ينقسم الغلاف الجوي إلى طبقات بناءً على كيفية تغير درجة الحرارة في تلك الطبقة مع الارتفاع، أي التدرج الحراري للطبقة، حيث يختلف تدرج درجة الحرارة لكل طبقة، في بعض الطبقات، تزداد درجة الحرارة مع الارتفاع وتنخفض في الآخرين. الطبقات يتم تحديد تدرج درجة الحرارة في كل طبقة من خلال مصدر الحرارة للطبقة، مع حدوث أهم العمليات في الطبقتين السفليتين.
محتويات
تنقسم طبقات الغلاف الجوي إلى
يمكن تقسيم الغلاف الجوي إلى طبقات حسب درجة حرارته، وهذه الطبقات هي طبقة التروبوسفير والستراتوسفير والميزوسفير والغلاف الحراري، وهناك أيضًا منطقة أخرى تبدأ بحوالي 500 كم فوق سطح الأرض تسمى الغلاف الخارجي
التروبوسفير
هذا هو الجزء السفلي من الغلاف الجوي. الجزء الذي نعيش فيه ويحتوي على معظم مناخنا ؛ الغيوم والأمطار والثلوج، في هذا الجزء من الغلاف الجوي، تصبح درجة الحرارة أكثر برودة مع زيادة المسافة فوق الأرض، بحوالي 6.5 درجة مئوية لكل كيلومتر، والتغير الفعلي في درجة الحرارة مع الارتفاع يختلف من يوم إلى آخر، اعتمادًا على
تحتوي طبقة التروبوسفير على حوالي 75٪ من كل الهواء الموجود في الغلاف الجوي وتقريبًا كل بخار الماء الذي يتكون منه السحب والأمطار. الانخفاض في درجة الحرارة مع الارتفاع هو نتيجة لانخفاض الضغط. إذا تحرك جزء من الهواء لأعلى، فإنه يتمدد ؛ بسبب الضغط المنخفض، يتمدد الهواء ويبرد، مما يجعل الهواء فوقه أبرد من الهواء الموجود بالأسفل.
يسمى الجزء السفلي من طبقة التروبوسفير بالطبقة الحدودية. هذا هو المكان الذي يتم فيه تحديد حركة الهواء من خلال خصائص سطح الأرض. يحدث الاضطراب عندما تهب الرياح على سطح الأرض وترتفع الحرارة من الأرض حيث يتم تسخينها من قبل، ومع ذلك، فإن هذا الاضطراب يعيد توزيع الحرارة والرطوبة داخل الطبقة الحدودية، وكذلك الملوثات ومكونات الغلاف الجوي الأخرى.
يُطلق على الجزء العلوي من طبقة التروبوسفير اسم التروبوبوز، وهو أدنى مستوى عند القطبين، ويقع على ارتفاع 7-10 كيلومترات فوق سطح الأرض.
الستراتوسفير
يمتد هذا من التروبوبوز حتى حوالي 50 كم، ويحتوي على الكثير من الأوزون في الغلاف الجوي، وتحدث زيادة درجة الحرارة مع الارتفاع بسبب حقيقة أن هذا الأوزون يمتص الأشعة فوق البنفسجية للشمس، ودرجات الحرارة في الستراتوسفير هي أعلى ارتفاع فوق قطب الصيف، والأدنى فوق قطب الشتاء.
من خلال امتصاص الأشعة فوق البنفسجية الخطرة، يحمينا أوزون الستراتوسفير من سرطان الجلد والأضرار الصحية الأخرى ؛ ومع ذلك، فإن المواد الكيميائية (تسمى مركبات الكربون الكلورية فلورية أو الفريونات والهالونات) التي كانت تستخدم سابقًا في الثلاجات وعلب الهباء الجوي وطفايات الحريق قد قللت من كمية في الستراتوسفير، لا سيما في خطوط العرض القطبية، مما أدى إلى ما يسمى ثقب الأوزون. أنتاركتيكا.
توقف البشر عن إنتاج معظم مركبات الكربون الكلورية فلورية الضارة التي نتوقع أن يتعافى ثقب الأوزون في نهاية المطاف خلال القرن الحادي والعشرين، لكن هذه عملية بطيئة.
الميزوسفير
تسمى المنطقة الواقعة فوق الستراتوسفير بالميزوسفير، وهنا تنخفض درجة الحرارة مرة أخرى مع الارتفاع، لتصل إلى -90 درجة مئوية على الأقل في المسامية.
الغلاف الجوي والأيونوسفير
يقع الغلاف الحراري فوق طبقة الميزوسفير، وهي منطقة ترتفع فيها درجات الحرارة مرة أخرى مع الارتفاع، وهذا الارتفاع في درجة الحرارة ناتج عن امتصاص الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية النشطة من الشمس.
يتسبب الغلاف الجوي المتأين أيضًا في منطقة الغلاف الجوي التي يزيد طولها عن 80 كم. لأن الإشعاع الشمسي النشط يقطع الإلكترونات من الجزيئات والذرات، ويحولها إلى أيونات موجبة الشحنة.
تختلف درجة حرارة الغلاف الحراري بين النهار والليل وبين الفصول، كما هو الحال بالنسبة لكمية الأيونات والإلكترونات الموجودة، ويعكس الغلاف المتأين الموجات الراديوية ويمتصها، مما يسمح لنا باستقبال موجات الراديو قصيرة الموجة في نيوزيلندا من أجزاء أخرى من العالم. العالمية.
اكسوسفير
المنطقة التي يزيد ارتفاعها عن 500 كيلومتر تسمى الغلاف الخارجي وتحتوي بشكل أساسي على ذرات الأكسجين والهيدروجين، لكنها قليلة جدًا لدرجة أنها نادرًا ما تصطدم، وتتبع مسارات باليستية تحت تأثير الجاذبية، وبعضها يهرب مباشرة إلى الفضاء.
الغلاف المغناطيسي
تتصرف الأرض كمغناطيس ضخم، حيث تحبس الإلكترونات (الشحنة السالبة) والبروتونات (موجبة)، مركزة إياها في نطاقين على ارتفاعات 3000 و 16000 كيلومتر فوق الكرة الأرضية. تسمى هذه المنطقة الخارجية حول الأرض، حيث تدور الجسيمات المشحونة على طول خطوط المجال المغناطيسي، بالغلاف المغناطيسي.
أهمية الهواء
الهواء عبارة عن مزيج من الغازات المختلفة، حيث يتواجد في الغلاف الجوي للأرض، وعادة ما يكون الهواء عديم اللون والرائحة والمذاق ولا يمكن رؤيته، فلا يمكنك لمس الهواء بل تشعر به، فهو خليط من حوالي 78٪، 21 ٪ أكسجين، 0.9٪ أرجون، 0.04٪ ثاني أكسيد كربون، وكميات صغيرة جدًا من الغازات الأخرى.
يبلغ معدل بخار الماء حوالي 1٪، كما أن تلوث الهواء محتمل، حيث يمكن أن يتلوث ببعض الغازات مثل أول أكسيد الكربون والدخان والرماد، والتلوث الذي يسبب مشاكل مختلفة، بما في ذلك الأمطار الحمضية والاحتباس الحراري.
في الختام، وصلنا إلى طبقات الغلاف الجوي، والتي نتحدث فيها أولاً عن طبقات الغلاف الجوي التي تنقسم إليها، وثانيًا عن أهمية الهواء.