طبقات الغلاف الجوي السبعة

طبقات الغلاف الجوي السبع.

• الغلاف الجوي هُو ما يحيط بالأرض، ويتكون من غازات مختلفة تتشكل كطبقة، تنجذبها جاذبية الأرض.
• هذه الغازات هِيْ كالتالي 78.09٪ غاز نيتروجين، 20.95٪ أكسجين، 0.93٪ أرجون، 0.04٪ ثاني أكسيد الكربون، بخار الماء، الهِيْدروجين، الهِيْليوم، النيون، والزينون.
• كَمْا يحمي الغلاف الجوي الأرض من امتصاص الأشعة فوق البنفسجية ويعمل فِيْ درجات حرارة معتدلة على سطح الأرض.
• يعتبر الغلاف الجوي أيضًا خزانًا كبيرًا للمياه، حيث يتم استخدامه لنقل المياه عَنّْد مستوى سطح الأرض، ويبلغ حجم الماء فِيْ الغلاف الجوي حوالي 12900 كيلومتر مكعب.
• تسقط معظم هذه المياه على شكل أمطار وتتدفق فِيْ البحار والمحيطات.
• وإذا سقطت كل المياه فِيْ الغلاف الجوي على شكل مطر، فسيتم تغطية البالون لعمق يصل إلَّى 2.5 سم.
• تبدأ طبقات الغلاف الجوي من سطح الكرة الأرضية وتنتهِيْ فِيْ الفضاء الخارجي.
• سنتعرف على هذه الطبقات بالتفصيل أدناه

الطبقة الأولى تسمى طبقة التروبوسفِيْر.

• التروبوسفِيْر هِيْ الطبقة الأولى من الغلاف الجوي لأنها قريبة جدًا من سطح الأرض.
• كَمْا يمتد لمسافة عمودية من مستوى سطح البحر حوالي 10 كيلومترات، ويختلف هذا الارتفاع فِيْ بعض المناطق الأخرى.
• عَنّْد خط الاستواء يبلغ حوالي 20 كَمْ وتتنوع عَنّْد القطبين حيث تصل إلَّى 7 كَمْ فِيْ الشتاء.
• يتأثر ارتفاع الطبقة الأولى فوق سطح الأرض بفصول السنة واختلاف خطوط العرض، حيث يتناقص ارتفاعها فِيْ الشتاء ويزيد فِيْ الصيف.
• تتركز كتلة الغلاف الجوي للأرض بشكل أساسي فِيْ طبقة التروبوسفِيْر، والتي تحتوي على حوالي 70٪ إلَّى 80٪ من الكتلة الكلية للغلاف الجوي.
• وبالمثل، فإن الاختلاف فِيْ المناخ الذي يحدث على الكوكب يرجع إلَّى هذه الطبقة بالذات.
• بالإضافة إلَّى ذلك، إنها الطبقة التي تشمل معظم أنواع السحب المختلفة الموجودة فِيْ الغلاف الجوي.
• ما يميز هذه الطبقة عَنّْ غيرها أنها تحتوي على رطوبة عالية جداً مقارنة بطبقات السطح الأخرى، حيث تكون نسبة الرطوبة فِيْها منخفضة.
• كَمْا أن ضغط الهُواء وبرودة وكثافة الهُواء يتناسبان عكسياً مع قربه من سطح الأرض.
• بمعَنّْى آخر، كلما كانت المسافة بين الطبقة الأولى وسطح الكوكب أصغر، كلما كان الهُواء أكثر دفئًا، وكلما زاد الارتفاع، قلت كثافة الهُواء وضغطه.
• تحتوي هذه الطبقة على نسبة كبيرة من غاز النيتروجين، والتي تصل إلَّى 78٪ من إجمالي الغازات الموجودة داخل طبقة التروبوسفِيْر.
• ويشكل الأكسجين 21٪ والنسبة المتبقية 1٪ موزعة على الغازات المختلفة بما فِيْ ذلك غاز الأرجون والتي تبلغ 0.09٪.
• تحتوي هذه الطبقة على حوالي 99٪ من إجمالي محتوى البخار فِيْ الغلاف الجوي، حيث يمتص بخار الماء الإشعاع الحراري والطاقة الشمسية، وينظم ويحافظ على درجة حرارة الكوكب.

الطبقة الثانية الستراتوسفِيْر

• تختلف ارتفاعات هذه الطبقة عَنّْ طبقة التروبوسفِيْر، حيث أنها تقع فِيْ مناطق الدوائر أو خطوط العرض الوسطى، ويبدأ ارتفاعها فوق مستوى سطح البحر عَنّْد حوالي 10 كَمْ.
• وتختلف بداية ارتفاع هذه الطبقة باختلاف خطوط العرض والفصول، فالمسافة عَنّْد خط الاستواء 20 كَمْ، وعَنّْد القطبين 7 كَمْ فِيْ الشتاء.
• يبلغ ارتفاع هذه الطبقة حوالي 50 كَمْ فِيْ الغلاف الجوي.
• المنطقة الواقعة بين قاع هذه الطبقة وطبقة التروبوسفِيْر تسمى التروبوبوز.
  • المنطقة التي تفصل بين الجزء العلوي من هذه الطبقة والطبقة الثالثة تسمى الستراتوبوز.
• أيضًا، تزداد درجات الحرارة فِيْ هذه الطبقة مع زيادة الارتفاع، ويكون الهُواء فِيْ هذه الطبقة مستقرًا، مما يتسبب فِيْ تحليق الطائرات النفاثة فِيْها.
• يحتوي الستراتوسفِيْر على نسبة عالية من غاز الأوزون، والتي تتراوح من 85٪ إلَّى 90٪ من إجمالي النسبة المئوية الموجودة فِيْ الغلاف الجوي.
• كَمْا يحتوي على العديد من الغازات والمركبات مثل حامض الكبريتيك وحمض النيتريك وأكاسيد النيتروجين والهالوجين وأكاسيده.
• كَمْا أنه يحتوي على عدة مركبات ناتجة عَنّْ حدوث البراكين مثل حمض الهِيْدروفلوريك وحمض الهِيْدروكلوريك وبعض المركبات الأخرى.

الطبقة الثالثة طبقة الميزوسفِيْر

• هذه الطبقة غنية بوجود عدد كبير من ذرات الحديد فِيْها، فضلًا عَنّْ معادن أخرى، نتيجة تبخر النيازك المتساقطة، حيث يبقى جزء من موادها فِيْ طبقة الميزوسفِيْر.
• يحتوي الغلاف المتوسط ​​على غيوم ليلية، توجد فِيْ أعلى المنطقة بالقرب من القطبين.
• كَمْا تتميز هذه الطبقة بظواهر غريبة شبيهة بظاهرة البرق، وتحدث هذه الظواهر على ارتفاع عشرات الكيلومترات.
  • تحدث العواصف الرعدية فِيْ طبقة التروبوسفِيْر.
• ومن مميزات هذه الطبقة أنها جافة ونسبة رطوبة منخفضة.
• تعتبر هذه الطبقة أيضًا غامضة، حيث يصعب على العلماء التعرف على خصائصها.
  • كَمْا يصعب على أدوات البحث العلمي الوصول إلَّى هذه الطبقة مثل الطائرات ومناطيد الطقس.
• تدور الأقمار الصناعية أيضًا حول هذه الطبقة، ولكنها تجد صعوبة فِيْ تحديد معالم الغلاف الجوي مباشرة.
• ومع ذلك، تمكن العلماء من إرسال بعض الأدوات التي تساعد فِيْ جمع بعض عينات الطبقة، لكن الرحلات كانت قليلة ومتباعدة.

الطبقة الرابعة الغلاف الحراري

• تمتد هذه الطبقة على ارتفاع 90 كَمْ فوق سطح الأرض وترتفع من حوالي 500 إلَّى 1000 كَمْ.
• تسمى المنطقة الواقعة بين الغلاف الحراري والطبقة التي تليها بالتوقف الحراري.
  • فِيْ حين أن المنطقة الفاصلة بينها وبين الطبقة التي تحتها تسمى الميزوبوز.
• توجد أيضًا محطة الفضاء الدولية ومركبات فضائية أخرى فِيْ هذه الطبقة.
• تصل درجة الحرارة فِيْ هذه الطبقة إلَّى 200 درجة مئوية وترتفع درجة الحرارة بشكل حاد خلال النهار لتصل إلَّى 500 درجة مئوية.
• كثافة الهُواء فِيْ هذه الطبقة منخفضة جدًا.
• تختلف درجة الحرارة فِيْ هذه الطبقة حسب الارتفاع، وترتفع درجة حرارة الطبقات الواقعة على ارتفاع 200-300 كَمْ بشكل حاد، ثم تستقر.
• فِيْ الطبقات العليا من الغلاف الحراري، تتراوح درجة الحرارة من 500 إلَّى 2000 درجة مئوية، ويمكن أن ترتفع أكثر من ذلك.
• تحتوي هذه الطبقة على العديد من الجزيئات والذرات المختلفة.
  • حيث تصطدم الجزيئات المكونة للغازات فِيْ هذه الطبقة وتصبح ذرات وجزيئات صغيرة.

الطبقة الخامسة الأيونوسفِيْر

سنعرض لك معلومات عَنّْ الأيونوسفِيْر، وهُو من بين طبقات الغلاف الجوي السبع، على النحو التالي

• تسمى هذه الطبقة الأيونوسفِيْر أو الأيونوسفِيْر، وهِيْ تتداخل مع الغلاف الحراري والغلاف الجوي والميزوسفِيْر والغلاف الخارجي.
• تتداخل أجزاء من هذه الطبقة مع الغلاف المغناطيسي للأرض.
• سمك هذه الطبقة متغير فِيْزداد ويتناقص حسب نسبة الطاقة الشمسية التي تصل إليها.
• الأيونوسفِيْر مقسم إلَّى مجموعة من المناطق الفرعية المعروفة باسم D و E و F، بعد الطول الموجي للإشعاع الشمسي.
• بالإضافة إلَّى ذلك، فِيْ هذه الطبقة هُو ظاهرة الشفق القطبي الذي يحدث فِيْ قطبي الأرض.
• يستخدم الأيونوسفِيْر أيضًا لإرسال إشارات الراديو إلَّى محطة الفضاء الدولية.
• على الرغم من أن هذه الطبقة لها بعض الخصائص الخاصة بها، إلا أن بعض وكالات البحث العلمي تعتبرها خارج طبقات الغلاف الجوي السبع.

الطبقة السادسة الغلاف الخارجي

• يشتهر الغلاف الخارجي بكونه الطبقة الأخيرة من الغلاف الجوي، كَمْا أنه بعيد جدًا عَنّْ كوكب الأرض.
• من النادر أيضًا وجود جزيئات الهُواء فِيْ الغلاف الخارجي، حيث يمكن للجزيء أن يمر عبر هذه الطبقة دون أن يصطدم بجزيء آخر ثم يخرج إلَّى الفضاء الخارجي.
• وهذا فِيْ حالة أن للجزيء سرعة عالية تسمح له بالخروج إلَّى الفضاء الخارجي قبل أن ينجذب إلَّى الأرض بفعل جاذبية الأرض.
• بداية هذه الطبقة هِيْ من منطقة تسمى Thermopause، والتي ترتفع من 250 إلَّى 500 كَمْ من الأرض.
• تختلف هذه المسافة باختلاف النشاط الشمسي الذي يؤثر على الغلاف الجوي، ولا يمكن تحديد نهاية هذه الطبقة بالكامل.
• لكن من الناحية النظرية، قدر أن الارتفاع سيصل إلَّى مسافة 193 ألف كيلومتر، أي حوالي نصف المسافة للوصول إلَّى القمر.
• ضغط الإشعاع الصادر عَنّْ الشمس أكبر من قوة الجاذبية على ذرات الهِيْدروجين هناك.
• ينتج عَنّْ هذا ظاهرة تسمى الهالة الأرضية، والتي يتم رصدها من الفضاء على ارتفاع تقريبي يبلغ 96560 كَمْ.

الطبقة السابعة الغلاف المغناطيسي (الغلاف المغناطيسي)

• هذه الطبقة هِيْ الغلاف المغناطيسي للأرض، لأنها تحمي المحيط الخارجي للكوكب من التوهجات الشمسية والأشعة فوق البنفسجية.
• وهُو ما يحدث نتيجة تحليق بعض الجسيمات المشحونة فِيْ المجال المغناطيسي.
• البروتونات ذات الشحنة الموجبة والإلكترونات سالبة الشحنة محاصرة فِيْ هذه الغلاف.
  • تتركز فِيْ منطقتين تقعان على مسافة 3 إلَّى 16 ألف كيلومتر تقريبًا من الكرة الأرضية.
• تسمى هذه المنطقة حزام Van Allen أو أحزمة الإشعاع، حيث يطلق عليها المنطقة الخارجية للأرض.
• مثل الجسيمات المشحونة فِيْ الغلاف المغناطيسي، على طول خطوط المجال المغناطيسي.