يعتبر الغلاف الجوي حدًا فاصلًا ما بين الأرض والفضاء، ويمتد حتى عشرة آلاف كيلو متر، وتتضاءل كثافته تدريجيًا كلما ارتفعنا إلى أعلى. في هذا المقال نستعرض بحثا عن الغلاف الجوي وطبقاته وأهميته ومكوناته.
الغلاف الجوي والطقس
يعرف الغلاف الجوي بأنه غلاف يحيط بالأرض يتكون بالأصل من غازي النيتروجين بنسبة 78%، والأكسجين بنسبة 21%، بالإضافة إلى غازات أخرى منوعة مثل ثاني أكسيد الكربون، والأكسجين، وبخار الماء، والأوزون. أما الطقس فهو حالة الغلاف الجوي، حيث يستخدم هذا المصطلح في وصف الجو بأنه حار أو بارد، رطب أو جاف، هادىء أو عاصف، صافٍ أو غائم، كما أنه يشير إلى درجة الحرارة اليومية ومعدلات الهطول ضمن فترات زمنية قصيرة، ولا بد من الإشارة إلى أن أغلب ظواهر وعناصر الطقس المختلفة تحدث ويتم رصدها ضمن المستوى الأدنى من الغلاف الجوي.
الغلاف الجوي وطبقاته
- التروبوسفير: هي الطبقة الأقرب إلى سطح الأرض الذي نعيش عليه، وتحدث فيها كل الظواهر المتعلقة بالطقس، وتعد قاعدتها أكثر حرارة من قمتها لأن الهواء فيها يسخن بفعل سطح الأرض الذي يمتص طاقة الشمس الحارة.
- الستراتوسفير: هي الطبقة الثانية التي تعلو التروبوسفير، تطير فيها الطائرات النفاثة، وترتفع درجة حرارتها تبعًا لازدياد الارتفاع عن سطح الأرض بفعل الأوزون، إذ يمتص الأوزون الموجود فيها الأشعة البنفسجية للشمس وهي أشعة ضارة بلا شك.
- الميزوسفير: هي الطبقة الثالثة التي تنخفض فيها درجة الحرارة بفضل الارتفاع والبعد عن سطح الأرض فلا تستطيع امتصاص الحرارة من أشعة الشمس جراء وجود عدد قليل من جزئيات الغازات فيها، وعليه فإن مصدر حرارتها هو طبقة الستراتوسفير التي تقع أسفل منها، وبالتالي يمكن القول إنها طبقة باردة جدًا وتزداد البرود في قمتها.
- الترموسفير: تعرف باسم طبقة الغلاف الحراري، وهي رابع طبقات الغلاف، تتميز بوجود طبقة رقيقة جدًا من الهواء أي أن عدد جزيئات الهواء أقل بكثير من الطبقات الأخرى، كما أنها طبقة حساسة جدًا للنشاط الشمسي ويمكن لها أن تسخُن حتى تصل درجة حراتها إلى 1500 درجة مئوية أو أكثر عندما تكون الشمس في أوج نشاطها، وهذا ما يفسر ظاهرة الشفق القطبي التي تضيء السماء ليلًا.
- الإكسوسفير: هي الطبقة العليا في الغلاف الجوي، وهي رقيقة جدًا يندمج فيها الغلاف الجوي مع الفضاء الخارجي، وتحتوي على ذرات الأكسجين والهيدروجين بأعداد قليلة جدًا.
اهمية الغلاف الجوي
- يحتوي الهواء على كمية من بخار الماء تختلف نسبتها من مكان لاخر ومن وقت لاخر في نفس المكان وتقدر ضمن 0.05 – 4%.
- توجد النسبة العظمى من بخار الماء تحت ارتفاع 15 كم من الغلاف الجوي. كما ويحتوي الهواء على غاز الأوزون O3 الذي تتركز نسبة عالية منه في طبقة الستراتوسفير (Stratosphere) على ارتفاع 15-35 كم فوق مستوى سطح البحر.
- لا يخلو الهواء من غازات نادرة مثل الهليوم والكسينون والكربتون والميثان وكمية من الغبار والدقائق الصلبة والعالقة الأيروسول.
- يعد الغلاف الجوي وبكل مكوناته الغازية الأنفة الذكر نظاماً حرارياً ضخماً يستمد طاقته المحركة من الأشعة الشمسية الحرارية الواصلة الى الأرض مروراً بالغلاف الجوي.
- توزع كل من المحيطات والغلاف الجوي الحرارة الشمسية الساقطة على الأرض في النظام المناخي للأرض.
- يؤدي الإختلاف في شدة الاشعة الشمسية الحرارية الواصلة الى الارض إلى إختلاف في درجة الحرارة والضغط الجوي وينجم عنه تيارات هوائية تنقل الحرارة والرطوبة من مكان الى اخر داخل الغلاف الجوي مما يؤدي الى التباينات في حالات الطقس والمناخ في المناطق المختلفة من الأرض.
مكونات الغلاف الجوى
يتكون الغلاف الجوي من مزيج من الغازات بعضها نشيط ويدخل في التفاعلات الحيوية وهي: النيتروجين بنسبة 78 % والأكسجين بنسبة 20 % وثاني أكسيد الكربون بنسبة ضئيلة.
أما الغازات الخاملة أو النادرة فتشمل الأوزون والهيدروجين والآرجون والهيليوم والميثان. يحتوي على مركبات كيميائية، وهي في غالبيتها غبار عالق يتكون من بقايا النيازك ومعادن ومركبات عضوية بالإضافة إلى بخار الماء.
المراجع:
https://sotor.com
https://hyatok.com
http://al3loom.com