بحث عن الغلاف الجوي

كتابة - آخر تحديث: ١٢:٤١ ، ١٢ فبراير ٢٠١٨
بحث عن الغلاف الجوي

الغلاف الجوي

هو الغلاف الغازي الذي يحيط بالأرض إحاطة كاملة. ويتكون الجزء الأسفل من الغلاف الجوّي من عدة غازات رئيسية عديمة اللون والطعم والرائحة تتحد بنسب ثابتة على سطح الأرض باستثناء حالات معينة تختلف فيها نسبة ثاني أكسيد الكربون، حيث يعتمد تشكّل هذا الغاز ونسبته على وجود مصادره كالمدن الصناعية، حيث ترتفع فيها نسب ثاني أكسيد الكربون إلى 1%، كما تختفي نسبته تماماً في أماكن أخرى. وتتأثر نسبة الاتحاد بين الغازات بنسبة غاز الأوزون التي تتأثر بالأحوال الجوية، فترتفع في الجو المضطرب أكثر من الجو الساكن.[١][٢]


مكونات الغلاف الجوي

يتكون الغلاف الجوي من عدة غازات بنسب معينة كما يلي:[٣]
اسم الغاز نسبته في الغلاف الجوّي
نيتروجين 78.084%
أكسجين 20.934 %
ثاني أكسيد الكربون 0.033 %
أرغون 0.934%
نيون 0.00182%
هيليوم 0.00053%
كريبتون 0.00012%
زينون 0.00009%
هيدروجين 0.00005%
ميثان 0.00002%
أكسيد نيتروز 0.00005%
بخار الماء نسبة غير محددة


ومن الجدير بالذكر أن هناك أجساماً صلبة عالقة في الهواء منها ما يُرى بالعين المجردة ومنها لا يُرى، ومن هذه الأجسام الصلبة غبار أرضي وآخر كوني؛ ويتشكّل هذا الغبار الكونيّ نتيجة احتراق الشهب وأجزاء من النيازك عند احتكاكها بالغلاف الجوي، أما الغبار الأرضي فيتكون نتيجة البراكين ورمادها واحتراق بعض المواد وما تثيره العواصف من تراب ورمال. كما تساهم المساحات المائية أحياناً في إنتاج الأجسام الصلبة التي تعلق في الغلاف الجوي الناتجة من الملح الذي تبقّى بعد تبخر قطرات الماء التي تصاعدت من رذاذ الأمواج، حيث تكون هذه الأجسام بحجم ميكروسكوبي لا يمكن رؤيته بالعين المجردة.[٤]


سُمك الغلاف الجوي

من الصعب معرفة سُمك الغلاف الجوي، لكنه من المعروف أنه يتلاشى على ارتفاع 300 – 500 كيلومتر، فالغازات المكونة للغلاف الجوي تختفي قبل أن تصل إلى هذا الارتفاع.[٥]

وتتناقص كثافة الغلاف الجوي كلما ارتفعنا عن سطح الأرض وذلك بسبب:[٦]

  • يتمركز نصف وزن الغلاف الجوي في أول 6 كيلومترات منه.
  • تكون كثافة الهواء على ارتفاع 20 كيلومتراً من سطح الأرض مساوية لواحد من مئة من كثافة الهواء عند السطح، هذا يعني أن الجزء الممتد من السطح حتى ارتفاع 20 كيلومتراً يساوي 99% من كتلته.


طبقات الغلاف الجوي

ينقسم الغلاف الجوي إلى أربع طبقات تتفاوت في صفاتها وارتفاعها عن سطح البحر. أمّا خصائص هذه الطبقات فهي كالآتي بداية من أسفلها وانتهاء بأعلاها:[٧]


التروبوسفير

هي الطبقة التي نهتم بدراستها لمعرفة الظواهر الجوية والمناخية. يصل ارتفاع طبقة التروبوسفير إلى 11 كيلومتراً عن سطح البحر، وهو ارتفاع غير ثابت في جميع المناطق؛ فيقل ارتفاع هذه الطبقة في القطبين إلى حوالي 8 كيلومترات، أما في المناطق المدارية الحارة فيصل أحياناً إلى 18 كيلومتراً تقريباً. وتتناقص درجات الحرارة في هذه الطبقة كلما ارتفعنا إلى الأعلى حيث ترتفع درجة مئوية واحدة لكل 150 متراً، كما أن هذه الطبقة ثقيلة جداً نسبةً إلى الطبقات الأخرى حيث تزن 4/5 من وزن الغلاف الجوي ككل بسبب كثافة الهواء فيها من جهة، وبسبب ضغط الطبقات من فوقها من جهة أخرى.[٧]

الطبقة العليا من طبقة التروبوسفير تُسمى بطبقة التروبوزور حيث تعتبر منطقة انتقال بين التروبوسفير والطبقات العليا، وتتميّز بقلة سُمكها نسبياً ودرجة حرارتها المنخفضة جداً، حيث تصل إلى -55 درجة مئوية غير متناقصة مع الارتفاع.[٧]


الستراتوسفير

هي الطبقة التي تخلو من جميع الاضطرابات الجوية، وتحتوي على كمية قليلة من بخار الماء، كما يبلغ متوسط سُمكها نحو 50 كيلومتراً تقل كلما اتجهنا إلى منطقة الاستواء، أما درجات الحرارة فيها فمنخفضة جداً تتزايد كلما اتجهنا أعلى الطبقة، وكلما تحركنا أفقياً نحو القطبين.

القسم الأعلى من هذه الطبقة يسمى بالستراتوبوز، متوسط ارتفاعه 20 كيلومتراً، وتعتبر درجة حرارة هذا القسم مرتفعة بعض الشيء بسبب وجود أعلى نسبة أوزون في الجو فيه.[٧]


ميزوسفير

في هذه الطبقة تحترق الشهب، وتتناقص درجات الحرارة حيث تصل إلى أدنى درجاتها في الجزء العلوي من الطبقة على ارتفاع 70-75 كيلومتراً. ويُسمّى القسم العلوي من الغلاف بالميزوبوز.[٧]


الأيونوسفير

تتميز هذه الطبقة بارتفاع درجات الحرارة فيها التي من الممكن أن تصل إلى أكثر من 1000 درجة مئوية، ويتراوح سُمكها بين 75 و375 كيلومتراً. ويقع في أعلى هذه الطبقة ما يُعرف بالثرموسفير.[٧]

تمتاز طبقة الأيونوسفير بوجود خاصية كهربائية حيث تعكس الموجات اللاسلكية القصيرة باتجاه الأرض. ويظهر في هذه الطبقة وهج هائل لمزيج من الألوان على شكل قوس تخترقه سهام من الأشعة الزرقاء يسمى الأورورا نتيجة وجود شحنات كهربائية في أعلى الجو تكونت بفعل انتقال بعض الإشعاعات المغناطيسية والكهربائية نحو الأقطاب.[٧]


تطور الغلاف الجوي

بدأ تطور تاريخ الغلاف الجوي ومعرفته بالفرضيات العلمية، فقد كان هناك افتراض يقول بوجود غازَي الهيدروجين والهيليوم في الغلاف الجويّ في زمن قديم، وبفضل خواصهما تم تحريرهما إلى الفضاء الخارجي هاربَين من جاذبية الأرض.[٨]

من ثم جاءت البراكين لتلعب دوراً مهماً في إخراج كميات من الغازات التي كانت تختزنها الأرض في داخلها، من أهمها غاز ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين والميثان وغيرها.[٨]

يُظنّ أيضاً أن غاز ثاني أكسيد الكربون قد تم امتصاصه من المحيطات فلم يتبقَ في الغلاف الجوي سوى مركبات الكربون والهيدروجين والميثان، مع نسب ضعيفة لغاز الأكسجين، ومن هنا لم يتمكن الغلاف الجوي من تكوين غاز الأوزون إلا بعد تدخل الأشعة فوق البنفسجية وتفاعل الميثان مع الكميّة الموجودة من الأكسجين، ليخرج الميثان ويبدأ الأوزون بالتكوين، فكانت النسبة الأكبر من غازات الغلاف الجوي هي نسبة غاز النيتروجين.[٨]

بعدها أتاحت المساحات الخضراء تزويد الغلاف الجوي بالمزيد من الأكسجين، لتتزايد مع الزمن فتصل إلى نسبة 10% من نسبته في الجو الراهن، ومن ثم زاد زيادة كبيرة تصل إلى الضعف تقريباً، والتي تقدر بـ 20.934% من الغلاف الجوي ليتوازن الغلاف حتى اليوم بنسب ثابتة بين غازاته.[٨]


المراجع

  1. عبد العزيز طريح شرف، كتاب الجغرافيا المناخية والنباتية (الطبعة الحادية عشرة)، الإسكندرية - مصر: دار المعرفة الجامعية، صفحة 31. بتصرّف.
  2. عبد العزيز طريح شرف، كتاب المقدمات في الجغرافيا الطبيعية، الإسكندرية - مصر: مركز الإسكندرية، صفحة 239. بتصرّف.
  3. محمد سميح عافية (1994)، كتاب القرآن وعلوم الأرض (الطبعة الأولى)، مصر: الزهراء للإعلام العربي، صفحة 37-39. بتصرّف.
  4. محمد محمود محمدين ، طه عثمان الفراء، كتاب المدخل إلى علم الجغرافيا والبيئة (الطبعة الرابعة )، -: دار المريخ، صفحة 254-256.
  5. عبد العزيز طريح شرف، كتاب المقدمات في الجغرافيا الطبيعية، الإسكندرية - مصر: مركز الإسكندرية، صفحة 242. بتصرّف.
  6. محمد سميح عافية (1994)، كتاب القرآن وعلوم الأرض (الطبعة الأولى)، مصر: الزهراء للإعلام العربي، صفحة 33-34. بتصرّف.
  7. ^ أ ب ت ث ج ح خ عبد العزيز طريح شرف، كتاب المقدمات في الجغرافيا الطبيعية، الإسكندرية - مصر: مركز الإسكندرية، صفحة 242-244. بتصرّف.
  8. ^ أ ب ت ث محمد سميح عافية (1994)، كتاب القرآن وعلوم الأرض (الطبعة الأولى)، مصر: الزهراء للإعلام العربي، صفحة 36-37. بتصرّف.