ماهي طبقات الغلاف الجوي ؟

تعريف الغلاف الجوي : 

هو طبقة الغازات المحيطة بالأرض , والتي تقوم بتزويد الأرض بجميع الغازات اللازمة للحياة , إضافة إلى حماية المخلوقات الحية من التأثير الضار للأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية , وفي الوقت نفسه يقوم الغلاف الجوي بامتصاص الحرارة وتوزيعها .

كما أن للهواء خصائص أخرى , كتخزين الحرارة وإطلاقها , وحمل البخار , وتوليد الضغط بسبب وزنه .

مكونات الغلاف الجوي : 

يتكون الغلاف الجوي من خليط من غازات وماء ودقائق مجهرية الحجم تتكون من مواد صلبة وسائلة . 

الغازات :

يتكون الغلاف الجوي من عدة غازات أهمها النيتروجين N2 والأوكسيجين O2 بنسبة 99% , حيث يشكل النتروجين N2 نحو 78% , ويشكل الأوكسيجين O2 نحو 21% , أما النسبة الضئيلة جداً المتبقية فتتكون من غازات مختلفة , تؤدي دوراً مهماً في الطقس .

فبخار الماء الموجود بتركيز يتراوح بين 0-4% هو المسؤول عن تكوّن الغيوم والأمطار .

كما يعد غاز ثاني أوكسيد الكربون CO2 الغاز الثاني من حيث الأهمية , حيث تحتاج إليه النباتات بشدة من أجل عملية التركيب الضوئي وصنع الغذاء .

كما أن غاز ثاني أوكسيد الكربون CO2 يقوم بامتصاص الحرارة وبثها من جديد في اتجاه سطح الأرض , وهذه العملية مهمة جداً في المحافظة على دفء كوكب الأرض .

الهباء الجوي : 

يتكوّن الهباء الجوي من مواد صلبة مثل الغبار والأملاح وحبوب اللقاح ومواد سائلة مثل القطيرات الحمضية . 

يدخل الغبار إلى الغلاف الجوي عن طريق الرياح التي تقوم بحمل دقائق التربة ومن ثم بعثرتها , أو بفعل البراكين التي تقذف كميات هائلة من الرماد البركاني في الهواء عند ثورانها .

وتدخل الأملاح إلى الغلاف الجوي عندما تتحرك الرباح فوق المحيطات .

أما حبوب اللقاح فتدخل الغلاف الجوي مباشرة من النباتات .

كما تضيف بعض نشاطان الإنسان مثل - حرق الوقود الأحفوري - الهباء الجوي إلى الغلاف الجوي .

وتعكس بعض دقائق الهباء الجوي - ومنها تلك التي تقذفها البراكين - الطاقة الشمسية , مما يؤثر في الطقس والمناخ على سطح الأرض .

طبقات الغلاف الجوي : 

يكون الغلاف الجوي مقسماً إلى طبقات عديدة , ويعتمد تقسيم هذه الطبقات علىتغير درجة الحرارة , مع اختلاف الارتفاعات , 

كما أن لكلّ طبقة من هذه الطبقات خصائص مميزة .

تتضمن طبقات الغلاف الجوي الطبقات السفلى من الغلاف الجوي التروبوسفير والستراتوسفير , بينما تتضمن طبقات الجو العليا الميزوسفير والثيرموسقير والإكسوسفير .

التروبوسفير : 

إن طبقة التروبوسفير أو كما تدعى ( الطبقة المتقلبة ) هي أقرب طبقات الغلاف الجوي إلى سطح الأرض , حيث تمتد إلى ارتفاع 10 كم ,

وهي تضم ثلاثة أرباع المادة الكلية الموجودة في الغلاف الجوي , وتحتوي تقريباً جميع الغيوم والتغيرات الطقسية . 

يمتص الغلاف الجوي بعض طاقة الشمس , ويعكس جزءاً منها إلى الفضاء , إلا أن 50% من الطاقة الشمسية يخترق طبقة التروبوسفير , فتصل إلى سطح الأرض وتتسبب في تسخينه . 

يسخن الغلاف الجوي الملامس لسطح الأرض بالتوصيل , وهذا يعني أن معظم حرارة الغلاف الجوي مصدرها سطح الأرض , لذا فإن درجة حرارة التروبوسفير تكون غالباً أعلى عند سطح الأرض , وتقل مع الارتفاع بمعدل 5-6 س/كم تقريباً .

الستراتوسفير : 

طبقة الستراتوسفير أو كما تدعى الغلاف الجوي الطبقي , وهي طبقة من الهواء الرقيق تجتاحها الرياح العاتية حيث ينساب في قاعدتها نهران من التيارات الهوائية يجريان حول معظم الكرة الأرضية ويعرفان باسم تيارات الرياح المتدفقة .

تزداد درجة حرارة الستراتوسفير كلما ارتفعنا إلى الأعلى , ولولا وجود هذه الطبقة الغنية بالأوزون لوصلت كميات كبيرة من الأشعة الضارة إلى الأرض , وتسببت في مشكلات صحية خطيرة للنباتات والحيونات . 

وتمتاز هذه الطبقة بأنها أكثف الطبقات , لأنها اقرب طبقات الغلاف الجوي لسطح الأرض .

الطبقات العليا :

تقع طبقة الميزوسفير فوق طبقة الستراتوسفير , وتمتد من ارتفاع 50 كم إلى 85 كم فوق سطح الأرض , وتعتبر أكثر طبقات الغلاف الجوي برودة وذلك لاحتوائها على كمية قليلة من الأوزون تمكنها من امتصاص القليل جداً من الحرارة , لذا فهي أكثر طبقات الغلا الجوي برودة . 

يلي طبقة الميزوسفير طبقة الثيرموسفير , وتمتد من ارتفاع 85 كم إلى 500 كم فوق سطح الأرض , وترتفع درجة الحرارة في هذه الطبقة بتصفية أشعة الشمس من الأشعة السينية وأشعة جاما الضارة . 

وهناك جزء من كل من طبقتي الثيرموسفير والميزوسفير يسمى طبقة الأيونوسفير ( الطبقة المتأينة ) , وذلك لأن ذراتها تكون مشحونة كهربائياً ,

أي في حالة أيونية , نتيجة كثافة تصادم أشعة الشمس بالذرات , ولهذه الطبقة أهمية كبرى لأنها تقوم بعكس أمواج الراديو AM وإبقائها داخل الغلاف الجوي .

أما الطبقة الأخيرة من الغلاف فتحتوي على القليل من الذرات , وتسمى طبقة الإكسوسفير , وتمتد هذه الطبقة من أعلى طبقة الثيرموسفير , إلى أن تتلاشى عند حدود الفضاء الخارجي , ولا يوجد فاصل واضح بين نهايتها وبين الفضاء .