ما هو الغلاف الجوي
تعريف الغلاف الجوي
توجد في الكون العديد من الكواكب المختلفة التي تمتلك أقماراً كما الأرض،
وتدور في مجموعاتٍ شمسيّة، إلّا أنّها لا تعدّ صالحةً للعيش كالأرض وذلك لعدم
امتلاكها الغلاف الجوي الّذي تمتلكه الأرض؛ إذ إنّ الغلاف الجوي الذي تمتلكه الأرض
يلعب دوراً كبيراً جداً في وجود الحياة على سطح الأرض، فيقوم الغلاف الجوي بتوفير
العديد من الأمور التي تعطي للكائنات الحيّة المختلفة الموجودة على سطح الأرض
الحياة، فأوّل ما يقوم الغلاف الجوي بتوفيره هو الهواء والذي هو عبارةٌ عن مجموعةٍ
من الغازات المختلفة، والتي يفيد كلٌّ منها الكائنات الحية بطريقةٍ مختلفة، ويعتبر
الأكسجين الّذي يوجد في الغلاف الجوي بتركيزٍ معين من أهمّ العناصر الموجودة في
الغلاف الجوي، والذي تستخدمه الكائنات الحية من أجل القيام بعمليّة التنفس.
كما أنّ الغلاف الجوي للأرض
يعتبر طبقةً مهمّةً في حماية الأرض والكائنات الموجودة على سطحها من الأشعّة
المختلفة الكونيّة، والتي تقوم الشمس بإطلاقها أيضاً؛ إذ إنّها تشكّل طبقة حمايةٍ
للأرض، وذلك لأنّ الغلاف الجوي يقوم بامتصاص الأشعّة فوق البنفسجيّة عن طريق طبقة
الأوزون التي توجد في الغلاف الجوي، فيقوم بحماية الأرض من هذه الأشعة والتي تسبّب
سرطانات الجلد والعديد من المشاكل البصريّة في حال وصولها إلى سطح الأرض،
كما أنّ الغلاف الجوي يقوم
بحماية الأرض من الأجسام الكونيّة، بالإضافة إلى الأشعّة؛ حيث يقوم بتفتيت النيازك
والشهب خلال مرورها به وقبل وصولها إلى سطح الأرض. كما أنّ للغلاف الجوي دوراً
مهماً في الحفاظ على المناخ كما هو عليه في الأرض؛ إذ إنّه يعمل على توزيع الحرارة
بانتظام على مستوى الأرض، كما يقوم بمنع الحرارة التي تدخل الأرض من الخروج منها
بشكلٍ كبير، فبذلك يقوم بالحفاظ على حرارة الأرض، أي إنّه لو لم يكن الغلاف الجوّي
موجوداً لكانت الأرض باردةً جداً في الليل لدرجةٍ تمنع الحياة على الأرض، ولكانت
الحرارة مرتفعةً بشكل كبيرٍ جداً خلال النهار، كما يعتبر الغلاف الجوي وسطاً
ناقلاً لمختلف الأجسام المادية التي توجد على الأرض، فيعتبر الغلاف الجوي هو الوسط
الذي تقوم الطائرات باختلاف أنواعها بالطفو عليه، كما أنّ الغلاف الجوي يعتبر
وسطاً ناقلاً للاهتزازات، ولذلك يقوم بنقل الأصوات المختلفة الموجودة على سطح
الأرض، بالإضافة إلى أنّه يقوم بتوزيع الضوء الصادر من الشمس بطريقةٍ منتظمةٍ
أيضاً عن طريق انتشار الضوء، وبالإضافة إل هذا كلّه يعدّ الغلاف الجوي هو الوسط
الرئيسي الّذي يساعد على انتشار بخار الماء في الأرض، ممّا يساعد على توزيع
الأمطار على مختلف المناطق في الأرض.
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
يتألف الغلاف الجوي من أربعة عناصر، وينضم إلى هذه الأغلفة الطبقة
الخامسة وهي الإكسوسفير، والتي يعتبرها الكثير من العلماء طبقة من طبقات الغلاف
الجوي. طبقة التروبوسفير هي الطبقى الدنيا -السفلى- من المحيط الجوي والتي تسمى
بالتروبوسفير، وهي الطبقة التي يتم فيها الأحداث والاضطرابات الجوية، وهذه الطبقة
تكون واضحة تماماً، ومن أهمّ مميّزات
طبقة التروبوسفير:
v تتضمن حوالي 75% من المحتوى الغازي للغلاف الجوي، وتحتوي كذلك على كل
بخار الماء، وتتضمن العوالق الصغيرة والإيروسول.
v درجة الحرارة منخفضة في هذه الطبقة تكون بشكلٍ عام. هذه الطبقة وبشكل عام
تغلف بانقلابات حرارية -وجود طبقة من الهاء الدافئ فوق طبقة من الهواء البارد-،
وهناك بعض المناطق التي تعتبر ذات حرارة متناسقة.
v تباين في ارتفاع
التروبوبوز حسب دوائر العرض المتباينة، حيث يصل إلى 16كم فوق منطقة الاستواء؛ بسبب
تواجد عمليات التسخين المستمرة والكبيرة وكذلك التيارات الرأسية الانقلابية،
وارتفاعه يصل إلى 8 كم فوق القطبين، لهذا يكون التروبوسفير في منطقة الاستواء بارد
ومرتفع بعكس مناطق العروض الوسطى والعليا.
طبقة الستراتوسفير
وهي الطبقة التالية من طبقات الغلاف الجوي، والتي تبدأ من طبقة
التروبوبوز -نهاية الطبقة الأولى- وتمتد إلى أعلى وحتى ارتفاع حوالي 50 كم،
وبالرغم من أن طبقة الستراتوسفير -تتضمن أغلب الأوزون الجوي والذي يصل إلى أعلى
كثافته عند ارتفاع حوالي 25 كم، أي فيما بين 32-20 كم- فإنّ درجة الحرارة العظمى
والتي تتعلق بامتصاص أشعة الشمس الفوق البنفسجية من خلال الأوزون تحدث عند
الستراتوسفير، والتي تعتبر الحد النهائي لطبقة الستراتوسفير، حيث تزيد الحرارة عن
الصفر المئوي، ومميزات هذه الطبقة:
v كثاف الهواء تنخفض في طبقة الستراتوسفير؛ ولهذا فإنّه عندما يحدث أي
امتصاص وإن كان محدوداً لأشعة الشمس تؤدي إلى زيادة كبيرة في درجات الحرارة.
v تعتبر طبقة الستراتوسفير مستقرة نسبياً مع تواجد الهواء الساخن فوق
الهواء البارد، لهذا فإن الحركة الرأسية تكون ضعيفة نسبياً.
v تتميز طبقة الستراتوسفير أيضاً بأنه يحتوي على القليل من الرطوبة؛ لذلك
يقل وجود الغيوم، أو أنّه يحدث فقط في مناطق محدودة جداً، مثل: القارة القطبية
المتجمدة في الجنوب خلال الشتاء. لا يوجد تساقط في طبقة الستراتوسفير.
v
طبقة الستراتوسفير تتواجد فيها حركة، فتتواجد
فيها الرياح الأفقية.
v طبقة الستراتوسفير في المناطق المدارية تتميز بوجود نوع من الرياح التي
تستمر 26 شهراً.
v هناك بعض الأمور المعقدة والتي لا زالت قبد البحث، مثل: كيف لهذه الأحداث
-مثل الرياح- أن تتواجد مع تغيّرات في الدورة الجوية العامة، وغيرها من التساؤلات.
طبقة الميزوسفير
تقع هذه الطبقة فوق الستراتوسفير مباشرة، دائماً
ما تسمى هذه الطبقة بهذا الاسم، لكن لا يوجد اتفاق علمي على مصطلحات ومسميات
الطبقات الغلاف الجوي حتى الآن، حيث يطلق بعض العلماء على الطبقة الثانية
-الستراتوسفير- اسم الغلاف الجوي الأوسط، ومميّزات هذه الطبقة:
v تعتبر ذات درجة حرارة منخفضة حيث تصل إلى 90- درجة مئوية عند ارتفاع 85
كم، وبذلك يكون من أبرد أقاليم الغلاف الجوي وخاصة على هذه الارتفاع.
v تكون الغيوم الثلجية في
هذه الطبقة والتي تسمى بـ Noctilucent Clouds- الغيوم الليلية المضيئة. تسمى هذه الطبقة
بالميزوسفير عند الكثير من العلماء.
v تشاهد الغيوم الليلية في مناطق العروض العليا في فصل الصيف، حيث يرجع
وجود هذه الغيوم إلى ذرات الغبار الكوني.
v
تتميّز بضغط جوي منخفض جداً.
طبقة الثيرموسفير
تتواجد هذه الطبقة فوق الميزوبوز تماماً، حيث تقل
الكثافة الجوية وبشكل شديد، وبالرغم من الجو الرقيق فإنّه لا يزال يؤثر على السفن
الفضائية، وذلك عندما تحتك به، ومميزات طبقة الثيرموسفير:
v درجة الحرارة في هذه الطبقة تتعرض للعديد من الاختلافات الفصلية
واليومية، وبشكلٍ كبير جداً؛ وذلك بسبب أنّ الغازات تكون ذات كثافة قليلة جداً،
حيث تزداد درجات الحرارة في فترة ما بعد الظهر عن فترة الصباح الباكر.
v فوق ارتفاع 100كم يزداد تأثير الغلاف الجوي بالأشعة الكونية، وكذلك أشعة X،
والأشعة المُسببة للتأين الفوق البنفسجية.
v تؤثر طبقة الثيرموسفير على
أحوال الطقس اليومية لكن بشكل خفيف، لكنها تؤثر على موجات الراديو بشكل كبير.
v حسب دراسات العلماء، فإنّ طبقة الثيرموسفير تكون أكثر نشاطاً كل 11عام،
حيث تتاثر هذه الطبقة ببعض الجزيئات القادمة من ألسنة الشمس، وعندما تصطدم مع
عناصر الغلاف الجوي العلوي تُنشط الذرات المتعرضة للتصادم وتشع ضوءاً، وهذا الذي
يكون الضوء الشمالي والجنوبي
طبقة الغلاف الخارجي والغلاف المغناطيسي تبدأ
قاعدة الأكسوسفير فيما بين 500-700كم، وفي هذا الارتفاع تُشكل ذرات الهيليوم
والهيدروجين والأكسجين الغلاف الرقيق، وفي هذا الارتفاع فإنّ الغازات لا تعدّ
صالحة للتفاعل والاستخدام، ومميّزات طبقة الإكسوسفير:
فوق ارتفاع 200 كم فإنّ تردد الجزيئات المؤينة
تزداد، أما في الغلاف المغناطيسي يتواجد به الإلكترونات السالبة والبروتونات
الموجبة فقط، وهذه الأجسام المشحونة تتواجد في ناطقين:
v الأول حول 300كم، والثاني حول
16000كم، ويطلق عليها أحزمة اشعة البلازماسفير، بسبب انها تحجز من خلال الحقل
المغناطيسي الأرضي. الأجسام أو الجزيئات التي تحمل طاقة عالية تنبعث من الشمس على
شكل قناة أو مجرى، ويسمى ذلك بالرياح الشمسية.
v هذه الطبقة أو الغلاف الشجوي المغناطيسي يتميز بوجود ذيل يمتد إلى اتجاه
الأرض في الجزء الليلي من الأرض، أي أنه يكون بعيداً عن الشمس. لكن في الجزء
المقابل للشمس ضوء النهار، فإنّه يتعرض للضغط من خلال الرياح الشمسية.
v هذه الدقائق حصلت عليها الأقمار الصناعية، وعموماً فإنّه أي اضطراب يحصل
في المناطق العليا بواسطة الألسنة الملتهبة، قد تكون ذات أهمية مناخية أو
متيرولوجية في الطبقات السفلى للغلاف الجوي.
v وعلى ارتفاع 80000 كم فإنّ الغلاف الجوي قد ينغمس مع غلاف الشمس
الهليوسفير، وعلى الرغم من هذا فإنّ يلأجسام الدقيقة للغلاف الجوي والرياح ودرجة
الحرارة تكون غير مؤكدة في تلك المناطق.
إرسال تعليق