الغلاف الجوي للأرض ومكوناته

يعد الغلاف الجوي للأرض عنصرا مهما لوجود الحياة، فهو لا يقتصر على توفير الهواء اللازم للتنفس، بل يحمي الكوكب من الأشعة الضارة ويساعد على تنظيم المناخ. ومن ناحية أخرى يعمل الغلاف الجوي بصفة عازل يحافظ على اعتدال درجات الحرارة. إضافةً إلى ذلك تتكون مكوناته من النيتروجين والأكسجين وغازات أخرى تدعم استقرار البيئة. وبالاضافة إلى ذلك ينقسم الغلاف الجوي إلى طبقات متتابعة، ولكل طبقة خصائص ووظائف أساسية. وبالتالي فإن فهم طبقات الغلاف الجوي بالترتيب ومعرفة عدد طبقات الغلاف الجوي يساعدنا على أدراك دوره في حماية كوكب الأرض.

ما هو تعريف الغلاف الجوي؟

الغلاف الجوي للأرض هو طبقة غازية شفافة تحيط بكوكب الأرض. يتكون هذا الغلاف بشكل أساسي من خليط من النيتروجين والأكسجين. ويشكل هذان الغازان نحو 99% من مكوناته. أما النسبة الباقية، التي لا تتجاوز 1%، فتضم غازات أخرى مثل ثاني أكسيد الكربون، والأرجون، والهيليوم، والنيون. كما تحتوي أيضًا على بخار الماء والغبار. ومن ناحية أخرى، تتركز أغلب كتلة الغلاف الجوي. أي حوالي 98%، في الجزء القريب من سطح الأرض الذي يمتد حتى 30 كيلومترًا فقط. فضلًا على ذلك، يختلف وجود الغلاف الجوي من كوكب لآخر. فبعض الكواكب تملك غلافًا جويًا بتركيبات مغايرة، بينما تفتقر أخرى إلى وجوده تمامًا.

تعرف أيضًا على:ما الفرق بين الغلاف الجوي والفضاء؟ شرح مبسط للحدود والاختلافات بينهما

ما هي مكونات الغلاف الجوي؟

تتركز معظم كتلة الغلاف الجوي للأرض في الطبقات السفلى، وتحديدًا في نطاق الارتفاع من 64 إلى 80 كيلومترًا فوق سطح الأرض. ضمن هذا النطاق، تكون نسب الغازات متقاربة نسبيًا، باستثناء الأوزون الذي يتركز في طبقة خاصة تُعرف بطبقة الأوزون. يتكون الغلاف الجوي من عدة غازات رئيسية بالنسب التالية: نيتروجين بنسبة 78.09%، وأكسجين بنسبة 20.95%، وأرجون بنسبة 0.93%، وثاني أكسيد الكربون بنسبة 0.03%. فضلاً على ذلك، يحتوي على كميات ضئيلة جدًا من غازات مثل النيون، والهيليوم، والزينون، والأوزون، والهيدروجين، والميثان، والكريبتون. يحتوي الجزء السفلي من الغلاف الجوي أيضًا على بخار الماء، والذي يحدد نسبة الرطوبة. بالإضافة إلى كائنات حية دقيقة، وحبوب لقاح، وبعض الشوائب الغازية والصلبة الناتجة عن الأنشطة البشرية، والغبار. [1]

أهمية الغلاف الجوي للأرض

يمتلك الغلاف الجوي أهمية حيوية للأرض، حيث يلعب دورًا رئيسيًا في حماية الكوكب والعناصر الحيوية عليه، بما في ذلك الكائنات الحية وأنظمتها البيئية. تتجلى أهمية الغلاف الجوي للأرض في العديد من الجوانب، وتشمل: حماية الأرض من الإشعاعات الضارة، وحمايتها من المواد الفضائية، والمساهمة في الحفاظ على درجة حرارة الأرض، والمحافظة على دورة المياه، ونقل الأصوات، وتشكيل الظواهر الجوية، وعمليات التجوية للصخور. ودعم الحياة على كوكب الأرض.

تعرف أيضًا على:مركبة فضائية وأنواعها

طبقات الغلاف الجوي للأرض

يتكون الغلاف الجوي للأرض من عدد من الطبقات المتتالية، وكل طبقة تتميز بسمات وخصائص فريدة تميزها عن الأخرى. ومن ثم، فيما يلي تفصيل واضح لـ طبقات الغلاف الجوي بالترتيب:

طبقة التروبوسفير

أولًا، التروبوسفير (Troposphere) هي الطبقة الأقرب إلى سطح الأرض، وتمتد من السطح حتى علو يقارب 10 كيلومترات فوق مستوى البحر. وفي هذه الطبقة تحدث غالبية أحداث وتقلبات الطقس، وذلك بسبب تمركز نحو 99٪ من بخار الماء فيها. ثم أن الضغط ودرجات الحرارة ينخفضان تدريجيًا كلما ارتفعنا إلى الأعلى.

طبقة الستراتوسفير

ثانيًا، تأتي الستراتوسفير (Stratosphere) وهي الطبقة الثانية من حيث البعد عن سطح الأرض، وتمتد من التروبوسفير وصولًا إلى ارتفاع يقارب 50 كيلومترًا. وتبرز أهميتها في وجود طبقة الأوزون، حيث تمتص جزيئات الأوزون الأشعة فوق البنفسجية الضارة وتحولها إلى حرارة. وعلى عكس التروبوسفير، ترتفع درجة الحرارة بالصعود فيها نظرًا لافتقارها للاضطرابات. ولهذا السبب. تعد هذه الطبقة مناسبة لتحليق الطائرات التجارية، خاصة في الجزء السفلي منها.

طبقة الميزوسفير

أما الميزوسفير (Mesosphere) فهي الطبقة الثالثة، وتمتد حتى 85 كيلومترًا فوق سطح الأرض. وفي هذه الطبقة تحترق معظم النيازك قبل وصولها إلى الأرض. إضافة إلى ذلك، تنخفض درجات الحرارة والضغط الجوي مع الارتفاع بشكل ملحوظ.

طبقة الثيرموسفير

بعد ذلك، نجد الثيرموسفير (Thermosphere) وهي الطبقة الأقرب إلى الفضاء الخارجي. وتوجد فيها الأقمار الصناعية، كما تمتص الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية عالية الطاقة من الشمس، مما يؤدي إلى ارتفاع درجات حرارتها بشكل كبير. ومن المهم الإشارة إلى أن التفاوت في كمية الطاقة الشمسية يحدد كلًا من ارتفاعها ودرجة حرارتها، التي تتراوح بين 500 و2000 درجة مئوية. فضلاً على ذلك، تظهر فيها ظاهرة الشفق القطبي المميزة عند القطبين.

طبقة الإكسوسفير

ثم تأتي الإكسوسفير (Exosphere)، وهي الطبقة التي تشبه في طبيعتها الفضاء الخارجي بسبب قلة كثافة الهواء فيها. وتظهر على شكل غلاف رقيق للغاية. وبالرغم من صعوبة تحديد حدودها النهائية، إلا أن العلماء يقدّرون الحد الأقصى لارتفاعها بما يتراوح بين 100,000 و190,000 كيلومتر فوق سطح الأرض.

طبقة الأيونوسفير

وأخيرًا، توجد الأيونوسفير (Ionosphere)، وهي لا تعتبر طبقة مستقلة مثل غيرها.بل تمتد عبر أجزاء من الميزوسفير والثيرموسفير. وقد سميت بهذا الاسم لأن الأشعة عالية الطاقة القادمة من الشمس تصطدم بذراتها وجزيئاتها، مما يؤدي إلى تفكك الإلكترونات وشحنها كهربائيًا. وبالتالي، تكتسب هذه الطبقة خصائص فريدة تؤثر على الموجات الراديوية والاتصالات.[2]

تعرف أيضًا على:استكشاف الفضاء والتطورات الحديثة

أسباب تلوث الغلاف الجوي

يحدث تلوث الغلاف الجوي للأرض نتيجة مجموعة من الأنشطة البشرية. أولا، يؤدي احتراق الوقود الأحفوري مثل الفحم والنفط، خاصة الفحم الذي يحتوي على الكبريت، إلى إطلاق كميات كبيرة من الدخان وثاني أكسيد الكبريت، ويظهر ذلك بشكل أكبر في الدول الصناعية المتقدمة. ثانيا، تسهم وسائل النقل المختلفة في انبعاث ملوثات شديدة الخطر مثل أكاسيد النيتروجين (NOx) وأول أكسيد الكربون (CO) والمركبات العضوية المتطايرة (VOCs) والجسيمات الدقيقة (PM10). فضلاً على ذلك، فإن تعرض أكاسيد النيتروجين والمركبات العضوية المتطايرة لأشعة الشمس يؤدي إلى تكوين الأوزون الضار. ونتيجة لذلك، تؤثر هذه الملوثات بشكل مباشر على البيئة الطبيعية وصحة الإنسان.

تعرف أيضًا على:كوكب الأرض الكوكب الصالح للحياة

في النهاية يمكن القول إن الغلاف الجوي للأرض ليس مجرد غلاف من الهواء يحيط بالكوكب. بل هو منظومة متكاملة تدعم استمرار الحياة وتحافظ على توازن البيئة. فمكوناته وطبقاته تعمل معا لتوفير الحماية والظروف الملائمة للكائنات الحية. ومن هنا تبرز أهمية الحفاظ عليه من التلوث والاحتباس الحراري باعتبارها مسؤولية مشتركة بين الجميع، وذلك لضمان بقاء دوره الحيوي في حماية الأرض للأجيال القادمة.

• Byjus earth Atmosphere - بتصرف
• ucarLayers of Earth's Atmosphere_بتصرف

مشاركة المقال

وسوم