إذا كان الكوكب بعيدًا جدًا عن الشمس أو قريبًا جدًا منها، فمن الصعب جدًا أن يمتلك غلافًا جويًا كثيفًا بما يكفي لدعم الحياة. الغلاف الجوي المحيط بالأرض، موطننا، عبارة عن طبقة غازية سمحت بحدوث ذلك. حتى الآن، لم يُكتشف أي كوكب آخر يمكنه أن يتباهى بوجود سكان يعيشون في باطنه.
لكن ما هو تركيب الغلاف الجوي للأرض ولماذا هو مهم للغاية؟
تكوين الغلاف الجوي للأرض
تغير التركيب الغازي للغلاف الجوي تدريجيًا على مدى ملايين السنين مع تطور جغرافية الأرض. في الوقت الحاضر ، تشكل ثلاثة غازات ، وهي النيتروجين والأكسجين والأرجون ، 99,95٪ من حجم الغلاف الجوي. من هذه النيتروجين والأرجون خاملان جيوكيميائيا وبمجرد إطلاقهما في الغلاف الجوي يظلان هناك ؛ على العكس من ذلك ، فإن الأكسجين نشط للغاية ويتم تحديد كميته من خلال سرعة التفاعلات التي تربط الترسبات الجوية للأكسجين الحر مع الترسبات المختزلة الموجودة في الصخور الرسوبية.
المكونات المتبقية من الهواء موجودة بكميات صغيرة بحيث يتم التعبير عن تركيزاتها بشكل عام في أجزاء لكل مليون من حيث الحجم. وهم على النحو التالي:
- نيون: 20,2
- شمس بادئة: 4,0
- الميثان: 16,0
- كريبتون: 83,8
- هيدروجين: 2,0
- زينون: 131,3
- الأوزون: 48,0
- اليود: 126,9
- غاز الرادون: 222,0
- ثاني أكسيد الكربون: 44
- بخار الماء: 18
تظهر هذه الغازات بنسب ثابتة إلى حد كبير تصل إلى ارتفاعات قريبة من 80 كم ، وهذا هو سبب تسميتها دائمة. ومع ذلك ، فإن الدور الأساسي في الظواهر الجوية يقع على الغازات المتغيرة ، ولا سيما بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والأوزون والهباء الجوي.
بخار الماء
بخار الماء هو الغاز الذي يتكون عندما يتحول الماء من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية. وهو العنصر الأساسي في معظم العمليات الجوية، وعامل فعال لنقل الحرارة، ومنظم حراري.
ثاني أكسيد الكربون
هو غاز عديم اللون والرائحة، ضروري للحياة على الأرض، إذ يُعدّ المساهم الرئيسي في ظاهرة الاحتباس الحراري . حالياً، تتسبب زيادة انبعاثات هذا الغاز في ارتفاع درجات الحرارة.
الأوزون
هذا هو الغاز الجوي الوحيد الذي يمتص جميع الأشعة فوق البنفسجية الشمسية تقريبًا ، وبالتالي يشكل غلافًا واقيًا بدونه ستُدمر الحياة على الكوكب.
الهباء الجوي
تؤثر هذه الجسيمات بشكل كبير على شفافية الهواء وتلعب أدوارًا حاسمة في المناخ، وذلك بشكل أساسي من خلال العمل كنوى تكثيف تتشكل منها السحب والضباب، على الرغم من أنها تسبب أحيانًا مستويات شديدة من تلوث الهواء عندما يكون تركيزها مرتفعًا.
طبقات الغلاف الجوي للأرض
ينقسم الغلاف الجوي للأرض إلى خمس طبقات. وهو أكثر كثافة عند السطح، لكن كثافته تتناقص مع الارتفاع حتى يتلاشى في النهاية في الفضاء.
- تروبوسفير: إنها الطبقة الأولى وهي المكان الذي نجد أنفسنا فيه. إنه أيضًا مكان حدوث الطقس. تقع على مستوى سطح الأرض حتى ارتفاع 10 كم.
- الستراتوسفير: إذا سبق لك أن سافرت بطائرة نفاثة ، فقد وصلت إلى هذا الحد. سيتم العثور على طبقة الأوزون أيضًا في هذه الطبقة. تقع على ارتفاع يتراوح بين 10 و 50 كم.
- الميزوسفير: حيث يتم "حرق" النيازك وتدميرها. تقع على ارتفاع يتراوح بين 50 و 80 كم.
- الحرارة: حيث تتشكل الأضواء الشمالية الرائعة. إنه أيضًا المكان الذي تدور فيه سفن الفضاء. تقع على ارتفاع يتراوح بين 80 و 500 كم.
- إكزوسفير: وهي الطبقة الخارجية والأقل كثافة والتي تنتهي باختلاطها بالفضاء الخارجي. تقع على ارتفاع يتراوح بين 500 و 10.000 كم تقريبًا.
الغلاف الجوي والاحتباس الحراري
منذ الثورة الصناعية، زادت البشرية بشكل مطرد من انبعاثات الغازات الدفيئة والملوثات الأخرى في الغلاف الجوي، مما أدى إلى ارتفاع متوسط درجة الحرارة العالمية بمقدار 0.6 درجة مئوية . قد يبدو هذا الارتفاع ضئيلاً، ولكنه كافٍ للمساهمة في تشكل ظواهر جوية متزايدة القوة، مثل الأعاصير والزوابع والجفاف.
لكن لماذا يؤثر هذا الارتفاع الطفيف ظاهريًا على الحياة على الأرض بهذا القدر؟ حسنًا، يتسبب الاحتباس الحراري في ارتفاع درجة حرارة البحار، وبالتالي زيادة حموضتها. وقد تؤدي المحيطات الأكثر دفئًا إلى أعاصير مدمرة . إضافةً إلى ذلك، يذوب الجليد في المناطق القطبية. ولا بد لهذا الجليد الذائب أن يتدفق إلى مكان ما، وبالطبع يتدفق إلى البحر، مما يتسبب في ارتفاع منسوب مياه البحر.
ما لم يتم اتخاذ تدابير للحد من انبعاثات الغازات الملوثة، فبحلول نهاية القرن قد ترتفع درجة الحرارة بمقدار درجتين على الأقل.
لذلك ، نأمل أن يكون مفيدًا لك وأنه سيكون من الأسهل عليك من الآن فصاعدًا التعرف على الطبقات المختلفة ، بالإضافة إلى تكوين الغلاف الجوي للأرض والدور المهم الذي تلعبه في الحياة على هذا الكوكب الأزرق الصغير .