اخر طبقات الغلاف الجوي للارض
اخر طبقات الغلاف الجوي للأرض، إن معرفة مراحل تكون أغلفة الكرة الأرضية يكمن في دراسة التاريخ الجيولوجي لها، حيث إنّ طبقات الصخور على سطح الأرض تحتوي على أدلة على العمليات التطورية التي مرت بها.
محتويات المقال
أنواع أغلفة كوكب الأرض
- قدر العلماء عمر الأرض بما يقارب ٤.٦ مليار سنة، وهو نفس الفترة الزمنية التي تشكلت فيها معظم عناصر النظام الشمسي.
- ومع ذلك يبلغ عمر أقدم الصخور المكتشفة ٤.٢٣ مليار سنة.
- مما يعني وجود فجوة في السجل الجيولوجي للأرض، وقد قام العلماء بدراسة عوامل مختلفة لفهم طبيعة هذه الفترة المهمة من تاريخ الأرض.
- مثل دراسة نظائر الرصاص المختلفة التي وصلت إلى الأرض عن طريق النيازك الساقطة منذ ملايين السنين.
- كما حدث في المراحل المبكرة لتكون الأرض، غرقت العناصر المعدنية ذات الكتل الأثقل نحو مركز الأرض.
- بينما اتجهت العناصر الأخف نحو الطبقات الأعلى، أما الغازات الأخف وزنًا مثل الهيدروجين والهيليوم.
- ربما قد تكون شكلت الغلاف الجوي البدائي للأرض، ومع ازدياد درجة الحرارة.
- التي أدت إلى انصهار مكونات المركز، وارتفاع السوائل المنصهرة الأخف وزنًا إلى الأعلى وتبريدها.
تشكلت القشرة الأرضية لأول مرة، بينما غرقت العناصر الأثقل مثل الحديد والنيكل إلى العمق مشكلة لب الكرة الأرضية، أما العناصر المتطايرة والغازات فقد صعدت نحو الأعلى.
لتكوين الغلاف الجوي الثانوي والمحيطات، وقد أطلق العلماء على هذه العملية اسم تمايز الأرض، والتي فسرت مراحل تكون أغلفة الكرة الأرضية، والتي تكونت بالترتيب الآتي:
شاهد أيضًا: بحث عن طبقات الغلاف الجوي ووظائفها
الغلاف الصخري
- وهو أحد مراحل تكون أغلفة الكرة الأرضية، ويشكل الغلاف الخارجي للأرض ويشتمل على القشرة والغطاء العلوي الذي يشكل الطبقة الصلبة للأرض.
الغلاف المائي
- وهو الكتلة المركبة من الماء الموجودة على سطح الأرض، بكافة أشكالها من مياه سائلة ومتجمدة ومياه الجوفية والمحيطات والبحيرات والجداول.
- والتي يبلغ حجمها ١٣٨٦ مليون كيلومتر مكعب، وتمثل المياه المالحة منها ٩٧.٥٪ بينما تمثل المياه العذبة ٢.٥٪ فقط.
الغلاف الجوي
- عبارة عن طبقات عدة من الغازات المحيطة بكوكب الأرض، ويتألف بشكل أساسي من النيتروجين بنسبة حوالي ٧٨٪.
- والأكسجين حوالي ٢١٪ وكميات ضئيلة من الأرغون وثاني أكسيد الكربون وغازات أخرى، ويعد الأكسجين ضروريًا لتنفس الكائنات الحية.
- أما النيتروجين فيتم تحويله إلى النيوكليوتيدات والأحماض الأمينية بواسطة البرق وأنواع من البكتيريا.
- ويستخدم ثاني أكسيد الكربون من قبل النباتات والطحالب في عملية التمثيل الضوئي.
- ويعمل كذلك على الحماية من الأشعة فوق البنفسجية والرياح الشمسية والأشعة الكونية، مما يجعل الأرض مناسبة للحياة على عكس غيرها.
الغلاف الحيوي
- يعد المرحلة الأخيرة من مراحل تكون أغلفة الكرة الأرضية، ويتكون من جميع الكائنات الحية على الأرض من الحيوانات والنباتات وحتى الكائنات أحادية الخلية.
- وتوجد معظم أشكال الحياة الأرضية للكوكب في منطقة تمتد من ٣ أمتار تحت الأرض إلى ٣٠ متر فوقها.
- أما في المحيطات والبحار تعيش معظم الأحياء المائية في منطقة تمتد من السطح إلى حوالي ٢٠٠ متر أدناه.
- ومن الممكن أن تعيش بعض الكائنات خارج هذه النطاقات، مثل بعض الطيور
آخر طبقات الغلاف الجوي
- يعرف الغلاف الجوي للأرض بأنه الحيز المحيط بسطح الكرة الأرضية بكل مكوناتها من يابسة، ومحيطات، وجبال جليدية.
- ويمتد إلى الفضاء الخارجي ويحتوي الغلاف الجوي المحيط بالأرض على العديد من الطبقات التي تبدأ من الأرض امتدادً للفضاء الخارجي.
- كما يعرف آخر طبقات الغلاف الجوي ب “الإكسوسفير” وباليونانية ” وقد اشتق اسمها من كلمة “Exo” التي تعني خارج.
- تمتد طبقة إكسوسفير مرتفعة فوق طبقة ثيرموسفير وحتى نهاية الغلاف الجوي عند ارتفاع يناهز ٦٤٤٠٠ كم.
- كما تصبح جزيئات الهواء نادرة الوجود في طبقة إكسوسفير إلى حد إنها تعد غير موجودة، فمثلاً، عند أسفلها من الممكن أن تنطلق ذرة غازية نحو ١٠ كم قبل أن تصطدم بذرة غازية أخرى.
- وعادة يعرف العلماء المسافة التي تقطعها الذرات الغازية قبل أن تصطدم مع ذرة أخرى بالممر الحر، exosphere” الذي يكون احتمال اصطدام الجزيئات فيه احتمالاً قليلاً بسبب انخفاض الكثافة.
- فمن المعروف أن كثافة الغلاف الجوي تتناسب تناسباً طردياً مع قربه إلى سطح الأرض، فكلما اقتربنا من سطح الأرض زادت كثافة الغلاف الجوي والعكس صحيح.
- يمكن أن ينتج عنه بعض الجزيئات مثل الهيدروجين متجهةً إلى الفضاء الخارجي، خارج مجال جاذبية الأرض.
- فلذلك تصبح جزيئات الهواء نادرة الوجود في طبقة الإكسوسفير إلى حد إنها تعد غير موجودة.
آخر طبقات الغلاف الجوي
- وتبدأ هذه الطبقة من منطقة تُعرف باسم الثيرموبوز يكتب باللغة الانجليزية Thermopauz أو ما يُعرف ب(Exobase).
- والذي يرتفع عن الأرض بمسافة تتراوح بين ٢٥٠ إلى ٥٠٠ كيلو متر ويختلف هذا الارتفاع تبعاً للنشاط الشمسي الذي يؤثر على الغلاف الجوي، ولا يُمكن تحديد الحد العلوي الذي تنتهي به هذه الطبقة تماماً.
- إلا أنه ومن الناحية النظرية يُقدر بارتفاع يصل إلى ما يُقارب ١٩٣ ألف كيلومتر وهو ما يُعادل نصف المسافة إلى القمر.
- وعند مثل هذه المسافات الهائلة فإن مقدار الضغط الإشعاعي للشمس على ذرات الهيدروجين.
- الموجودة هناك يكون أكثر من قوة السحب التي تفرضها الجاذبية الأرضية، مِمَّا ينتج ظاهرة.
- تعرف باسم الهالة الأرضية يكتب باللغة الإنجليزية Geocorona، وترصد هذه الظاهرة من الفضاء على ارتفاع ٩٦.٥٦٠ كم تقريباً.
- وتمتد طبقة الإكسوسفير مرتفعةً فوق طبقة ثيرموسفير وحتى نهاية الغلاف الجوّي وصولًا إلى الفضاء الخارجي.
- تظل درجات الحرارة في الغلاف الخارجي للأرض ثابتةً مع الارتفاع، حيث يبلغ متوسطها حوالي 1500 كلفن.
- وهنا يتم الاجتماع ما بين الغلاف الجوي مع الفضاء الخارجي، وهو المكان الذي تتواجد فيه الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض.
درجة الحرارة
- تزيد درجة الحرارة في طبقة إكسوسفير عن ١٠٠٠ ْ مئوية عند التعرض لأشعة الشمس مباشرة، وتصل في الظل إلى الصفر المطلق” -٢٧٣ ْ مئوية.
الغلاف الأيوني للطبقات
- هو في الغلاف الذي يغطي المناطق ما بين الطبقات، فما بين كل طبقة يوجد غلاف فاصل بينهما.
- يتيح ويهيئ عمليات التغير في كل من الحرارة والكثافة، وهو ما يسهم في جعل كل طبقة تختلف عن سابقتها.
- والذي يتكون من جزيئات أيونية، مؤينة ومتأنية وجميعها أيونات وإلكترونات ذات شحنة كهربائية.
- ومن الجدير بالذكر أنّ ارتفاع غلاف الأيونوسفير يتغير مع تغير المواسم، وكذلك خلال النهار، ويعتبر الغلاف الأيوني ذي أهمية لذا وجب التعريف عنه بالإضافة للطبقات الأخرى الغلاف الجوي.
شاهد أيضًا: بحث عن الغلاف الجوي وطبقاته
الطبقات الأخرى الغلاف الجوي
- طبقة التروبوسفير: تعد طبقة التروبوسفير الطبقة الأقرب سطح الأرض، فهي ترتفع مسافة ٦ إلى ٢٠ كم، والتي تضم ٥٠٪ من كافة أنواع غازات غلاف الجوي.
- إضافةً لذلك تسمى هذه الطبقة بطبقة الطقس، ففيها يتحول الهواء ليشكل الطقس العام اليومي، وكلما تم الانتقال لارتفاع أعلى من هذه الطبقة كلما قلت درجة الحرارة.
- طبقة الستراتوسفير: وتسمى أيضًا باسم مخزن الأوزون، فهو يمتد من ٢٠ كم فوق سطح الأرض إلى ٥٠ كم، كما أنّ حركة الطائرات التجارية تتم في هذه الطبقة.
- ونظرًا لاختلاف حرارة الهواء ما بين قاع وقمة الطبقة، فإنّ عمليات الحمل الحراري بها شبة معدومة.
- وطبقة الميزوسفير: والتي تبدأ من ارتفاع ٥٠ كم فوق سطح الأرض حتى ٨٥ كم، وهي الطبقة ذات الحرارة المنخفضة جدًا، بحيث يمكن أن تنخفض إلى ما دون -١٤٣ درجة مئوية.
- طبقة الثيرموسفير: تمتد هذه الطبقة بدءًا من ٨٥ كم وحتى ٦٠٠ كم فوق مستوى سطح الأرض، كما تتميز هذه الطبقة بدرجات حرارة عالية تصل إلى ٢٠٠٠ درجة مئوية.
- إلا أنّ الهواء الرقيق، ووجود عدد قليل من جزيئات الغاز المسؤولة عن نقل الحرارة سيساهم الإحساس بالبرودة إلى حد كبير.
- طبقة الإكزوسفير: وهنا يتم الاجتماع ما بين الغلاف الجوي مع الفضاء الخارجي، وهو المكان الذي تتواجد فيه الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض.
شاهد أيضًا: تعريف الضغط الجوي والرياح
إن الاهتمام بدراسة الغلاف الجوي وطبقاته وظواهرها يخدم مجال الأرصاد الجوية التي تقف عليها حركة الكثير من الأشياء مثل السفر والتجارة وغيرها، والاهتمام بهذا الجانب يمكن أن يكون حلًا للكوارث الطبيعية أو يخدم في تقليل أضرارها.