7 طبقات من الغلاف الجوي: الصورة ، الوظيفة ، الخصائص ، الخصائص ، الفوائد

في العصور القديمة ، بدأ البحث المتعمق عن الغلاف الجوي بهدف حل مشكلة الطقس.

ليس هذا فقط ، البحث مفيد أيضًا في فحص النجوم التي تبدو متلألئة ، ظاهرة عملية الانكسار بضوء الشمس عند شروق الشمس في الصباح وعند غروبها بعد الظهر يوم.

استخدم البحث الذي تم في ذلك الوقت أداة معينة كانت حساسة للغاية لجميع الظواهر التي حدثت وتم تثبيتها على المركبة الفضائية.

يحتوي الغلاف الجوي للأرض نفسه على محتوى رئيسي يتكون من خليط مختلف من الغازات.

تشتمل مخاليط الغاز على النيتروجين (78.17٪) والأكسجين (20.97٪) والأرجون (0.9٪) وكميات صغيرة من الغازات الأخرى.

لمزيد من التفاصيل حول الغازات أعلاه ، سنناقش في القسم أدناه.

بشكل عام ، الغلاف الجوي للأرض يحمي كل أشكال الحياة على الأرض.

بدءا من التعرض المباشر للأشعة فوق البنفسجية وللإشعاع الشمسي. يمكن أن يكون الغلاف الجوي ماصًا بحيث يمكنه تقليل درجات الحرارة القصوى التي يمكن أن تحدث على الأرض.

يتألف الغلاف الجوي من طبقات مختلفة متعاقبة مع بعضها لتغلف الأرض.

تنقسم طبقة الغلاف الجوي إلى عدة أجزاء ، لمزيد من المعلومات ، راجع المراجعة التالية حتى تنتهي.

طبقات الغلاف الجوي حسب درجة الحرارة

بناءً على درجة الحرارة ، تتكون طبقة الغلاف الجوي من خمسة أجزاء. وتشمل هذه طبقة التروبوسفير ، والستراتوسفير ، والميزوسفير ، والغلاف الحراري ، والغلاف الخارجي. فيما يلي شرح أكثر تفصيلاً لكل طبقة:

1. تروبوسفير

التروبوسفير هو طبقة من الهواء مرتبطة بسطح الأرض. هذه الطبقة هي أدنى طبقة من جميع طبقات الغلاف الجوي التي تحيط بالأرض.

يصل ارتفاع هذه الطبقة في الجزء العلوي من خط الاستواء إلى 19 كم. بينما فوق القطبين ، تصل هذه الطبقة إلى ارتفاع يصل إلى 8 كم.

يوجد داخل طبقة التروبوسفير مكان لجميع أنواع الطقس ، وجميع التغيرات في درجات الحرارة وهبوب الرياح والضغط والرطوبة التي يمكن أن نشعر بها مباشرة على الأرض.

لذلك ، هذه الطبقة هي المكان الذي تحدث فيه أحداث الطقس. بدءًا من الطقس الممطر والرياح والثلج والجاف والطقس الآخر.

خصائص طبقة التروبوسفير هي كما يلي:

• بشكل عام ، هذه الطبقة هي أنحف طبقة حيث يبلغ سمكها حوالي 12 كم من سطح الأرض.
• يختلف ارتفاع طبقة التروبوسفير من مكان لآخر. في المناطق القطبية ، يبلغ ارتفاع هذه الطبقة حوالي 8 كيلومترات وفي المناطق الاستوائية أو الاستوائية يمكن أن يصل ارتفاعها إلى 16 كيلومترًا.
• التروبوسفير هي طبقة ترتبط ارتباطًا مباشرًا بسطح الأرض وتستخدم كمكان للعيش لأنواع مختلفة من الكائنات الحية.
• المكان الذي تحدث فيه أحداث الطقس والمناخ ، مثل المطر والرياح والبرق والغيوم.
• يوجد داخل طبقة التروبوسفير التروبوبوز ، وهي الطبقة الواقعة بين طبقة التروبوسفير والستراتوسفير.
• لكل 100 متر زيادة ، تنخفض درجة الحرارة إلى 0.5 درجة -0.6 درجة مئوية.
• تصل درجات حرارة الجزء العلوي من طبقة التروبوسفير إلى 60 تحت الصفر⁰ ج.
• في طبقة التروبوسفير ، تحدث ظواهر الطقس ، مثل المطر والرياح والبرق وأقواس قزح والهالات. لذلك ، هذه الطبقة مهمة جدًا للحياة على الأرض.

يتكون التروبوسفير من:

• طبقة مياه الكوكب 0-1 كم
• طبقة الحمل الحراري 1-8 كم
• طبقة تروبوبوز 8-12 كم (هي الحد الفاصل بين طبقة التروبوسفير والستراتوسفير ، في هذه الطبقة يتوقف نشاط الهواء العمودي (الحمل الحراري))

2. الستراتوسفير

يقع الستراتوسفير فوق التروبوبوز على ارتفاع 50 كم.

في هذه الطبقة ، تهب الرياح بشدة ولها نمط تدفق معين.

في هذه الطبقة من الستراتوسفير حيث تحلق الطائرة.

توجد في الستراتوسفير طبقة مهمة جدًا لا تعدو أن تكون طبقة الأوزون.

الأوزون هو نوع من الغاز يحتوي على العديد من العناصر الكيميائية وله خصائص سامة للكائنات الحية.

بشكل عام ، يتم ترشيح الضوء فوق البنفسجي وامتصاصه في طبقة الستراتوسفير لاحتوائه على طبقة أوزون تبلغ حوالي 90٪.

بحيث لا يكون الضوء المنبعث من الأشعة فوق البنفسجية الذي يدخل سطح الأرض مفرطًا حيث إذا حدث فقد يتسبب في الكثير من الخسائر.

ينقسم الستراتوسفير إلى طبقتين: الطبقة المتساوية وطبقة الانقلاب. ها هو التفسير:

1. الطبقة متساوي الحرارة مشتق من الكلمة ايزو مما يعني الشيء نفسه أيضًا مصطلح مما يعني ساخن.
   بحيث تكون درجة حرارة الهواء ثابتة في هذه الطبقة ، وهي حوالي -60⁰. تقع هذه الطبقة على ارتفاع 11-20 كم.
2. تقع طبقة الاستثمار على ارتفاع 20-50 كم. ستزداد درجة الحرارة أعلى وعلى ارتفاع 50 كم ستظل درجة الحرارة أقل من درجة التجمد (-50 درجة مئوية).
   يعود سبب ارتفاع درجة حرارة الهواء في هذه الطبقة إلى وجود غاز الأوزون. تحد قمة الستراتوسفير طبقة الستراتوبوز وهي الحد الفاصل بين طبقة الستراتوسفير والميزوسفير.

خصائص الستراتوسفير هي كما يلي:

• الستراتوسفير عبارة عن طبقة على ارتفاع حوالي 12-60 كم.
• تزداد درجة الحرارة في هذه الطبقة مع زيادة الارتفاع ، من -60 درجة مئوية (عند التروبوبوز) إلى 10 درجات مئوية في ذروتها.
• توجد في هذه الطبقة طبقة أوزون مهمتها حماية الأرض من أشعة الشمس فوق البنفسجية عن طريق امتصاص الضوء الزائد.
  يمكن أن يؤدي امتصاص الأوزون للإشعاع الشمسي إلى ارتفاع درجة حرارة الهواء مع كل زيادة في الارتفاع.
• في هذه الطبقة لا تحتوي على ماء أو غيوم أو غبار. حتى يجف الهواء في هذه الطبقة.
• الستراتوبوز هي الطبقة الواقعة بين الستراتوسفير والميزوسفير.

يتكون الستراتوسفير من:

• طبقة متساوية الحرارة
• طبقة ساخنة
• الطبقة العليا مختلطة

3. الميزوسفير

يبلغ ارتفاع طبقة الميزوسفير ما بين 50-85 كم مع الخصائص حيث كلما ارتفعت ، انخفضت درجة حرارة الهواء.

لكل 1000 متر زيادة ، تنخفض درجة حرارة الهواء إلى 2.5⁰-3⁰ ج. تصل درجة الحرارة في طبقة الميزوسفير العليا إلى -900 درجة مئوية. تحد قمة طبقة الميزوسفير طبقة الميزوبوز.

يوجد داخل هذه الطبقة طبقة حيث توجد أجزاء يمكن أن تؤدي إلى تآكل الأجرام السماوية التي تدخل سطح الأرض.

يمكن أن تكون هذه الأجرام السماوية مذنبات أو نيازك أو غبار فضائي أو أجسام فضائية أخرى.

تتم عملية تآكل الكائنات المختلفة عن طريق التآكل شيئًا فشيئًا ثم تحترق لأنها تحك بالهواء الموجود في هذه الطبقة.

لذلك يمكننا أن نستنتج أنه في هذه الطبقة من الغلاف الجوي تصبح أول حصن للحماية على سطح الأرض من تهديد مختلف الأجسام خارج كوكب الأرض كما هو مذكور أعلاه على.

ولكن إذا كان هناك جسم غريب من الفضاء الخارجي له حجم كبير جدًا ، فيمكن أن تكون هذه الطبقة من الغلاف الجوي تقليل حجم الجسم لجعله أقل تأثيرًا عندما يصل إلى السطح أرض.

خصائص طبقة الميزوسفير هي كما يلي:

• يبلغ ارتفاعها حوالي 60-80 كم.
• تتراوح درجة الحرارة في طبقة الميزوسفير من -50 درجة مئوية إلى -70 درجة مئوية.
• طبقة الميزوسفير هي طبقة تحمي الأرض من التهديدات المختلفة من الأجسام الفضائية مثل الشهب والأجرام السماوية الأخرى التي ستسقط على الأرض.
  النيازك التي ستسقط على الأرض ستحترق لاحقًا وسيتم تدميرها عندما تصل الطبقة إلى هذه الطبقة وستتحول إلى أجزاء صغيرة تسمى النيازك.
• إن الميزوبوز هو الطبقة الواقعة بين طبقة الميزوسفير والغلاف الحراري.

4. الغلاف الحراري

تقع طبقة الغلاف الحراري هذه على ارتفاع 85-500 كم. غالبًا ما يشار إلى هذه الطبقة من الغلاف الجوي بالطبقة الساخنة.

لأنه في هذه الطبقة غالبًا ما يكون هناك انتقال مرتفع للغاية لارتفاع درجة الحرارة.

تصل درجة الحرارة في هذه الطبقة إلى 90-5000 درجة مئوية. ترجع درجة الحرارة المرتفعة إلى أن جزيئات الأكسجين تمتص (تمتص) الإشعاع من الطاقة الشمسية.

يسبب هذا الإشعاع تفاعلًا كيميائيًا يؤدي بعد ذلك إلى تكوين طبقة مشحونة كهربائيًا.

قبل أن تعرف باسم الأقمار الصناعية ، تعمل هذه الطبقة على المساعدة في إرسال موجات الراديو. لأنه في هذه الطبقة من الغلاف الجوي يمكن أن تعكس موجات الراديو.

خصائص طبقة الغلاف الحراري هي كما يلي:

• تقع طبقة الغلاف الحراري هذه على ارتفاع 85-500 كم.
• غالبًا ما يشار إلى هذه الطبقة أيضًا باسم الطبقة الساخنة.
• يمكن أن تصل درجة حرارة الهواء في الجزء العلوي من هذه الطبقة إلى> 1000 درجة مئوية.
• تحتوي هذه الطبقة أيضًا على طبقة الأيونوسفير.
• طبقة الأيونوسفير لها وظيفة انتشار الموجات الراديوية.

5. إكزوسفير

الغلاف الخارجي هو الطبقة الخارجية من الغلاف الجوي. تقع طبقة إكزوسفير على ارتفاع 500 كم وما فوق.

في هذه الطبقة ، تتحرك جزيئات الهواء المختلفة بسرعة ويقل تأثير قوة الجاذبية الأرضية بشكل كبير.

وبالتالي ، في هذه الطبقة تكون أجسام الاحتكاك المختلفة في الهواء نادرة. كما تم الشعور بتأثير الفضاء الخارجي في هذه الطبقة.

خصائص الغلاف الخارجي هي كما يلي:

• تقع طبقة إكزوسفير على ارتفاع 500 كم وما فوق.
• تقع طبقة الغلاف الجوي في الجزء الخارجي ، لذا فإن تأثير قوة الجاذبية ضئيل جدًا.
• محتوى الغاز في الغلاف الجوي منخفض جدًا أيضًا في هذه الطبقة من الغلاف الخارجي.

طبقات الغلاف الجوي حسب النوع وحالة الغاز

فيما يلي طبقة من الغلاف الجوي تُرى من نوع وحالة الغاز وهي:

1. طبقة الأوزون (الأوزون)

طبقة الأوزون على ارتفاع 15-35 كم. يوجد الأوزون في جميع أجزاء الغلاف الجوي السفلي ، لكن معظم هذا الغاز يتركز في طبقة الستراتوسفير.

خاصة على ارتفاع 15-35 كم. الأوزون نفسه غير مستقر لأنه تحلل تحت تأثير الإشعاع أو اصطدم بذرات الأكسجين (O).

بطبيعة الحال ، على ارتفاع 15-35 كم ، يتشكل الأوزون ويتحلل من الأكسجين ثنائي الذرة وأحادي الذرة بمساعدة (امتصاص) الأشعة فوق البنفسجية.

طبقة الأوزون هي ماص رئيسي للأشعة فوق البنفسجية.

لذلك ، عندما يصل الضوء فوق البنفسجي إلى سطح الأرض ، فإنه لم يعد يشكل خطورة على حياة الكائنات الحية.

إذا وصلت الأشعة فوق البنفسجية إلى سطح الأرض ، يمكن أن تسبب الحروق وسرطان الجلد والعمى للإنسان. ويمكن أن يسبب أيضًا اضطرابات في التوليد وإنتاجية النباتات والحيوانات.

ستتضرر طبقة الأوزون لأن غاز الكلوروفلوروكربون (كلورو فلورو كربون) هو غاز يستخدم لتبريد مكيفات الهواء والثلاجات ومثبتات الشعر.

سوف يتسبب الضرر الذي يحدث في طبقة الأوزون في تكوين مناطق بها أدنى (بدون) O3 بحيث يبدو أن هذه الطبقة بها ثقوب وسوف يطلق عليها ثقب الأوزون.

ونتيجة لذلك ، ستستمر درجة حرارة الهواء على الأرض في الارتفاع وستتسبب في اضطرابات مناخية.

2. طبقة الأيونوسفير

يقع الأيونوسفير على ارتفاع 60-600 كم. يتكون الأيونوسفير من ذرات وجزيئات تفقد إلكترونًا واحدًا أو أكثر لتكوين أيونات.

لذلك ، تسمى هذه الطبقة طبقة الأيونوسفير. هذه الطبقة مفيدة جدًا أيضًا في مجال الاتصال ، لأن طبقة الأيونوسفير يمكن أن تعكس موجات الراديو للخلف.

يتكون الأيونوسفير من ثلاث طبقات ، الطبقات الثلاث هي الطبقة D والطبقة E والطبقة F. ها هو التفسير:

1. طبقة د
   تقع على ارتفاع 60-120 كم. هذه الطبقة هي مكان لعكس موجات AM إلى الأرض.
2. طلاء لابيسان E
   تقع على ارتفاع 120-180 كم. هذه الطبقة هي أيضًا مكان لعكس موجات AM.
3. طبقة ف لابيسان
   تقع على ارتفاع 180-600 كم. هذه الطبقة هي أيضًا مكان لعكس الموجات القصيرة للخلف.

محتوى طبقة الغلاف الجوي

في بداية المقال ، ذكرنا قليلاً عن الغازات في الغلاف الجوي. تم تفصيل مزيج الغازات الموجودة في الغلاف الجوي في الجدول أدناه:

يوضح الجدول أعلاه ما إذا كان النيتروجين والأكسجين يمثلان الجزء الأكبر من الغاز في الغلاف الجوي.

المبلغ الإجمالي يصل إلى 99.03٪. الباقي عبارة عن مجموعة متنوعة من الغازات بكميات صغيرة جدًا.

على الرغم من احتوائها على كمية صغيرة جدًا ، إلا أن بعض هذه الغازات لها دور مهم جدًا في حياة الكائنات الحية على الأرض. على سبيل المثال ، الأوزون وثاني أكسيد الكربون.

فوائد الغلاف الجوي

فيما يلي بعض فوائد الغلاف الجوي ومنها ما يلي:

• يحمي الأرض من التعرض للأشعة فوق البنفسجية بطبقة الأوزون. لأنه كما أوضحنا سابقًا ، فإن التعرض للأشعة فوق البنفسجية يشكل خطورة كبيرة على حياة الكائنات الحية على الأرض.
• حماية الأرض من مختلف أجسام الفضاء الخارجي التي تسقط بسبب جاذبية الأرض.
  يحاول نعم تخيل لو لم يكن هناك جو؟ ما يمطر على رأسك الآن ليس فقط الماء ، ولكن أيضًا الصخور والعديد من الأشياء الأخرى خارج كوكب الأرض التي تتبعها أيضًا.
• الغلاف الجوي هو أيضًا أداة الطقس التي يمكن أن تؤثر على المطر والعواصف والأعاصير والرياح والثلج والغيوم وغيرها.
• يحتوي على غازات مختلفة يحتاجها الإنسان والنباتات والحيوانات للتنفس واحتياجات أخرى مثل الأكسجين والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون.

وظيفة الغلاف الجوي

بعد أن ننتهي من مناقشة جميع طبقات الغلاف الجوي ، حان الوقت الآن لمعرفة وظيفة الغلاف الجوي لهذه الأرض الحبيبة.

فيما يلي بعض وظائف طبقات الغلاف الجوي ، بما في ذلك ما يلي:

1. يلعب الغلاف الجوي دورًا في عملية توزيع المياه على مناطق مختلفة على الأرض. يُعرف هذا الحدث أيضًا باسم الدورة الهيدرولوجية.
   في هذا السياق ، فإن دور الغلاف الجوي هو بمثابة خزان وتخزين لبخار الماء الذي يتبخر بسبب التعرض لأشعة الشمس.
2. كحصن طبيعي أو سياج للأرض لتقليل الآثار الضارة للأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من الشمس.
   بينما في الليل لها وظيفة كمنظم لدرجة الحرارة على الأرض بحيث تكون مستقرة دائمًا.
3. كحصن للأرض من الاصطدامات المختلفة التي تسببها الأجرام السماوية المختلفة.
   عندما تكون هناك أجرام سماوية تدخل سطح الأرض ، فإن الغلاف الجوي سيكون بمثابة حصن.
   لذلك من الممكن أن تكون الأجرام السماوية المختلفة قد دمرت قبل أن تدخل في النهاية إلى سطح الأرض
4. كمصدر للأكسجين وثاني أكسيد الكربون. يلعب الأكسجين دورًا حيويًا للغاية في حياة الإنسان ولا يمكن استبداله بأي شيء.
   وفي الوقت نفسه ، يلعب ثاني أكسيد الكربون دورًا للنباتات لإنتاج الغذاء من خلال عملية التمثيل الضوئي.
   من عملية التمثيل الضوئي ، ستنتج النباتات الأكسجين الذي يحتاجه الإنسان.
5. كمنظم لحركة مرور الأقمار الصناعية على الأرض ، سواء كان ذلك للقمر الصناعي الطبيعي للأرض على شكل قمر أو أقمار صناعية.
6. يساعد في عملية انتشار جراثيم النبات.
7. كوسيط للموجات الصوتية.
8. كمولد للطاقة. وهي لمحطات طاقة الرياح الموجودة في الغلاف الجوي.

وبالتالي استعراض موجز هذه المرة يمكننا أن ننقله عن طبقة الغلاف الجوي. نأمل أن يتم استخدام المراجعة أعلاه لطبقة الغلاف الجوي كمواد دراستك.