ضمن طبقات الغلاف الجوي لدينا الأدنى وهو المكان الذي نعيش فيه والذي يعرف باسم التروبوسفير. وتمتد من سطح الأرض إلى بداية طبقة الستراتوسفير، وهي الطبقة التي تتواجد فيها طبقة الأوزون. تشمل طبقة التروبوسفير الهواء الذي نتنفسه وجميع العمليات المناخية والأرصاد الجوية على الكوكب، مثل دورة المياه، والتي تعد ضرورية للحياة. ولهذا السبب، أصبحت واحدة من أهم طبقات الغلاف الجوي للأرض.
سنخبرك في هذه المقالة عن جميع خصائص وأهمية طبقة التروبوسفير.
الملامح الرئيسية
عندما نسير في الشارع ونشعر بالريح على وجوهنا أو ننظر إلى السحب في السماء، فإن كل هذا ينتمي إلى طبقة التروبوسفير. ويتميز بشكل رئيسي بانخفاض درجات الحرارة مع زيادة الارتفاع. في كل مرة نرتفع فيها إلى ارتفاع ما، تنخفض درجة الحرارة لأن الإشعاع الشمسي الساقط على الأرض لم يعد يعمل كمنظم لدرجة الحرارة. لكل ألف قدم، ترتفع درجة الحرارة بمقدار 6.5 درجة.
يصبح الهواء في طبقة التروبوسفير أقل كثافة كلما زاد الارتفاع. لهذا السبب يستخدم متسلقو الجبال في كثير من الأحيان الأكسجين المعبأ في زجاجات للتنفس. يبلغ سمك هذه الطبقة حوالي 8-14 كيلومترًا اعتمادًا على المنطقة التي نتواجد فيها. وهو أرق ما يكون في مناطق القطب الشمالي والقطب الجنوبي ويمكن العثور على أوسع جزء منه في خط الاستواء.
الطبقة فوق التروبوسفير مباشرة هي الستراتوسفير. تُعرف الحدود بين هاتين الطبقتين باسم تروبوبوز. تقع طبقة الأوزون في طبقة الستراتوسفير، وهي تحمينا من الأشعة فوق البنفسجية الضارة للشمس وتحمي بشرتنا. يعتبر الهواء أكثر كثافة في طبقة التروبوسفير من أي طبقة أخرى من الغلاف الجوي. في الواقع، من المعروف أن يمثل التروبوسفير 80٪ من كتلة الغلاف الجوي بأكمله. عندما يتحول الجزء العلوي من السحابة أثناء العاصفة الرعدية إلى شكل سندان، فإن ذلك يرجع عادةً إلى أن التيارات الصاعدة في العاصفة وصلت بالفعل إلى طبقة التروبوبوز. في طبقة التروبوبوز، يكون الهواء المحيط أكثر دفئًا من العاصفة، وبالتالي يتوقف عن الارتفاع.
تكوين الهواء في هذه الطبقة يتكون من 78٪ نيتروجين و 21٪ أكسجين. أما الـ 1% المتبقية فتتكون من الأرجون وبخار الماء وثاني أكسيد الكربون. ومن المعروف أن ثاني أكسيد الكربون يتزايد بشكل متناسب على مر السنين بسبب الانبعاثات البشرية. الجزء السفلي من طبقة التروبوسفير، وهو المنطقة الأقرب إلى سطح الأرض، يسمى طبقة الحدود. يمكنك أيضًا قراءة المزيد عن الطبقة الحدودية لفهم ديناميكياتها بشكل أفضل.
الاختلافات بين طبقة الستراتوسفير والتروبوسفير
أولًا ، الإشارة إلى أن الغلاف الجوي له طبقات مختلفة. أدنى مستوى هو طبقة التروبوسفير وفوقه مباشرة طبقة الستراتوسفير. بسبب عوامل مختلفة ، يجب تصنيفها على أنها طبقات مختلفة. وهو أن لكل منها خصائص ومتغيرات مناخية مختلفة. ال ضغط الهواء ودرجة الحرارة وتدرج درجة الحرارة وسرعة الرياح واتجاه الرياح مختلفة في كلتا الطبقتين.
الحد الفاصل بين طبقة الستراتوسفير وطبقة التروبوسفير يسمى التروبوبوز وهو ليس منطقة ثابتة. توجد عادة على مسافة 8-14 كيلومترًا فوق مستوى سطح البحر وهي متساوية الحرارة. وهذا يعني أن هذه منطقة تكون فيها درجة الحرارة مستقرة. تحدث أنماط الطقس كما نعرفها فقط في طبقة التروبوسفير، لأن الهواء القريب من الأرض يكون أكثر دفئًا من الهواء على ارتفاعات أعلى. يحدث هذا لأن التربة تمتص وتشع الحرارة من الشمس. مع هذا التدرج السلبي في درجات الحرارة فيما يتعلق بالارتفاع، الهواء الساخن قادر على الارتفاع وخلق تيار حراري. هذه التيارات الحملية هي التي تنتج أنظمة الرياح والسحب. إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد عن بنية الغلاف الجوي، يمكنك القراءة بنية الغلاف الجوي.
على النقيض من ذلك، في طبقة الستراتوسفير، تكون طبقة الأوزون مسؤولة عن امتصاص أشعة الشمس، وانحراف الحرارة إلى الأسفل. هنا ترتفع درجة الحرارة مع الارتفاع. تقع طبقة الستراتوسفير على ارتفاع حوالي 50 كيلومترًا. إذا أخذنا بعين الاعتبار أن الهواء الدافئ، من حيث الجودة والرطوبة، يميل إلى الارتفاع، وأن الهواء البارد ينزل، فإن الرياح والغيوم وهطول الأمطار تتشكل في طبقة التروبوسفير، ولكن ليس في طبقة الستراتوسفير. في هذه الطبقة تكون الظروف أكثر استقرارا، حيث يكون ضغط الهواء أقل بكثير والهواء الدافئ يمنع تشكل تيارات الحمل الحراري. لا يوجد أي اضطراب تقريبًا والرياح مستقرة. تتحرك هذه العواصف في اتجاه أفقي مستقر، ولذلك تطير الطائرات التجارية في طبقة الستراتوسفير السفلى لتجنب هذه الاضطرابات.
يحتوي التروبوسفير حول 75% من الغازات الموجودة في الغلاف الجوي، بينما تحتوي طبقة الستراتوسفير على 19% فقط.
أهمية طبقة التروبوسفير
أصبحت هذه الطبقة هي الأهم على الكوكب بأكمله، لأنها حساسة للغاية للعمليات التي تحدث على هذا المستوى. تحدث ديناميكيات المحيطات ودورة المياه، والتمثيل الضوئي للنباتات، وتنفس الحيوانات، والأنشطة البشرية جميعها في طبقة التروبوسفير. بجانب، إنها طبقة الغلاف الجوي التي يحدث فيها المناخ.
يبلغ الضغط الجوي في الأعلى خمس الضغط الجوي في الأسفل تقريبًا. وهذا يعني أنه بدون طبقة التروبوسفير فإننا سنموت جميعا بسبب داء المرتفعات في غضون أيام. يعود الجزء الأكبر من تأثير الاحتباس الحراري إلى بخار الماء الذي يتراكم في النصف السفلي من الغلاف الجوي. بدون هذه الطبقة، فإن تأثير الاحتباس الحراري سيكون أصغر بكثير وسوف تتجمد المحيطات. على الرغم من الحديث كثيرًا في الآونة الأخيرة عن تأثير الاحتباس الحراري باعتباره شيئًا سلبيًا، إلا أنه عملية يحتاجها كوكب الأرض للسماح بالحياة كما نعرفها.
واحدة من أكبر المشاكل التي نواجهها اليوم من النشاط البشري هي تلوث طبقة التروبوسفير. الضباب الدخاني الذي يتشكل أثناء الأنشطة اليومية للإنسان وحول المدن إنه الشكل الأكثر وضوحا لتلوث الهواء. هناك أنواع مختلفة من التلوث، سواء كان مرئيًا أم لا. ومع ذلك، فإن جميع أنواع تلوث الهواء تساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري والاحتباس الحراري العالمي. تعتبر أية مادة يطلقها الإنسان في الغلاف الجوي ولها تأثيرات ضارة على الكائنات الحية والبيئة ملوثة.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن طبقة التروبوسفير وخصائصها الرئيسية.
مثيرة جدا للاهتمام.