تويت
تعريف الغلاف الجوي
يُعرف الغلاف الجوي للأرض على انه طبقة غازية تحتوي على مزيج من الغازات التي وتحيط بالكرة الأرضية من كل صوب، وتعمل الجاذبية الأرضية على المحافظة عليها من الانطلاق إلى الفضاء الواسع حتى لا تُخل بمكوناته، ويتكون مزيج الغازات هذا في معظمه من غاز النيتروجين، والذي يشكل تقريباً 78 % ومن ثم غاز الأكسجين بنسبة تقريبية تعادل 21 % وغازات أخرى متنوعة مثل الارجون وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء والهيدروجين والهليوم والنيون والزينون.
أهمية الغلاف الجوي
وتكمن مدى أهمية هذا الغلاف الجوي بنسبة لسطح للأرض، بحيث يؤمن البيئة المناسبة للحياة، حيث يمنح المخلوقات الحية الهواء اللازم للتنفس، ناهيك على انه يعتبر درعا واقيا للأرض، حيث يحمي سكان هذا الكوكب من الأشعة الكونية الضارة، وخصوصاً الأشعة فوق البنفسجية، كما ينظم أيضاً عملية انتشار الضوء بشكل مناسب وبمساحات منتظمة، ويسمح بمرور الأشعة المرئية والأشعة تحت الحمراء وغيرها من الإشعاعات سواء أكانت حرارية أو ضوئية المنبعثة من إشعاعات الشمس، والتي يمتصها سطح الأرض، موفراً بذلك الدفء وتوزيع درجات الحرارة بشكل مناسب، ولو قُدر أن لا يكون هنالك غلافا جويا، لتجاوزت درجات الحرارة 200 درجة مئوية يومياً، كما أن الغلاف الجوي له الأثر الأبرز في حماية الأرض أيضاً من النيازك والشهب، والتي تنعكس على سطح الارض، ولكن قدرة الغلاف الجوي على تفتيت معظمها قبل وصولها إلى سطح الأرض بسبب احتكاك مثل هذه الشهب والنيازك بالهواء مسبباً احتراقها. وهو الوسط العازل الذي تنتقل عبره الأصوات، ولولا وجود الهواء الكوني، لساد سكون وهدوء مخيفين على سطح هذه المنظومة الكونية.
طبقات الغلاف الجوي
يتكون الغلاف الجوي للأرض من خمس طبقات، يتناسب سمك هذه الطبقات عكسياً مع زيادة الارتفاع عن سطح الأرض حتى يندمج في النهاية بالفضاء الخارجي.، وطردياً كلما اقتربنا من سطح الأرض، وطلقات الغلاف الجوي على النحو التالي:
1) طبقة تروبوسفير Troposphere هي الطبقة الأولى التي تقع فوق سطح الأرض تماماً، وتتضمن نصف جو الأرض تقريباً وفيها أيضاً يحدث الطقس.
2) طبقة ستراتوسفير Stratosphere تعتبر هذه الطبقة ذو طبيعة مستقرة جداـ لذلك تستخدمها الطائرات في الطيران عبرها، وتمر بها أيضا طبقة الأوزون الني تحد دون وصول الأشعة الضارة القادمة من الشمس إلى سطح الأرض.
3) طبقة ميسوسفير، وتعتبر هذه الطبقة مركز تدمير الشهب وأجزاء من النيازك التي تتساقط على سطح الأرض.
4) طبقة ثيرموسفير Thermosphere تعتبر هذه الطبقة المركزية المكون الرئيسي لظاهرة الشفق القطبي، وهو أيضا موضع المكوك الفضائي والرحلات الفضائية التي تدور حول الأرض.
5) طبقة إكسوسفير Exosphere وهي آخر طبقة في الغلاف الجوي، وهي اقل طبقة سمكاً حيث يندمج فيها الغلاف الجوي بالفضاء الخارجي.
يتكون الغلاف الجوي من غاز النيتروجين حيث يمثل ذلك الغاز حوالي 78% من مكونات الغلاف الجوي ثم يأتي غاز الاوكسجين بنسبة 21 % ثم تأتي مجموعة من الغازات الاخري مثل ثاني اكسيد الكربون والهيليوم والارجون والنيون والهيدروجين لتمثل النسبة الباقية فى تكوين الغلاف الجوي لكوكب الارض .
يعتبر الغلاف الجوي من الناحية الواقعية درع حماية للكرة الارضية لعدة اسباب منها انه يوفر الاوكسجين اللازم لحياة جميع المخلوقات على كوكب الارض ، كما ان الغلاف الجوي يحمي كوكب الارض من الاشعاعات الضارة التى تأتي عبر الفضاء الشاسع ، بالاضافة الى ان الغلاف الجوي يعتبر درع حماية ضد النيازك والشهب التى قد تصطدم بكوكب الارض نتيجة انجذابها بفعل الجاذبية الارضية حيث ان تلك النيازك حين تمر عبر الغلاف الجوي للارض فانها تشتعل وتتحطم نتيجة الحرارة المرتفعة التى تصيبها نتيجة احتكاكها بالغلاف الجوي فلا يهبط منها الى الارض الا بعض الصخور الصغيرة او تتحطم بالكامل قبل مرورها بالغلاف الجوي للارض .
من فوائد الغلاف الجوي ايضا انه ينظم عملية انتشار الضوء على كوكب الارض حيث ان الغلاف الجوي يقوم بامتصاص بعض الاشعة القادمة من الشمس ويقوم بعكس القسم الاخر الى الفضاء كما يسمح بمرور الاشعة تحت الحمراء والاشعة المرئية القادمة من الشمس اللازمة لاستقرار الحياة على كوكب الارض حيث تمتص الارض تلك الحرارة مما يوفر الدفء لجميع المخلوقات على كوكب الارض فلو افترضنا عدم وجود غلاف جوي لاحترقت الارض بما عليها من شدة الحرارة التى ستصل الى الارض والتى قد تصل الى 200 درجة مئوية .
طبقات الغلاف الجوي :
ينقسم الغلاف الجوي لكوكب الارض الى خمس طبقات اكثرها سمكا هو الاقرب من سطح الارض واقلها سمكا هو الابعد عن سطح الارض
1- طبقة التروبوسفير :
اسم هذه الطبقة مشتق من اللغة اليونانية ويعني الغلاف المتغير ، وهى اقرب الطبقات الى سطح الارض واكثرها سمكا وهى المنطقة التى تتكون فيها السحب وحركات الرياح والعواصف ، فطبقة التروبوسفير هى الطبقة التى يحدث فيها التغيرات المناخية على سطح الارض وكذلك التغيرات الموسمية وتبلغ سمك تلك الطبقة حوالي 18 كيلومتر عند خط الاستواء وتقل بالتدريج حتى تصل الى حوالي 8 كيلومتر عن القطبين ، وكلما ارتفعت فى تلك الطبقة الى الطبقة التى تليها تبدأ درجات الحرارة بالانخفاض بمعدل 6.5 درجة فى كل واحد كيلومتر كما ينخفض كذلك الضغط الجوي كلما ارتفعت فى هذه الطبقة .
2- طبقة الاستراتوسفير :
يطلق على تلك الطبقة ايضا اسم المنطقة المتوسطة وتحتوي تلك الطبقة مع طبقة التروبوسفير على نسبة 99 فى المائة من الهواء وهى طبقة جافة وتنقسم الى قسمين
- الطبقة العليا (الاوزونوسفير) : وهذه الطبقة تحتوي على غاز الاوزون ودور غاز الاوزون مهم جدا فى الحفاظ على الحياة على كوكب الارض حيث يقوم غاز الاوزون بتنقية الاشعة القادمة من الفضاء الى كوكب الارض ويسمح بمرور الاشعة المفيدة منها ويطرد الاشعة الضارة الى الفضاء مرة اخرى .
- الطبقة السفلى (السلفيتوسفير) : وهى طبقة غازية تحتوي على نسب عالية من الكبريت وارتفاعها حوالي 13 كيلومتر .
3- طبقة الميزوسفير :
يطلق عليها ايضا الطبقة الغازية ومن خصائص تلك الطبقة ان درجة الحرارة تنخفض مع الصعود الى اعلى الطبقة حتى تصل درجة الحرارة الى ما يقرب من 90 درجة مئوية تحت الصفر وهذه الدرجة اقل درجات الحرارة فى كل طبقات الغلاف الجوي ، كما تعمل تلك الطبقة على احتراق كل الشهب والنيازك التى تأتي من الفضاء الخارجي قبل وصولها الى سطح كوكب الارض .
4- طبقة الثيرموسفير :
من خصائص تلك الطبقة ارتفاع درجات الحرارة فيها بدرجة كبيرة وذلك بسبب وجود غاز الاوكسجين بتلك الطبقة وكذلك من خصائص تلك الطبقة انتشار غاز الهيليوم وغاز الهيدروجين بسبب الموجات القصيرة التى تأتي من اشعة الشمس مما يحول ذرات تلك الغازات الى ايونات وذلك يجعلها موصلا جيدا للكهرباء .
5- طبقة الاكسوسفير :
وهى اعلى طبقات الغلاف الجوي وابعدها عن الارض واقربها الى الفضاء الخارجي فوق رأسك ب 160 كم تقريباً وهذه الطبقة رقيقة جدا وتمتد تلك الطبقة الى الفضاء حتى تتلاشى تدريجيا وطبقات الهواء فى تلك الطبقة نادرة الوجود للغاية بسبب قلة الجاذبية الارضية فى تلك الطبقة مما يجعل الذرات والجزيئات تهرب الى الفضاء الخارجي .
يُعرف الغلاف الجوي للأرض على انه طبقة غازية تحتوي على مزيج من الغازات التي وتحيط بالكرة الأرضية من كل صوب، وتعمل الجاذبية الأرضية على المحافظة عليها من الانطلاق إلى الفضاء الواسع حتى لا تُخل بمكوناته، ويتكون مزيج الغازات هذا في معظمه من غاز النيتروجين، والذي يشكل تقريباً 78 % ومن ثم غاز الأكسجين بنسبة تقريبية تعادل 21 % وغازات أخرى متنوعة مثل الارجون وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء والهيدروجين والهليوم والنيون والزينون.
أهمية الغلاف الجوي
وتكمن مدى أهمية هذا الغلاف الجوي بنسبة لسطح للأرض، بحيث يؤمن البيئة المناسبة للحياة، حيث يمنح المخلوقات الحية الهواء اللازم للتنفس، ناهيك على انه يعتبر درعا واقيا للأرض، حيث يحمي سكان هذا الكوكب من الأشعة الكونية الضارة، وخصوصاً الأشعة فوق البنفسجية، كما ينظم أيضاً عملية انتشار الضوء بشكل مناسب وبمساحات منتظمة، ويسمح بمرور الأشعة المرئية والأشعة تحت الحمراء وغيرها من الإشعاعات سواء أكانت حرارية أو ضوئية المنبعثة من إشعاعات الشمس، والتي يمتصها سطح الأرض، موفراً بذلك الدفء وتوزيع درجات الحرارة بشكل مناسب، ولو قُدر أن لا يكون هنالك غلافا جويا، لتجاوزت درجات الحرارة 200 درجة مئوية يومياً، كما أن الغلاف الجوي له الأثر الأبرز في حماية الأرض أيضاً من النيازك والشهب، والتي تنعكس على سطح الارض، ولكن قدرة الغلاف الجوي على تفتيت معظمها قبل وصولها إلى سطح الأرض بسبب احتكاك مثل هذه الشهب والنيازك بالهواء مسبباً احتراقها. وهو الوسط العازل الذي تنتقل عبره الأصوات، ولولا وجود الهواء الكوني، لساد سكون وهدوء مخيفين على سطح هذه المنظومة الكونية.
طبقات الغلاف الجوي
يتكون الغلاف الجوي للأرض من خمس طبقات، يتناسب سمك هذه الطبقات عكسياً مع زيادة الارتفاع عن سطح الأرض حتى يندمج في النهاية بالفضاء الخارجي.، وطردياً كلما اقتربنا من سطح الأرض، وطلقات الغلاف الجوي على النحو التالي:
1) طبقة تروبوسفير Troposphere هي الطبقة الأولى التي تقع فوق سطح الأرض تماماً، وتتضمن نصف جو الأرض تقريباً وفيها أيضاً يحدث الطقس.
2) طبقة ستراتوسفير Stratosphere تعتبر هذه الطبقة ذو طبيعة مستقرة جداـ لذلك تستخدمها الطائرات في الطيران عبرها، وتمر بها أيضا طبقة الأوزون الني تحد دون وصول الأشعة الضارة القادمة من الشمس إلى سطح الأرض.
3) طبقة ميسوسفير، وتعتبر هذه الطبقة مركز تدمير الشهب وأجزاء من النيازك التي تتساقط على سطح الأرض.
4) طبقة ثيرموسفير Thermosphere تعتبر هذه الطبقة المركزية المكون الرئيسي لظاهرة الشفق القطبي، وهو أيضا موضع المكوك الفضائي والرحلات الفضائية التي تدور حول الأرض.
5) طبقة إكسوسفير Exosphere وهي آخر طبقة في الغلاف الجوي، وهي اقل طبقة سمكاً حيث يندمج فيها الغلاف الجوي بالفضاء الخارجي.
يتكون الغلاف الجوي من غاز النيتروجين حيث يمثل ذلك الغاز حوالي 78% من مكونات الغلاف الجوي ثم يأتي غاز الاوكسجين بنسبة 21 % ثم تأتي مجموعة من الغازات الاخري مثل ثاني اكسيد الكربون والهيليوم والارجون والنيون والهيدروجين لتمثل النسبة الباقية فى تكوين الغلاف الجوي لكوكب الارض .
يعتبر الغلاف الجوي من الناحية الواقعية درع حماية للكرة الارضية لعدة اسباب منها انه يوفر الاوكسجين اللازم لحياة جميع المخلوقات على كوكب الارض ، كما ان الغلاف الجوي يحمي كوكب الارض من الاشعاعات الضارة التى تأتي عبر الفضاء الشاسع ، بالاضافة الى ان الغلاف الجوي يعتبر درع حماية ضد النيازك والشهب التى قد تصطدم بكوكب الارض نتيجة انجذابها بفعل الجاذبية الارضية حيث ان تلك النيازك حين تمر عبر الغلاف الجوي للارض فانها تشتعل وتتحطم نتيجة الحرارة المرتفعة التى تصيبها نتيجة احتكاكها بالغلاف الجوي فلا يهبط منها الى الارض الا بعض الصخور الصغيرة او تتحطم بالكامل قبل مرورها بالغلاف الجوي للارض .
من فوائد الغلاف الجوي ايضا انه ينظم عملية انتشار الضوء على كوكب الارض حيث ان الغلاف الجوي يقوم بامتصاص بعض الاشعة القادمة من الشمس ويقوم بعكس القسم الاخر الى الفضاء كما يسمح بمرور الاشعة تحت الحمراء والاشعة المرئية القادمة من الشمس اللازمة لاستقرار الحياة على كوكب الارض حيث تمتص الارض تلك الحرارة مما يوفر الدفء لجميع المخلوقات على كوكب الارض فلو افترضنا عدم وجود غلاف جوي لاحترقت الارض بما عليها من شدة الحرارة التى ستصل الى الارض والتى قد تصل الى 200 درجة مئوية .
طبقات الغلاف الجوي :
ينقسم الغلاف الجوي لكوكب الارض الى خمس طبقات اكثرها سمكا هو الاقرب من سطح الارض واقلها سمكا هو الابعد عن سطح الارض
1- طبقة التروبوسفير :
اسم هذه الطبقة مشتق من اللغة اليونانية ويعني الغلاف المتغير ، وهى اقرب الطبقات الى سطح الارض واكثرها سمكا وهى المنطقة التى تتكون فيها السحب وحركات الرياح والعواصف ، فطبقة التروبوسفير هى الطبقة التى يحدث فيها التغيرات المناخية على سطح الارض وكذلك التغيرات الموسمية وتبلغ سمك تلك الطبقة حوالي 18 كيلومتر عند خط الاستواء وتقل بالتدريج حتى تصل الى حوالي 8 كيلومتر عن القطبين ، وكلما ارتفعت فى تلك الطبقة الى الطبقة التى تليها تبدأ درجات الحرارة بالانخفاض بمعدل 6.5 درجة فى كل واحد كيلومتر كما ينخفض كذلك الضغط الجوي كلما ارتفعت فى هذه الطبقة .
2- طبقة الاستراتوسفير :
يطلق على تلك الطبقة ايضا اسم المنطقة المتوسطة وتحتوي تلك الطبقة مع طبقة التروبوسفير على نسبة 99 فى المائة من الهواء وهى طبقة جافة وتنقسم الى قسمين
- الطبقة العليا (الاوزونوسفير) : وهذه الطبقة تحتوي على غاز الاوزون ودور غاز الاوزون مهم جدا فى الحفاظ على الحياة على كوكب الارض حيث يقوم غاز الاوزون بتنقية الاشعة القادمة من الفضاء الى كوكب الارض ويسمح بمرور الاشعة المفيدة منها ويطرد الاشعة الضارة الى الفضاء مرة اخرى .
- الطبقة السفلى (السلفيتوسفير) : وهى طبقة غازية تحتوي على نسب عالية من الكبريت وارتفاعها حوالي 13 كيلومتر .
3- طبقة الميزوسفير :
يطلق عليها ايضا الطبقة الغازية ومن خصائص تلك الطبقة ان درجة الحرارة تنخفض مع الصعود الى اعلى الطبقة حتى تصل درجة الحرارة الى ما يقرب من 90 درجة مئوية تحت الصفر وهذه الدرجة اقل درجات الحرارة فى كل طبقات الغلاف الجوي ، كما تعمل تلك الطبقة على احتراق كل الشهب والنيازك التى تأتي من الفضاء الخارجي قبل وصولها الى سطح كوكب الارض .
4- طبقة الثيرموسفير :
من خصائص تلك الطبقة ارتفاع درجات الحرارة فيها بدرجة كبيرة وذلك بسبب وجود غاز الاوكسجين بتلك الطبقة وكذلك من خصائص تلك الطبقة انتشار غاز الهيليوم وغاز الهيدروجين بسبب الموجات القصيرة التى تأتي من اشعة الشمس مما يحول ذرات تلك الغازات الى ايونات وذلك يجعلها موصلا جيدا للكهرباء .
5- طبقة الاكسوسفير :
وهى اعلى طبقات الغلاف الجوي وابعدها عن الارض واقربها الى الفضاء الخارجي فوق رأسك ب 160 كم تقريباً وهذه الطبقة رقيقة جدا وتمتد تلك الطبقة الى الفضاء حتى تتلاشى تدريجيا وطبقات الهواء فى تلك الطبقة نادرة الوجود للغاية بسبب قلة الجاذبية الارضية فى تلك الطبقة مما يجعل الذرات والجزيئات تهرب الى الفضاء الخارجي .