يحيط بكوكب الأرض فيهبها الحياة ويغدو الدرع الحامي لهذا الكوكب، إنه بحث عن طبقات الغلاف الجوي ووظائفها العديدة لعلنا نعرف الطريق لنحميها فتحمينا.
بحثٌ عن طبقات الغلاف الجوي بأسراره الغامضة وقصصه الشيقة التي غالبًا ما تروى في أفلام الخيال العلمي. إذا كنت من المهتمين في مجال الكون وأسراره وأحدث استكشافات الفضاء تابع معنا المقال التالي لتتعرف على آخر التطورات العلمية في هذا المجال.
عناصر المقالة
مقدمة بحث عن طبقات الغلاف الجوي
يعد الغلاف الجوي أساس الحياة على سطح الأرض. كما يميزها عن باقي الكواكب فيمدها بالحياة اللازمة لبقاء الكائنات فيها. بينما لا وجود للحياة حتى الآن على باقي الكواكب.
ما تعريف الغلاف الجوي؟ وما هي أهم ميزاته؟ ومم يتكون؟ وما هي تأثيراته على كوكب الأرض؟
ما هو تعريف الغلاف الجوي
إنه غلافٌ يحيط بالأرض ويتميز بانعدام اللون والطعم والرائحة، يتكون من العديد من الغازات، ومنها الاكسجين بنسبة 21 بالمئة والآزوت بنسبة 78 بالمئة، وغازات أخرى. كما يتكون الغلاف الجوي من خمس طبقات، لكل منها دور معين في تشكيل مناخ الأرض.
ما هي مميزات الغلاف الجوي
يزود الغلاف الجوي جميع الكائنات الحية على الأرض بغاز الاكسجين اللازم لتنفسها وبقائها على قيد الحياة.
كما يسمح الغلاف الجوي لأشعة الشمس المرئية المفيدة بأن تنفذ إلى سطح الأرض. بينما يمنع الأشعة الضارة بالكائنات الحية بالنفاذ، كالأشعة فوق البنفسجية، وذلك من خلال امتصاصها عبر طبقة الأوزون في الغلاف الجوي، حيث تسبب هذه الأشعة الضارة الكثير من الأمراض والمشاكل الجلدية كالسرطانات والالتهابات الجلدية.
يتحكم الغلاف الجوي بطقس الأرض عبر طبقته الأولى (التروبوسفير) التي تعمل على تجميع بخار الماء وإرساله ثانيةً للأرض على شكل أمطار. الأمر الذي يحافظ على توازن دورة المياه والمناخ على سطح الأرض.
ما هي طبقات الغلاف الجوي
يتكون الغلاف الجوي من الطبقات التالية:
- التروبوسفير.
- طبقة الستراتوسفير.
- طبقة الميزوسفير
- الثيرموسفير.
- الأكسوسفير.
طبقة التروبوسفير ووظائفها Troposphere Layer
إنها الطبقة الأولى الأقرب للأرض، وهي مسؤولة عن مناخ الأرض. كما أنها تحوي نصف مناخ الأرض تقريبًا.
وتدعى بالطبقة المضطربة، حيث تشتق كلمة التروبوسفير من كلمة تروبو اليونانية والتي تعني الاضطراب، وقد يعود ذلك لكونها تحوي الغازات المختلطة والمسؤولة عن الظواهر المناخية المختلفة كالعواصف والبرق والرعد والضباب والبرد والأمطار والسحب. يمكنك متابعة أحدث نشرات الأرصاد المناخية عبر موقع سبوتنيك للأرصاد الجوية.
طبقة الستراتوسفير ووظائفها Stratosphere Layer
إنها الطبقة الثانية، حيث يقع أسفل هذه الطبقة على ارتفاع 10 كم فوق سطح الأرض قريبًا من خط الاستواء، أما القسم العلوي منها فيبلغ ارتفاعه 50 كم. كما يختلف ارتفاع قسمها القريب من الأرض باختلاف المكان (خطوط العرض) والفصول.
هل تعلم ماذا تحوي هذه الطبقة؟
تتمركز في القسم السفلي لهذه الطبقة طبقة الأوزون بلونها الأزرق الجميل الصديق للبيئة. كما يحدث التفاعل الكيميائي الأهم ضمن التروبوسفير عندما يتحول غاز الاكسجين إلى غاز الأوزون تحت تأثير أشعة الشمس فوق البنفسجية. تحمي طبقة الأوزون الكائنات فوق سطح الأرض من تأثيرات الموجات فوق البنفسجية القصيرة الخطيرة وتداعياتها كالحروق الجلدية وسرطانات الجلد واضطرابات الجهاز العصبي والتنفسي. كما تحمي الحيوانات البرية والبحرية والجوية من التدهور.
ترفع طبقة الأوزون درجة حرارة طبقة الستراتوسفير باعتبارها تمتص الطاقة الحرارية من أشعة الشمس فوق البنفسجية.
تعد طبقة الستراتوسفير الطبقة المثلى لحركة الطيران. كما يحدد الارتفاع الأفضل للطيران على ارتفاع 10-12 كم تقريبًا. حيث تقل بالارتفاع عن هذا الحد كمية الاكسجين اللازم لتغذية محركات الطائرة. كما تزيد مقاومة الهواء لحركة الطائرة كلما انخفضنا عن هذا الحد من الارتفاع، مما يعرض الطائرة للخطر نتيجة
لسوء لأحوال الجوية التي قد تكون سائدة على الأرض.
طبقة الميزوسفير Mesosphere Layer
هل سمعت سابقًا بطبقة المتكور الأوسط؟ تقع هذه الطبقة أعلى طبقة الستراتوسفير. كما تنخفض درجة الحرارة فيها بازدياد ارتفاعها. أما الحدود العليا لهذه الطبقة والمتاخمة لطبقة mesopause فهي أبرد مكان على الأرض. حيث قد تصل درجات الحرارة هناك حتى -143 درجة مئوية. وتمتد هذه الطبقة ما بين 50-85 كم من كوكب الأرض.
تم استكشاف هذه الطبقة عن طريق الصواريخ الصوتية ذات المتانة المحدودة للغاية. وما تزال وكالة ناسا منذ عام 2017 وحتى يومنا هذا تسعى لتطوير جهاز مثالي لاكتشاف هذه الطبقة المتوسطة ضمن الغلاف الجوي. وقد طورت جهاز يكتشف الضوء والمدى، وهو مصنوع من مادة ليدار الصوديوم الأثرية.
ما زالت طبقة الميزوسفير غامضة ضمن الغلاف الجوي، فلم يدرس العلماء عنها سوى القليل. وبالمقابل نجد الآن كيف تحاك حولها العديد من أحداث أفلام الخيال العلمي نظرًا للظواهر الطبيعية الغريبة التي تحدث فيها. فهناك العديد من الظواهر التي تستحق البحث عنها كالغيوم الليلية ذات اللون الأزرق الكهربائي. حيث تتكون هذه الغيوم نتيجةً لضرب النيازك للغلاف الجوي، الأمر الذي يطلق الغبار الملتصق ببخار الماء.
كما تتساقط نجوم الشهب في هذه الطبقة من الغلاف الجوي. حيث يتم تدمير الشهب والنيازك لتتساقط على سطح الأرض. وتصدر في هذه الطبقة أشعة قزم حمراء اللون والتي لم يكتشف العلم أسرارها حتى اليوم.
طبقة الثيرموسفير Thermosphere Layer
إنها الطبقة الأكثر سماكة في الغلاف الجوي. حيث يتراوح ارتفاع هذه الطبقة من حوالي 90 كم وحتى 500-1000 كم. وترتبط درجة حرارتها بالشمس. وتزداد درجة حرارتها مع الارتفاع لتصل حتى 2000 درجة مئوية. إلا أن جوها يبقى باردًا لتباعد جزيئاتها الساخنة عن بعضها. أما الغازات الموجودة فيها فهي الغازات الأخف كالاكسجين والهيليوم والهيدروجين.
تحدث ظاهرة الشفق القطبي ضمن هذه الطبقة، حيث تصطدم الجزيئات المحملة بالشحنات كالالكترونات والبروتونات بجزيئات وذرات الثيرموسفير، مما يؤدي لهيجانها وإطلاقها الفوتونات الضوئية بألوانها الشفقية المميزة. كما تقع في هذه الطبقة طبقة الأيونوسفير التي تشكل بمساعدة أشعة الشمس تياراتٍ كهربائية تجول ضمن الطبقة.
كثيرًا ما تتشابه هذه الطبقة في صفاتها مع الغلاف الخارجي. كما تؤدي هذه الطبقة دورًا هامًا في امتصاص الأشعة المرتفعة الطاقة من الأشعة السينية وفوق البنفسجية الناتجة عن الشمس، الأمر الذي يرفع درجة حرارتها لآلاف الدرجات المئوية.
طبقة الأكسوسفير Exosphere Layer
إنها الطبقة الأخيرة الخارجية من الغلاف الجوي والتي تمتزج مع الفضاء الخارجي. وتتكون من تناثر جزيئات الهدروجين والهيليوم.
وقد اشتق اسمها من كلمة exo وتعني خارج، وذلك بسبب بعدها عن الأرض وقربها من الفضاء وخصائصه. أما جاذبية الأرض فيها فهي قليلة جدًا. حيث تتناثر منها جزيئات الغاز إلى الفضاء الخارجي.
خاتمة بحث عن طبقات الغلاف الجوي
وهكذا نجد أن الغلاف الجوي هو أحد أهم العناصر الأساسية لاستمرار الحياة على سطح كوكب الأرض. إلا أن ظاهرة التلوث أضحت تهدده وتهدد الحياة بالكامل على سطح الكرة الأرضية. فهل تتوقع ماذا يخبئ المستقبل القريب لكوكبنا. وما مصير الحياة على سطح الأرض نتيجة التدهور المستمر للغلاف الجوي؟
لا بد أنك تفكر الآن في كيفية استبعاد أجهزة التكييف والبخاخات الكلوروفلوروكربونية وكيفية التخلص من غازات الدفيئة والتلوث التي ترفع عدد الثقوب في طبقة الأوزون مهددة الحياة بأكملها على كوكب الأرض.