الغلاف الجوي للأرض نظام معقد يتكون من عدة طبقات متميزة، لكل منها خصائصها وتكوينها الفريد. تلعب طبقات الغلاف الجوي هذه دورًا مهمًا في تحديد مناخ الكوكب وأنماط الطقس والظروف البيئية العامة. من سطح الأرض إلى أعلى يمكن تصنيف طبقات الغلاف الجوي إلى خمس مناطق رئيسية: طبقة التروبوسفير والستراتوسفير والغلاف الجوي والغلاف الحراري والغلاف الخارجي.
الطبقات الجوية والاختلافات بينها
- التروبوسفير: طبقة التروبوسفير هي الطبقة الدنيا وتمتد من سطح الأرض إلى حوالي 7 إلى 20 كيلومترًا (4 إلى 12 ميلًا) في الارتفاع ، اعتمادًا على الموقع والموسم. إنها الطبقة التي يحدث فيها الطقس وتحتوي على معظم كتلة الغلاف الجوي للأرض. مع زيادة الارتفاع داخل طبقة التروبوسفير ، تنخفض درجة الحرارة بمعدل متوسط قدره 6.5 درجة مئوية لكل كيلومتر بسبب تأثير التبريد لسطح الأرض. بالإضافة إلى ذلك ، يتناقص الضغط في طبقة التروبوسفير مع الارتفاع ، حيث يتناقص وزن الغلاف الجوي أعلاه.
- الستراتوسفير: يقع فوق طبقة التروبوسفير طبقة الستراتوسفير ، ويمتد حتى 50 كيلومترًا (31 ميلاً). على عكس طبقة التروبوسفير ، فإن طبقة الستراتوسفير تشهد انقلابًا في درجة الحرارة. تزداد درجة الحرارة مع الارتفاع ، ويرجع ذلك أساسًا إلى وجود طبقة الأوزون ، التي تمتص الأشعة فوق البنفسجية من الشمس وتبددها ، مما يتسبب في تأثير الاحترار. طبقة الستراتوسفير حيوية في حماية الحياة على الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة.
- الميزوسفير: يمتد الميزوسفير من أعلى طبقة الستراتوسفير إلى حوالي 80 كيلومترًا (50 ميلاً). داخل هذه الطبقة ، تبدأ درجة الحرارة في الانخفاض مرة أخرى مع الارتفاع ، لتصل إلى درجات حرارة شديدة البرودة. في الغلاف الجوي الأوسط تحترق النيازك عند دخولها الغلاف الجوي للأرض.
- الغلاف الجوي: يمتد الغلاف الحراري من فترة الميزوبوز بحوالي 80 كيلومترًا إلى حوالي 500 كيلومتر (311 ميلًا) فوق سطح الأرض. ترتفع درجة الحرارة في هذه الطبقة بشكل ملحوظ مع الارتفاع ، ويرجع ذلك أساسًا إلى امتصاص الإشعاع الشمسي عالي الطاقة. على الرغم من درجات الحرارة المرتفعة ، فإن الغلاف الحراري لن يشعر بالحرارة على الإدراك البشري بسبب كثافته المنخفضة للغاية.
- الغلاف الخارجي: الغلاف الخارجي هو الطبقة الخارجية من الغلاف الجوي للأرض ويمتد إلى ما وراء الغلاف الحراري. تتميز هذه المنطقة بكثافة منخفضة للغاية من جزيئات الغاز. ينتقل الغلاف الخارجي تدريجيًا إلى الفضاء الخارجي ، ويصبح التمييز بين الغلاف الجوي للأرض وفراغ الفضاء أقل تحديدًا.
باختصار تختلف طبقات الغلاف الجوي للأرض اختلافًا كبيرًا في درجة الحرارة والضغط نتيجة لعوامل مختلفة ، مثل امتصاص الإشعاع الشمسي ووجود غازات معينة مثل الأوزون، والكثافات المتغيرة لجزيئات الغاز على ارتفاعات مختلفة. يعد فهم طبقات الغلاف الجوي هذه ضروريًا لفهم أنماط المناخ وديناميكيات الغلاف الجوي والتفاعلات بين الأرض والفضاء.
