صحيفة السوسنة الأردنية

السوسنة- يُعد الغلاف الجوي للأرض أحد العناصر الحيوية التي تساهم في الحفاظ على الحياة والكوكب من العديد من المخاطر. يتكوّن هذا الغلاف من مجموعة من الغازات والجسيمات التي تعمل على حماية الأرض من الإشعاعات الشمسية الضارة، وتساهم في تنظيم درجات الحرارة والحفاظ على دورة المياه. يتألف الغلاف الجوي من عدة طبقات، لكل منها خصائصها ووظائفها الفريدة.

مكونات الغلاف الجوي للأرض
يتكوّن الغلاف الجوّي من مزيج متعدد من الغازات، معظمها غازي النيتروجين (N2) نسبة 78%، والأكسجين (O2) نسبة 21%، والنسبة المتبقية وهي 1% عبارة عن خليط من غازات أخرى بكميات أقل، كما يحتوي الغلاف الجوي على بخار الماء، وعلى مجموعة من الجسيمات الصغيرة الصلبة والسائلة العائمة تسمى الهباء الجوي (بالإنجليزية: Aerosols) منها: حبوب اللقاح، والأبواغ، والرماد البركاني، والغبار، والأملاح المتكونة من رذاذ البحر المتطاير، وغيرها.

طبقات الغلاف الجوي للأرض
يتألف الغلاف الجوّي للأرض من عدّة طبقات متعاقبة، تملك كلّ طبقة منها خصائص وسمات خاصّة بها، وفيما يلي شرح طبقات الغلاف الجوي:

1.طبقة التروبوسفير
طبقة التروبوسفير (بالإنجليزيّة: Troposphere) هي أقرب طبقات الغلاف الجوّي لسطح الأرض، وتمتد من سطح الأرض وحتى 10 كم فوق مستوى سطح البحر، ويقع في هذه الطبقة أغلب أحداث الطقس وتقلباته؛ نظراً إلى وجود حوالي 99% من بخار الماء في هذه الطبقة، وينخفض فيها كل من الضغط ودرجات الحرارة بالتوجّه نحو الأعلى.

2.طبقة الستراتوسفير
طبقة الستراتوسفير (بالإنجليزيّة: Stratosphere) هي الطبقة الثانية من طبقات الغلاف الجوي بعداً عن سطح الأرض، وتمتد من طبقة التروبوسفير إلى ما يُقارب 50 كم من مستوى سطح الأرض، وتتواجد فيها طبقة الأوزون المميّزة، حيث تمتص جزيئات الأووزن الأشعة فوق البنفسجيّة القادمة من الشمس، ثمّ تحويلها إلى حرارة، وعلى عكس طبقة التروبوسفير، تمتاز هذه الطبقة بارتفاع درجة الحرارة فيها بالتوجه نحو الأعلى؛ بسبب افتقارها للاضطرابات والتيارات الصاعدة من طبقة التروبوسفير، لذا تُعدّ هذه الطبقة مناسبة لحركة الطائرات التجارية خاصة في الجزء السفلي منها.

3.طبقة الميزوسفير
طبقة الميزوسفير (بالإنجليزيّة: Mesosphere) هي الطبقة الثالثة من طبقات الغلاف الجوّي، وتمتد لمسافة 85 كم من مستوى سطح الأرض، وتحترق فيها أغلب النيازك، وهنا تعود درجات الحرارة إلى الانخفاض، كما يقل فيها الضغط الجوي بالتوجه نحو الأعلى.

4.طبقة الثيرموسفير
طبقة الثيرموسفير (بالإنجليزيّة: Thermosphere) هي الطبقة الأقرب إلى الفضاء الخارجي منها إلى الغلاف الجوي، وتمتاز هذه الطبقة بوجود الأقمار الصناعيّة في نطاقها، ويتمّ فيها امتصاص الأشعة السينيّة ذات الطاقة العالية والأشعة فوق البنفسجيّة المنبعثة من الشمس، ما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة هذه الطبقة، كما ويؤثر اختلاف كميّات الطاقة القادمة من الشمس نحوها في تحديد ارتفاع الجزء العلوي منها ودرجة حرارة هذه الطبقة، ويتراوح ارتفاع هذه الطبقة بين 500-1000 كم فوق مستوى سطح الأرض، وتصل درجات الحرارة فيها بين 500°-2000° درجة مئوية، وتحدث في هذه الطبقة ظاهرة الشفق القطبي الذي يظهر في القطبين الشمالي والجنوبي.

5.طبقة الإكسوسفير
طبقة الإكسوسفير (بالإنجليزيّة: Exosphere) تشبه هذه الطبقة من الغلاف الجوّي الفضاء الخارجي، خاصة في قلّة وجود الهواء فيها، والذي يتواجد على هيئة [[خصائص طبقات الغلاف الجوي|طبقة] رقيقة جداً، واختلف العلماء في تحديد الحدود النهائيّة الفعليّة لها، إذ يقدّرون الحد النهائي للجزء العلوي لهذه الطبقة بين 100,000-190,000 كم فوق سطح الأرض.

6.طبقة الأيونوسفير
طبقة الأيونوسفير (بالإنجليزيّة: Ionosphere) هي ليست طبقة بحد ذاتها كباقي طبقات الغلاف الجوي، وتمتد من عدة نطاقات في أجزاء بين طبقتي الميزوسفير والثيرموسفير، وسُميت بذلك بسبب اصطدام الأشعة ذات الطاقة العالية المنبعثة عن الشمس بالذرات والجزيئات المكوّنة لها، وينتج عن هذا الاطصدام انفصال الإلكترونات وتسريبها، أي شحنها بالطاقة الكهربائيّة، مما يمنح هذه الطبقة عدداً من الميزات الخاصّة بها.

مراحل تكون الغلاف الجوي للأرض
تكوّن الغلاف الجوّي للأرض على عدّة مراحل يمكن تلخيصها على النحو الآتي:
1.مرحلة تكوين الغلاف الجوي الأول
تكوّن الغلاف الجوي الأول من غازي الهيليوم (He)، والهيدروجين (H2)، ويُعدّ هذان الغازان الأكثر ندرة على الأرض مقارنة مع الأماكن الأخرى في الكون، ويرجح أنّهما تبددا في الفضاء نتيجة الأسباب الآتية:
- عدم قدرة جاذبية الأرض المنخفضة على الاحتفاظ بالغازات خفيفة الوزن.
- انحراف الغلاف الجوي الأرضي المحمل بهذه الغازات بعيداً بسبب الرياح الشمسية الشديدة؛ ويعةد ذلك إلى عدم امتلاك الأرض للمجال المغناطيسي -بسبب عدم وجود نواة متمايزة لكوكب الأرض- الذي يساهم في الحفاظ على هذه الغازات.

2.مرحلة تكوين الغلاف الجوّي الثاني
تكوّن الغلاف الجوّي الثاني بشكل رئيسي من الغازات الناتجة عن البراكين، والتي تشبه في تكوينها الغازات التي تخرج من البراكين الحالية، مثل: ثاني أكسيد الكربون (CO2)، وأول أكسيد الكربون (CO)، وبخار الماء (H2O)، والهيدروجين (H2)، والنيتروجين (N2)، والكبريت (S2 )، والكلور (Cl2)، وثاني أكسيد الكبريت (SO2)، وبعض المركبات الأخرى، مثل: الأمونيا (NH3)، والميثان (CH4) باستثناء الأكسجين الذي لا يوجد في غازات البراكين.

3.مرحلة إضافة غاز الأكسجين
تصل نسبة وجود غاز الأكسجين في الجو في وقتنا الحالي إلى ما يُقارب 21%، في حين أنّها كانت أقل من ذلك بكثير، وتلخص طريقة تكونه على النحو الآتي:
-ساهمت الأشعة فوق البنفسجية بتفكيك جزيئات الماء، ما أدّى إلى زيادة غاز الأكسجين (O2) في الجو إلى نسبة تراوحت بين (1-2)%، بالإضافة إلى ذلك تشكّل غاز الأوزون (O3)، الذي يساهم بشكل كبير في حماية الأرض من الأشعة فوق البنفسجيّة.
-ساهمت عمليّة التمثيل الضوئي -تفاعل بخار الماء مع ثاني أكسيد الكربون بوجود أشعة الشمس والبكتيريا الخضراء المُزرقة- بإطلاق غاز الأكسجين إلى الجو وإنتاج الغذاء.
-ساهمت عملية التجوية الكيميائية بأكسدة سطوح الصخور الموجودة على الأرض، ما أدّى إلى تحرير كمية من غاز الأكسجين إلى الجو.
-زادت البكتيريا الخضراء المزرقة من نسبة غاز الأكسجين في الجو، حيث وصلت إلى حوالي 10%.

أهمية الغلاف الجوي للأرض
يمتلك الغلاف الجوي أهميّة كبرى نظراً إلى دوره البارز في حماية الأرض من العوامل التي قد تسبب تهديداً لها ولعناصرها الماديّة، أو للكائنات الحيّة والعوائل التي تعيش عليها، وتبرز أهميّة الغلاف الجوي تبعاً للأمور الآتية:
- حماية الأرض من الإشعاعات.
- حماية الأرض من المواد الفضائية.
- الحفاظ على درجات حرارة الأرض.
- الحفاظ على دورة المياه على الأرض.
- سماع الأصوات.
- تكوّن الطقس.
- تجوية الصخور.
- الحفاظ على الكائنات الحيّة.

الغلاف الجوي للكواكب والأقمار
تمتلك بعض الكواكب والأقمار الخارجية أغلفة جوية كما الأرض، لكنها تختلف عنه اختلافاً كلياً من حيث المكوّنات والتركيب على الرغم من احتوائها على عناصر تتواجد في الغلاف الجوّي للأرض، ويمكن تقسيم الكواكب في النظام الشمسي إلى نوعين:
1.غلاف الكواكب الأرضيّة
تضم الكواكب الآتية: عطارد، والزهرة، والأرض، والمريخ، وتتشابه أغلفتها الجوية مع الغلاف الجوي لكوكب الأرض، إذ يحتوي الغلاف الجوي لكوكب عطارد فقط على طبقة رقيقة من الإكسوسفير بنسبة عالية من الغازات الآتية: الهيليوم، والهيدروجين، والأكسجين، أمّا عن الغلاف الجوي لكوكب الزهرة فهو أسمك من الغلاف الجوي للأرض، ويتكون بشكل أساسي من طبقة سميكة من غاز ثاني أكسيد الكربن، وسحب دواميّة من حمض الكب

ريتيك، والتي تسبب حدوث الاحتباس الحراري، ويحتوي الغلاف الجوي لكوكب المريخ على الغازات الآتية: ثاني أكسيد الكربون، وبخار الماء، والأكسجين، والمركبات الكبريتية بنسب قليلة.

2.غلاف الكواكب الغازية العملاقة
تضم الكواكب الآتية: المشتري، وزحل، وأورانوس، ونبتون، وتتكوّن هذه الأغلفة الجويّة بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم، ويحتوي الغلاف الجوي لكوكب أورانوس ونبتون على غاز الميثان، ويظهر ذلك في اللون الأزرق المميّز لكلا الكوكبين.

الغلاف الجوي للأقمار
تحتوي العديد من أقمار الكواكب الغازية العملاقة على غلاف جوي، ويعدّ غلاف قمر تيتان التابع لكوكب زحل هو الأكثر سمكاً مقارنة مع أغلفة الكواكب الأخرى، إذ يتكوّن بشكل أساسي من غاز النيتروجين وغازات أخرى، مثل: الميثان، والإيثان.

اقرأ المزيد عن:

• ابتكار جهاز يحدد الانبعاثات في الغلاف الجوي
• وقود الطائرات يخنق الغلاف الجوي
• الصين تطلق بنجاح قمرا صناعيا لرصد بيئة الغلاف الجوي
• متى سيدخل الصاروخ الصيني الغلاف الجوي وأين سيسقط؟
• باحثون يكتشفون مفاجأة صادمة حول الغلاف الجوي للأرض
• ناسا تستعد لإطلاق مسبار في الغلاف الجوي الحارق للشمس