كم عدد طبقات الغلاف الجوي، وكذلك أهمية الغلاف الجوي. وسنشرح أيضًا طبقات الغلاف الجوي، وسنذكر أيضًا سمك الغلاف الجوي. كل هذا من خلال مقالتنا. تابع معنا.
كم عدد طبقات الغلاف الجوي؟
يحيط بالأرض غلاف جوي يتكون في معظمه من الغازات. ينقسم الغلاف الجوي إلى 6 طبقات ذات خصائص مختلفة، بدءاً من الطبقة الملامسة لسطح الأرض، إلى حدود الأرض القريبة من الفضاء، وتنقسم طبقات الغلاف الجوي حسب درجة حرارتها بالترتيب بدءاً من السطح من الأرض إلى خارج الأرض. على النحو التالي:
1- التروبوسفير.
2- الستراتوسفير.
3- الميزوسفير.
4- الغلاف الحراري (الغلاف الحراري).
5- الأيونوسفير (الأيونوسفير).
6- الإكسوسفير (الغلاف الجوي الخارجي).
أهمية الغلاف الجوي
– يزود الكائنات الحية بالهواء الذي تتنفسه.
فهو يسمح باختراق الأشعة المرئية والأشعة تحت الحمراء وغيرها من الأشعة الحرارية والضوئية القادمة من الشمس وتمتصها الأرض مما يوفر الدفء والحماية.
يحمي سطح الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة التي تسبب العديد من الأمراض مثل سرطان الجلد والعديد من الأمراض الجلدية والبصرية.
يساهم في تنظيم وتوزيع درجات الحرارة السائدة على سطح الأرض، كما ينظم وصول ضوء الشمس ويمنع كافة الإشعاعات الأرضية من النفاذ إلى الفضاء الخارجي. ولو لم يكن للأرض غلاف جوي لتجاوز المدى اليومي 200 درجة.
– يقوم بتوزيع بخار الماء على مناطق العالم المختلفة.
– حماية الكائنات الحية على الأرض من الإشعاعات الكونية الضارة، وخاصة الأشعة فوق البنفسجية.
ويشكل درعاً واقياً يحمي سطح الأرض من النيازك والشهب، حيث يتفكك معظمها قبل وصولها إلى سطح الأرض، نتيجة اتصالها بالهواء واحتراقه.
وهي وسيلة اتصال تستخدمها الطائرات، ويتم من خلالها نقل الأصوات. ولولا وجود الهواء في الغلاف الجوي، لكان هناك سكون وهدوء غريب على سطح الأرض.
– ينظم انتشار الضوء بشكل مناسب.
شرح طبقات الغلاف الجوي
1- طبقة التروبوسفير:
طبقة التروبوسفير هي الطبقة الأقرب إلى سطح الأرض، وسميت بهذا الاسم نسبة إلى طقسها المتغير دائمًا، بالإضافة إلى اختلاط الغازات فيها. وكلمة تروبو تعني التغير والتقلب، ويتراوح مداها بين 8 و14 كيلومترا حسب الموقع. وعلى الأرض يكون سمكها ضئيلاً في القطبين الشمالي والجنوبي، وتتميز طبقة التروبوسفير بأنها تشكل حوالي ¾ من الكتلة الإجمالية. يتكون الغلاف الجوي من عدة غازات، مثل غاز النيتروجين بنسبة 78%، والأكسجين بنسبة 21%، أما الجزء المتبقي فيتكون من غازات ثاني أكسيد الكربون، وبخار الماء، والأرجون. يوجد أيضًا الهواء القابل للتنفس والسحب في هذه الطبقة. ويذكر أن كثافة الهواء تكون أكبر في الطبقة الدنيا.
2- الستراتوسفير:
تقع طبقة الستراتوسفير في أعلى طبقة التروبوسفير، وكلمة “سترات” تعني: طبقة، ويتراوح مداها بين 6 و20 كيلومتراً فوق سطح الأرض، وقد يصل إلى 50 كيلومتراً، تطير فيها الطائرات، وتتواجد فيها الأرصاد الجوية. وصول البالونات. يحتوي على هواء ذو تيارات سريعة موازية للأرض وليس للأعلى والأسفل. بالإضافة إلى أن درجة الحرارة فيه تزداد مع الارتفاع إلى الأعلى. ويرجع ذلك إلى وفرة الأوزون الطبيعي الناتج عن أشعة الشمس فيه، بالإضافة إلى الأكسجين القادر على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية الضارة. كما تتميز هذه الطبقة بندرة عمليات الحمل الحراري والعواصف الرعدية فيها بسبب ارتفاع درجة حرارتها في الأسفل وأبرد درجة حرارة في الأعلى. ومن الجدير بالذكر أنه يمكن التعرف على الجزء السفلي من الطبقة. وتتميز الطبقة عندما يكون الطقس عاصفاً بسحب ركامية ذات رؤوس تشبه السندان، وفوقها طبقة الستراتوبوز الفاصلة.
3- طبقة الميزوسفير :
يقع الميزوسفير بين الستراتوسفير والثرموسفير، وكلمة meso تعني الطبقة الوسطى. كما أنها أعلى طبقة في الغلاف الجوي تمتزج فيها الغازات بدلاً من وجودها على شكل طبقات من حيث الكتلة. ويبلغ سمك هذه الطبقة حوالي 35 كيلومتراً، وتتميز بهواءها الرقيق الذي يسبب عدم القدرة على التنفس فيها. ومع ذلك فإن الهواء الموجود فيها أكثر من الهواء الموجود في الطبقة. الغلاف الحراري، إذ يتميز باشتعال الشهب فيه؛ بسبب وجود كمية كافية من الغازات اللازمة لتوليد الاحتكاك والحرارة، على عكس النيازك التي تنتج في الغلاف الحراري والإكسوسفير بسبب قلة الهواء فيها.
4- طبقة الثرموسفير :
ويقع الغلاف الحراري بين طبقة الميزوسفير والغلاف الخارجي، وكلمة “ثيرمو” تعني الحرارة. ويتراوح مداه بين 90 و500 كيلومتر ويصل إلى 1000 كيلومتر، بينما تصل درجة الحرارة إلى 1500 درجة مئوية. وتتميز هذه الطبقة بأن كثافة الهواء منخفضة، لذا كان يُعتقد سابقاً أنها تنتمي إلى الفضاء الخارجي، لكنها في الواقع جزء من الغلاف الجوي للأرض. كما تدور محطة الفضاء الدولية حول الأرض، وتطير هناك المكوكات الفضائية (جمع المكوكات)، وبالإضافة إلى ذلك يحدث الشفق القطبي، حيث تصطدم الجزيئات الفضائية المشحونة بجزيئات وذرات هذه الطبقة، مما يؤدي إلى تحفيزها إلى مستويات طاقة أعلى ، ثم يرتفعون. تطلق الذرات الطاقة عن طريق إصدار فوتونات تظهر على شكل شفق ملون، مثل الأضواء الشمالية والجنوبية.
5- طبقة الإكسوسفير :
الغلاف الخارجي هو الطبقة الخارجية من الغلاف الجوي وحدها، وكلمة “exo” تعني خارجي. وتفصل هذه الطبقة الفضاء الخارجي عن طبقات الغلاف الجوي، ويبلغ مداها حوالي 10 آلاف كيلومتر، وهو ما يعادل عرض الأرض نفسها. أي أنها ضخمة جدًا، وتتميز قشرتها الخارجية بغازاتها المنتشرة بشكل واسع والتي تفصل بينها مساحات فارغة، مثل غازي الهيدروجين والهيليوم، وبالتالي لا يوجد هواء للتنفس فيها، وتكون باردة.
6- طبقة الأيونوسفير:
يمتد الغلاف الأيوني من الوسط العلوي للميزوسفير وصولاً إلى الإكسوسفير، وقد أُطلق عليه هذا الاسم نسبة إلى الأيونات التي تتشكل فيه بواسطة جزيئات الطاقة من الفضاء الخارجي أو ضوء الشمس، حيث تصطدم هذه الأيونات بإلكترونات الذرات تماما. مثل الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية، أي أن هذه الطبقة موصلة للكهرباء، وهي أيضًا طبقة الأيونات والإلكترونات الحرة التي تعكس موجات الراديو. أثبت غولييلمو ماركوني ذلك في عام 1901. وأظهرت تجاربه أن إشارات الراديو لا تنتقل في خط مستقيم، بل ترتد من هذه الطبقة. ويذكر أن هذه الطبقة تتكون من عدة طبقات وهي الطبقات D وE وF1 وF2، والتي تختلف باختلاف المدى والمواسم، وتحدث فيها تغيرات بشكل يومي. فالطبقة D السفلى، على سبيل المثال، تمتص موجات الراديو عالية التردد، بينما تتلاشى الطبقة E في الليل، مما يؤدي إلى وصول موجات الراديو إلى ارتفاع أكبر في الطبقة السفلى. بالإضافة إلى ذلك، يعكس الغلاف الأيوني أيضًا جزيئات من الرياح الشمسية، وهي عبارة عن تيار من الجسيمات عالية التأين التي تنتجها الشمس والتي تخلق الشفق القطبي، والذي يسمى أيضًا الأضواء الشمالية والجنوبية.
سمك الغلاف الجوي
ويقدر سمك الغلاف الجوي بحوالي 100 كيلومتر. يمثل هذا الرقم مسافة خط كارمان من الأرض، وخط كارمان هو الحد الفاصل بين الغلاف الجوي والفضاء الخارجي.