نفسر ما هو الغلاف الجوي وما هي أهمية الغلاف الجوي للأرض. طبقات الغلاف الجوي وخصائصه.
ما هو الجو؟
الغلاف الجوي عبارة عن طبقة متجانسة من الغازات تتركز حول كوكب o نجم سماوي وعقد في مكان من خلال عمل الجاذبية. في بعض الكواكب ، التي تتكون في الغالب من الغاز ، يمكن أن تكون هذه الطبقة كثيفة وعميقة بشكل خاص.
يصل الغلاف الجوي للأرض إلى حوالي 10000 كيلومتر من سطح الكوكب ، ويؤوي في طبقات مختلفة غازات من الضروري الحفاظ عليها درجة الحرارة نظام كوكبي مستقر ويسمح بتطوير الحياة. ترتبط تيارات الهواء الموجودة فيه ارتباطًا وثيقًا بـ المحيط المائي (طقم من ماء Planaria) ، وتؤثر على بعضها البعض بشكل متبادل.
يمكن تقسيم غلافنا الجوي إلى منطقتين كبيرتين: الغلاف الجوي المتجانس (أقل 100 كم) والغلاف الجوي (من 80 كم إلى الحافة الخارجية) ، وفقًا لمجموعة متنوعة من الغازات التي تشكل كل واحدة ، أكثر تنوعًا وتجانسًا في المنطقة الأولى ، وطبقية ومتباينة في الثانية.
يعود أصل الغلاف الجوي وتطوره إلى بدايات الكوكب ، حيث بقيت طبقة سميكة من الغازات البدائية حول الكوكب ، تتكون في الغالب من الهيدروجين والهيليوم من النظام الشمسي. ومع ذلك ، فإن التبريد التدريجي لـ الارض والظهور المتأخر للحياة كان يغير الغلاف الجوي ويغير محتواه حتى الوصول إلى ما نعرفه اليوم ، من خلال عمليات مثل البناء الضوئي والتركيب الكيميائي أو عمليه التنفس.
خصائص الغلاف الجوي
يتكون الغلاف الجوي للأرض من أنواع مختلفة من الغازات ، أعلى نسبة منها الجماعية يتراكم في أول 11 كم من الارتفاع (95٪ من الهواء في طبقته الأولية) وتبلغ كتلته الإجمالية حوالي 5.1 × 1018 كجم.
الغازات الرئيسية التي يتكون منها (في الغلاف الجوي المتجانس) هي النيتروجين (78.08٪) ، الأكسجين (20.94٪) ، بخار الماء (بين 1 و 4٪ على مستوى السطح) والأرجون (0.93٪). ومع ذلك ، توجد غازات أخرى بكميات قليلة ، مثل نشبع (0.04٪) ، نيون (0.0018٪) ، هيليوم (0.0005٪) ، ميثان (0.0001٪) ، من بين أمور أخرى.
من جانبه ، يتكون الغلاف غير المتجانس من طبقات متباينة من النيتروجين الجزيئي (80-400 كم) ، والأكسجين الذري (400-1100 كم) ، والهيليوم (1100-3500 كم) والهيدروجين (3500-10000 كم).
ال ضغط وتنخفض درجة حرارة الغلاف الجوي مع الارتفاع ، فتكون الطبقات الخارجية باردة وليست كثيفة جدًا.
طبقات الغلاف الجوي
يتكون الغلاف الجوي للأرض من الطبقات التالية:
- تروبوسفير. الطبقة الأولية ، الملامسة لسطح الأرض ، حيث تتراكم أكبر كمية من غازات الغلاف الجوي. يصل ارتفاعها إلى 6 كم عند القطبين و 18 كم في باقي أنحاء الكوكب ، وهي الطبقة الأكثر دفئًا على الإطلاق ، على الرغم من حقيقة أن درجة الحرارة في حدودها الخارجية تصل إلى -50 درجة مئوية.
- الستراتوسفير. يتراوح ارتفاعها من 18 إلى 50 كم ، في طبقات غازية مختلفة. واحد منهم هو طبقة الأوزون ، حيث يؤثر الإشعاع الشمسي على الأكسجين الجزيئات من الأوزون (O3) التي تشكل "طبقة الأوزون" المعروفة. تولد هذه العملية حرارة ، بحيث يسجل الستراتوسفير زيادة كبيرة في درجة الحرارة تصل إلى -3 درجة مئوية.
- الميزوسفير. الطبقة المتوسطة من الغلاف الجوي ، التي يتراوح ارتفاعها بين 50 و 80 كيلومترًا ، هي أبرد جزء من الغلاف الجوي بأكمله ، حيث تصل إلى -80 درجة مئوية.
- الأيونوسفير أو الغلاف الحراري. يتراوح ارتفاعها من 80 إلى 800 كم وتقدم أ هواء رقيقة جدًا تسمح بتذبذبات شديدة في درجات الحرارة اعتمادًا على كثافة الشمس: يمكنها تسجيل درجات حرارة تبلغ 1500 درجة مئوية أثناء النهار وتنخفض بشكل كبير في الليل.
- إكزوسفير. الطبقة الخارجية للغلاف الجوي ، التي يتراوح ارتفاعها من 800 إلى 10000 كيلومتر ، غير محددة نسبيًا ، وهي أكثر بقليل من العبور بين الغلاف الجوي والفضاء الخارجي. هناك تهرب العناصر الأخف من الغلاف الجوي ، مثل الهليوم أو الهيدروجين.
أهمية الغلاف الجوي
يلعب الغلاف الجوي دورًا حيويًا في حماية الكوكب وبالتالي الحياة أيضًا. تعمل كثافتها على انحراف أو إضعاف أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي القادم من الفضاء ، وكذلك في نهاية المطاف النيازك والأشياء التي يمكن أن تصطدم بسطحه ، والتي يذوب معظمها بسبب الاحتكاك مع الغازات عند دخوله إليه.
من ناحية أخرى ، في الستراتوسفير هو طبقة الاوزون (طبقة الأوزون) ، وهو تراكم لهذا الغاز يمنع الوصول المباشر للإشعاع الشمسي إلى سطح الأرض ، وبالتالي يحافظ على استقرار درجة حرارة الكوكب. في الوقت نفسه ، تمنع كتلة الغازات التشتت السريع للحرارة في الفضاء ، فيما يسمى "الاحتباس الحراري”.
أخيرًا ، يحتوي الغلاف الجوي على الغازات الأساسية للحياة كما نعرفها ، ويلعب دورًا حيويًا في إدامة دورة المياه من تبخر, تركيز وهطول الأمطار.