أهمية الغلاف الجوي
يُعرف الغلاف الجوي بالغازات التي تنتشر من سطح الأرض إلى الفضاء وتقل كثافته مع خروجنا من الأرض ويلعب الغلاف الجوي دورًا مهمًا في الحفاظ على الحياة على سطح الأرض مما يزيد من أهميتها. مغلف النظام وهو كالتالي:
1- المحافظة على درجات الحرارة
يحافظ الغلاف الجوي على درجات الحرارة ويعمل على توزيعها بشكل صحيح ومنتظم ، حيث ينظم وصول ضوء الشمس إلى الأرض ويمتص منها جزيئات الإشعاع لمنع الإضرار بالكائنات الحية.
علاوة على ذلك ، في الليل ، يعكس الغلاف الجوي الطاقة لتدفئة نفسه ، وبدون وجود الغلاف الجوي ستتجاوز درجة الحرارة 200 درجة مئوية.
يساعد الغلاف الجوي على حماية الكوكب من التغيرات المناخية التي يمكن أن تحدث فجأة بسبب درجات الحرارة المرتفعة التي يمكن أن تسبب أضرارًا كبيرة للكوكب.
تم إنشاء الدرع لحماية الكائنات الحية من الأشعة فوق البنفسجية التي يمكن أن تلحق الضرر بالبشر ، وبالتالي فإن طبقة الأوزون وطبقات الغلاف الجوي تمنع وصول هذه الأشعة حتى لا يحدث ضرر من ورائها.
2- الحفاظ على الحياة على كوكب الأرض
تظهر أهمية الغلاف الجوي كأساس لعملية التنفس والحياة للكائنات الحية والطبيعة ، حيث يحتوي على نسبة عالية من غاز النيتروجين ، تصل إلى 78٪ ، يليه غاز الأكسجين حتى 21٪ وعدد آخر الغازات بنسب منخفضة ، مثل الأرجون والهيدروجين والهيليوم.
يوفر الغلاف الجوي طبقة حماية لسطح الأرض من وصول النيازك القادمة من الفضاء ومحاولة اختراق الغلاف الجوي للوصول إلى الأرض مما قد يتسبب في حدوث كوارث.
يخلق الغلاف الجوي شبكة اتصال بين الأرض والفضاء ، مما يساعد الطائرات على الانتقال من مكان إلى آخر في أي وقت ، وكذلك نقل الأصوات والشبكات. بدونها ، سيكون الكوكب هادئًا بشكل مخيف ، وهذا يزيد من أهمية الغلاف الواقي.
3- دور الغلاف الجوي في توازن الطقس والمناخ
يساعد على توزيع بخار الماء حول العالم ويتميز الغلاف الجوي بحدوث عدة ظواهر طبيعية منها: المطر والغيوم والسحب ليلاً.
يساعد الغلاف الجوي على تنظيم الطقس حيث تتبخر المياه من البحار وتتكثف في الهواء حتى تصل إلى الغلاف الجوي وتساعد على هطول الأمطار مما يساعد الصقور على جمع الرطوبة في أماكن مختلفة.
يساعد على إظهار السماء بلونها الأزرق الفاتح الجميل وينعكس هذا اللون في البحار ويعمل على تنظيم عملية انتشار الضوء في أماكن مختلفة حول العالم واستمرارية الضوء ليلاً لاستمرارية نشاط الحياة.
طبقات الغلاف الجوي
ذكرنا أن كثافة الغلاف الجوي تتناقص كلما ابتعدنا عن سطح الأرض ولم يتمكن العلماء من معرفة قمته لأنه يتكون من عدة طبقات مختلفة ولكل طبقة درجة حرارة معينة ، بافتراض أن كل طبقة توضح أهمية الغلاف الجوي وما بين الطبقات. طبقات الغلاف الجوي هي كما يلي:
1- التروبوسفير
طبقة التروبوسفير هي الطبقة الأولى من الغلاف الجوي لأنها الأقرب إلى سطح الأرض ، وكلما ارتفعت هذه الطبقة زاد تأثرها بها ، لأنها تزداد في الصيف ، بينما يقل ارتفاعها في الشتاء.
يحتوي التروبوسفير على كل بخار الماء وبخار الماء ينظم درجات الحرارة ويحمي سطح الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة ويحتوي على 75٪ من كتلة الهواء و 99٪ من الملوثات الموجودة على سطح الأرض لأنها أقرب طبقة للأرض.
تتميز طبقة التروبوسفير برطوبة عالية ، ويتناسب ضغط الهواء وكثافته عكسياً معها عند الاقتراب من سطح الأرض.
2- الستراتوسفير
الستراتوسفير هي الطبقة الثانية من الغلاف الجوي وتمتد من نهاية طبقة التروبوسفير حتى ارتفاع 55 كم ويختلف ارتفاعها باختلاف المواسم وخطوط العرض.
يحتوي الستراتوسفير على الكثير من الأوزون ، 85٪ من إجمالي غاز الأوزون في الغلاف الجوي ، مما يساعد على حماية الأوزون من أشعة الشمس فوق البنفسجية الضارة.
يحتوي الستراتوسفير على العديد من الغازات والمركبات الأخرى مثل: حمض النيتريك وحمض الكبريتيك وحمض الهيدروكلوريك وحمض الهيدروكلوريك ومركبات أخرى.
3- الميزوسفير
تقع هذه الطبقة بين الستراتوسفير والغلاف الحراري وتعتبر من الطبقات الكاملة لاحتوائها على العديد من ذرات الحديد وبعض المعادن الأخرى. كما أنه يحتوي على غيوم مشرقة وجميلة ويفصلها عن الطبقة التالية منطقة تعرف باسم الميزوبوز.
تحتوي طبقة الميزوسفير على القليل من الرطوبة لأنها طبقة جافة وتتميز بظواهر كثيرة مثل البرق ، وتعتبر طبقة الميزوسفير من الطبقات الغامضة لأن العلماء غير قادرين على معرفة العديد من خصائصها.
لقد كان من الصعب على أجهزة البحث العلمي الوصول إلى هذه الطبقة لمعرفة خصائصها ، وعلى الرغم من وجود أقمار صناعية تدور حول هذه الطبقة إلا أنه لم يتم تحديدها.
4- ثيرموسفير
يطلق عليه الغلاف الحراري ويعتبر الطبقة الرابعة من الغلاف الجوي. يقع الغلاف الحراري بين طبقة الميزوسفير والغلاف الخارجي ويفصل الغلاف الحراري عن طبقة أخرى من المناطق المعروفة باسم الانحراف الحراري.
ترتفع درجات الحرارة في الطبقات السفلية إلى مستوى مرتفع ثم تعود إلى الدرجة الطبيعية وتكون على ارتفاع من 200 إلى 300 كم ، بينما في الطبقات العليا تتراوح درجات الحرارة من 500 إلى 2000 درجة مئوية ويمكن أن تكون درجة الحرارة أعلى من الذي – التي.
يحتوي الغلاف الحراري على العديد من الذرات والجزيئات المختلفة ، وتتفكك هذه الجزيئات عندما تتصادم مع بعضها البعض ، وتقوم فوتونات الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية بتفكيك جزيئاتها.
5- الأيونوسفير
إنه ما يسمى الأيونوسفير الذي يمتد من المركز العلوي للغلاف الجوي إلى الغلاف الخارجي. فيما يتعلق بالأيونات الموجودة بداخله ، يطلق عليه اسم الأيونوسفير بسبب اصطدام الجسيمات النشطة به.
تتأثر الجسيمات النشطة التي تصطدم في طبقة الأيونوسفير بالمجالات المغناطيسية وتتراوح من 42 كم إلى 965 كم ومن مسافة كبيرة تكاد تصل إلى الفضاء. يعتقد بعض العلماء أن الأيونوسفير ليس إحدى الطبقات الرئيسية للغلاف الجوي لأنه ينتشر على طبقات متعددة بدلاً من طبقة واحدة.
6- إكزوسفير
إنها الطبقة الأخيرة من الغلاف الجوي والأبعد عن الأرض. وجود الهواء في هذه الطبقة نادر الحدوث. يمكن لجزيء الهواء الواحد أن يمر عبرها ويخرج إلى الفضاء دون أن يصطدم بجزيء آخر ، إذا كان للجزيء ما يكفي السرعة في الخروج إلى الفضاء.
أهمية الغلاف الجوي كبيرة ، فبدونها تصبح الحياة غير قابلة للعيش وتحدث العديد من الكوارث على الكوكب ، ولا يمكن للناس والحيوانات والنباتات الاستمرار في الحياة بدونها.