الغلاف الجوي
الغلاف الجوي: هو طبقة من الغازات تُحيط بالكرة الأرضية بفعل الجاذبية الأرضية، يتم الاحتفاظ بهذه الغازات بشكل واضح ولفترة طويلة إذا كانت درجة حرارة الغلاف الجوي منخفضة وكانت الجاذبية عالية، يقوم الغلاف الجوي بحماية الأرض من خلال امتصاص الأشعة فوق البنفسجية، كما يعمل على تغيير واعتدال درجات الحرارة على سطح الكوكب أو الأرض، حيث تعمل الجاذبية الأرضية على تثبيت الغلاف الجوي حول الأرض.
كما يمكن تحديد مقداره أو أثره من خلال قوة جاذبية الكوكب بالإضافة إلى كتلة الهواء العمودية، ويمكن تحديد كمية الطاقة التي تعمل على تسخين الغلاف الجويِّ من خلال معرفة المسافة بين الشمس والكوكب، حيث يؤدي خرق الرياح الشمسية والتعرية والتجوية بالإضافة إلى آلية تجمُّد الأطراف القطبية إلى استنزاف الغلاف الجوي.
أهمية الغلاف الجوي
- يعمل على وصف المنطقة الخارجية للنجوم.
- يحتوي على غاز الأكسجين المهم في حياة وتنفس الكائنات الحيَّة.
- يحتوي على ثاني أكسيد الكربون المهم في عملية البناء الضوئي.
- يقوم بحماية الكائنات الحيَّة من الأضرار الجينية التي قد تنتج من أشعة الشمس فوق البنفسجية.
- يؤدي إلى حدوث تباين في درجات الرطوبة.
- كما يُعتبر الغلاف الجوي وسيلة أساسية لتطوُّر مورفولوجية وطبيعة الكواكب.
- يجعل من الأرض مكاناُ مناسباً لحياة واستقرار الكائنات الحية.
- يجعل درجات حرارة الأرض مُعتدلة وضمن المعقول.
طبقات الغلاف الجوي
- التروبوسفير: تبدأ من سطح الأرض، تحدث فيها معظم التغيرات الجوية، وتحتوي هذه الطبقة على مجموعة من الغازات كغاز الأكسجين وثاني أكسيد الكربون بالإضافة إلى بخار الماء،كما أنّ معظم أنشطة الإنسان تتركز فيها، يُطلق على هذه الطبقة أيضاً بالمتكور الدوار.
- الستراتوسفير أو المتكور الطبقي: تخلو هذه الطبقة من العواصف أو التقلبات المختلفة، تحتوي على طبقة الأوزون التي تمتص الأشعة فوق البنفسجية وتحولها إلى حرارة، كما تكون درجة حرارتها عالية نتيجة احتوائها على طبقة الأوزون.
- الميزوسفير: أبرد طبقات الغلاف الجوي، تعمل على حماية سطح الأرض من خلال حرقها للشُهب والنيازك المُتجهة إلى سطح الأرض.
- الثرموسفير: عندما تكون الشمس نشيطة ترتفع هذه الطبقة والتي تُعرف بالمتكور الحراري فوق سطح البحر، ومن الواضح أنّها شديدة الحرارة تم الاستدلال على ذلك من خلال اسمها “الثيرمو”والذي يعني حاراً في اللغة الإغريقية.
- الأيونوسفير: تتميَّز بخفة وقلة غازاتها، ينتشر فيها غاز الهيدروجين والهيليوم بشكل كبير.
- الإكسوسفير: وهي الطبقة الأخيرة والخارجية في الغلاف الجوي، تكون جزئيات الهواء في هذه الطبقة نادرة جداً بل تكون أحياناً غير موجودة.
الغلاف الجوي لكوكب المشتري
يتكون بشكل رئيسي من الهيدروجين والهيليوم، يحتوي على كميات صغيرة من الميثان والأمونيا بالإضافة إلى احتوائه على كبريتيد الهيدروجين، تكون الرياح في هذا الكوكب قوية وسريعة، كما يظهر المشتري بعدَّة ألوان تجعل مظهره مُدهش نتيجة الاختلاف الكيميائي والحراري بين رزم الرياح، كما أنّ طبيعة الطقس في هذا الكوكب عاصف وقاسٍ بشكل كبير جداً، كما أنّ تفاعلات العناصر الكيميائية تؤدي إلى إعطاء الغيوم ألوان زاهية على سطح الكوكب.
مكونات الغلاف الجوي
- النيتروجين: يُشكل النسبة الأكبر من الغازات المُكونة للغلاف الجوي.
- الأكسجين: يقع في المرتبة الثانية بعد الهيدروجين، حيث تُشكل نسبتهما معاً مايقارب 99% من غازات الغلاف الجوي.
- الأرغون: تكون نسبته متوسطة، بحيث يُعد ثالث أعلى نسبة من غازات الغلاف الجوي.
- ثاني أكسيد الكربون: يتواجد بنسب ضئيلة بالمقارنة مع نسب الغازات السابقة.
- النيون: يتواجد بنسب قليلة جداً.
- الهيليوم: تصل نسبته إلى العدم أحياناً حيث تكون مُتدنية بشكل كبير جداً.
- ولا تقتصر مكونات الغلاف الجويِّ على هذه الغازات فقط، بل يحتوي بداخله على نسب متفاوتة من الغازات مثل بخار الماء الذي يقوم بامتصاص الأشعة فوق البنفسجية وتكوين العواصف، كما تدخل أهميته في تحقيق الاستقرار للغلاف الجوي أو عدمه.
- كما يُعد الغبار من المكونات التي تدخل في تشكيل الغلاف الجوي، بحيث ينتج من خلال هبوب الرياح وإثارة العواصف للأتربة بارتفاعات عالية، الأمر الذي يؤدي إلى تعلُّق جزيئاته في الجو.
دور الغلاف الجوي في تنظيم الأرض
الغلاف الجوي للأرض يلعب دورًا بارزًا في تنظيم كافة جوانب الحياة على الكوكب. يتألف هذا الغلاف من طبقة متنوعة من الغازات والجسيمات التي تحيط بالأرض، وهو ما يمنحنا الهواء الذي نتنفسه. دوره متعدد الأوجه ويشمل تنظيم درجات الحرارة على سطح الأرض بشكل متوازن من خلال استيعاب وتوزيع الطاقة الشمسية. كما يعمل على تصفية الهواء وتنقيته من الغازات الضارة، وتوفير الأوكسجين اللازم للكائنات الحية.
بالإضافة إلى ذلك، يلعب الغلاف الجوي دورًا هامًا في توجيه وتوزيع الهطولات المطرية والظروف الجوية على سطح الأرض، وهذا يؤثر على توزيع المياه والموارد الطبيعية. إلى جانب ذلك، يحمي الغلاف الجوي الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة والجسيمات الشمسية الضارة.
بشكل عام، يمكن القول أن الغلاف الجوي يلعب دورًا أساسيًا في توفير الظروف المناخية والبيئية المناسبة للحياة على سطح الأرض، وبذلك يسهم في تنظيم ودعم البنية البيئية للكوكب وضمان استدامته.
