ما هي مكونات الغلاف الجوي وطبقاته ، ان الغلاف الجوي له دور كبير في الحياة بشكل عام، حيث يساعد في حماية الكائنات الحية من الأشعة فوق البنفسجية الضارة والتي تسبب العديد من الأمراض مثل سرطان الجلد والأمراض الجلدية المختلفة، اضافة الي الكثير من الامراض الاخري، حيث ان الغلاف الجوي ايضاً يحتوي علي العديد من الغازات المهمة لكافة الكائنات الحية.
ما هو الغلاف الجوي
الغلاف الجوي (بالإنجليزية Atmosphere)، عبارة عن طبقة من الغازات توجد حول الكرة الأرضية، نتيجة تأثير وتأثير جاذبية الأرض، والمعروفة باسم الهواء الطبيعي، وهذا الغلاف الجوي مهم جدًا للكوكب، حيث أن الغلاف الجوي للأرض يحمي الحياة. على سطح الأرض، عن طريق خلق ضغط يسمح بتواجد الماء السائل على سطح الأرض، ويساعد أيضًا على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية والشمس من الشمس، ويعمل هذا الغلاف على تسخين سطح الأرض عن طريق الاحتفاظ بها. الحرارة حيث تُعرف هذه الظاهرة بتأثير الاحتباس الحراري، وتساعد هذه الطبقة على تقليل درجات الحرارة القصوى بين النهار والليل، ويصل ارتفاع هذه الطبقة إلى مئات الكيلومترات من سطح الأرض، ويصبح الغلاف الجوي أرق و أرق مع زيادة الارتفاع، وخط كرمان هو الحد الفاصل بين الغلاف الجوي للأرض والفضاء الخارجي.
ما هي مكونات الغلاف الجوي
في الواقع، الأرض هي الكوكب الوحيد في النظام الشمسي الذي يمتلك غلافًا جويًا يمكنه أن يحافظ على الحياة، وهذا الغلاف من الغازات لا يحتوي فقط على الهواء الذي نتنفسه، بل يحمي أيضًا الكائنات الحية من الانفجارات الحرارية والإشعاع من الشمس، مثل يقوم الغلاف الجوي بتسخين الكوكب نهاراً فيبردته ليلاً، وفي الحقيقة يبلغ سمك الغلاف الجوي للأرض حوالي 300 ميل أي ما يعادل حوالي 480 كم، ولكن معظم هذا الغلاف الجوي يقع ضمن مسافة 16 كم من السطح، حيث ينخفض ضغط الهواء مع الارتفاع، على سبيل المثال عند مستوى سطح البحر، يكون ضغط الهواء حوالي 1 كيلوغرام لكل سنتيمتر مربع. على ارتفاع 3 كيلومترات، يبلغ ضغط الهواء حوالي 0.7 كيلوجرام لكل سنتيمتر مربع. في هذا الارتفاع، يكون هناك كمية أقل من الأكسجين للتنفس. تشمل الغازات الموجودة في الغلاف الجوي للأرض ما يلي
- نيتروجين يحتوي الغلاف الجوي على حوالي 78٪ نيتروجين.
- الأكسجين يحتوي الغلاف الجوي على حوالي 21٪ أكسجين.
- الأرجون يحتوي الغلاف الجوي على حوالي 0.93٪ من الأرجون.
- ثاني أكسيد الكربون يحتوي الظرف على 0.04٪ من ثاني أكسيد الكربون.
- النيون يحتوي الغلاف الجوي على نسبة صغيرة جدًا من النيون.
- الهيليوم يحتوي الغلاف الجوي على القليل جدًا من الهيليوم.
- الميثان يحتوي الغلاف الجوي على نسبة صغيرة جدًا من الميثان.
- الكريبتون يحتوي الغلاف الجوي على نسبة صغيرة جدًا من الكريبتون.
- الهيدروجين يحتوي الغلاف الجوي على نسبة صغيرة جدًا من الهيدروجين.
- بخار الماء يحتوي الغلاف الجوي على نسبة صغيرة جدًا من بخار الماء.
ما هي طبقات الغلاف الجوي
يحتوي الغلاف الجوي للأرض على عدة طبقات مختلفة، ولكل طبقة خصائصها الخاصة. يمكن تلخيص طبقات الغلاف الجوي هذه على النحو التالي
طبقة التروبوسفير
طبقة التروبوسفير هي الطبقة الدنيا من الغلاف الجوي، حيث تبدأ هذه الطبقة من مستوى الأرض وتمتد صعودًا إلى حوالي 10 كيلومترات، وفي الواقع تعيش جميع الكائنات الحية مع البشر في طبقة التروبوسفير، وتحدث جميع الأحوال الجوية تقريبًا في هذه الطبقة السفلى، حيث تظهر معظم الغيوم في الجزء العلوي من هذه الطبقة، ويرجع ذلك إلى وجود 99٪ من بخار الماء في الغلاف الجوي في طبقة التروبوسفير، ويقل ضغط الهواء، وتصبح درجات الحرارة أكثر برودة، وكلما ارتفعت طبقة التروبوسفير.
الستراتوسفير
الستراتوسفير هي الطبقة الثانية من الغلاف الجوي، وتمتد هذه الطبقة من أعلى طبقة التروبوسفير إلى حوالي 50 كم فوق سطح الأرض، وفي الحقيقة تكون طبقة الأوزون داخل الستراتوسفير، حيث تمتص جزيئات الأوزون في هذه الطبقة ضوء الأشعة فوق البنفسجية. الأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس، وتحول الطاقة فوق البنفسجية إلى حرارة، وعلى عكس طبقة التروبوسفير، فإن طبقة الستراتوسفير تزيد درجات الحرارة فيها مع زيادة الارتفاع، ولا يسبب الهواء في الستراتوسفير أي اضطراب أو حركات صعودية مثل طبقة التروبوسفير، ولهذا السبب سبب تحليق الطائرات يكون الركاب التجاريون في الجزء السفلي من طبقة الستراتوسفير، لأن هذه الطبقة أقل اضطرابًا في الهواء، لذا فهي توفر قيادة أكثر سلاسة للطائرات.
طبقة الميزوسفير
طبقة الميزوسفير هي الطبقة الثالثة في الغلاف الجوي، حيث تمتد هذه الطبقة من أعلى طبقة الستراتوسفير إلى حوالي 85 كم. مع صعود طبقة الميزوسفير، ودرجات الحرارة الأكثر برودة في الغلاف الجوي للأرض، والتي وصلت إلى حوالي 90 درجة مئوية تحت الصفر، وجدت بالقرب من أعلى هذه الطبقة، والهواء في الغلاف الجوي رقيق لدرجة أن الكائنات الحية لا تستطيع تنفسه. في قاع الطبقة أقل بكثير من 1٪ من الضغط عند مستوى سطح البحر.
الغلاف الحراري
الغلاف الجوي هو الطبقة الرابعة في الغلاف الجوي، حيث تمتد هذه الطبقة من أعلى طبقة الميزوسفير لحوالي 500 إلى 1000 كم فوق سطح الأرض، ويتم امتصاص الأشعة السينية عالية الطاقة والأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من الشمس في هذا طبقة، وهذا يرفع درجة الحرارة في هذه الطبقة إلى مئات أو أحيانًا آلاف الدرجات، والغلاف الحراري يشبه الفضاء الخارجي أكثر من كونه جزءًا من الغلاف الجوي، وأن العديد من الأقمار الصناعية تدور بالفعل حول الأرض داخل هذه الطبقة.
طبقة إكزوسفير
الغلاف الخارجي هو أحد الطبقات العليا من الغلاف الجوي، وعلى الرغم من أن بعض الخبراء يعتبرون الغلاف الحراري هو الطبقة العليا من الغلاف الجوي، فإن بعض العلماء يعتبرون الغلاف الخارجي هو الحد النهائي والفعلي للغلاف الجوي للأرض، وسبب ذلك هذا الاختلاف بين العلماء، الهواء في الغلاف الخارجي رقيق جدًا جدًا، مما يجعل هذه الطبقة أشبه بالفضاء الخارجي أكثر من الغلاف الجوي، وفي الواقع، يتسرب الهواء في هذه الطبقة باستمرار وبشكل تدريجي من الغلاف الجوي للأرض إلى الفضاء الخارجي، ولا توجد حدود عليا واضحة لهذه الطبقة، حيث تتداخل هذه الطبقة مع الفضاء الخارجي في حدودها العليا، ويعتقد العلماء أن الحدود العليا لهذه الطبقة تقع على ارتفاع حوالي 100.000 إلى 190.000 كيلومتر فوق سطح الطبقة. الأرض، وهي نصف المسافة بين الأرض والقمر.
طبقة الأيونوسفير
طبقة الأيونوسفير في الواقع ليست طبقة حقيقية مثل باقي الغلاف الجوي، حيث أن الأيونوسفير عبارة عن سلسلة من المناطق في أجزاء من الغلاف الجوي والغلاف الحراري، حيث تسبب الإشعاع عالي الطاقة من الشمس في هروب الإلكترونات من الذرات والجزيئات، الذرات والجزيئات المشحونة كهربائيًا التي تتشكل بهذه الشرح طريقة تسمى الأيونات، والتي تعطي الأيونوسفير اسمها على هذه الطبقة، وتعطي هذه المنطقة بعض خصائصها الخاصة، ويمكن أن تسمى هذه الطبقة الأيونوسفير.
تلوث الغلاف الجوي
يمكن وصف التغير الفيزيائي أو البيولوجي أو الكيميائي للهواء في الغلاف الجوي بأنه تلوث، حيث يحدث هذا التلوث عند دخول أي غازات ضارة أو غبار أو دخان إلى الغلاف الجوي، مما يجعل من الصعب على النباتات والحيوانات والبشر البقاء على قيد الحياة، لأن يصبح الهواء متسخًا إنه مغبر ومليء بالغازات السامة والضارة مع مرور الوقت. في الواقع، يعود سبب استدامة جميع الكائنات الحية على الأرض إلى مجموعة من الغازات الطبيعية التي تشكل معًا الغلاف الجوي، ويمكن أن يكون الخلل الناتج عن زيادة أو نقصان نسبة هذه الغازات ضارًا لجميع الأحياء. الكائنات الحية.
أصبحت طبقة الأوزون، الضرورية لوجود النظم البيئية على كوكب الأرض، أقل تأثراً بزيادة التلوث، وأصبحت ظاهرة الاحتباس الحراري، التي هي نتيجة مباشرة لاختلال توازن الغازات في الغلاف الجوي، هي أكبر تهديد وتحدي يجب على العالم الحديث التغلب عليه في محاولة للبقاء على قيد الحياة.
أسباب تلوث الغلاف الجوي
هناك نوعان من مصادر تلوث الغلاف الجوي وهما
مصادر طبيعية
تشمل المصادر الطبيعية للتلوث ما يلي
- الغبار الذي تنتقل عن طريق الرياح من مواقع ذات غطاء أخضر ضئيل أو ليس بها غطاء أخضر.
- الغازات المنبعثة من العمليات الجسدية للكائنات الحية، مثل ثاني أكسيد الكربون من البشر أثناء التنفس، والميثان من الماشية أثناء الهضم، والأكسجين من النباتات أثناء عملية التمثيل الضوئي.
- الدخان الناتج عن حرق الغابات.
- الدخان والغازات المنبعثة من الانفجارات البركانية.
الموارد الصناعية
مصدر التلوث الصناعي ناتج بشكل رئيسي عن الإنسان، ويعتبر من أخطر أنواع التلوث ومن أكثر أنواع التلوث تأثيرًا على الغلاف الجوي. فيما يلي قائمة بمصادر التلوث من صنع الإنسان
- حرق النفايات.
- توليد الطاقة من حرق الوقود الأحفوري.
- الغازات المنبعثة من المصانع.
- الغازات المنبعثة من المركبات.
- الغازات السامة والضارة المستخدمة في الصناعة وخاصة غازات التدفئة والتبريد.
- الأنشطة الزراعية.
- عمليات التعدين الصناعي.
- مواد كيميائية من صنع الإنسان ومركبات ضارة.
- القنابل والصواريخ المستخدمة في الحروب.
مخاطر تلوث الغلاف الجوي
هناك مخاطر كثيرة على الكائنات الحية بسبب تلوث الغلاف الجوي، وفيما يلي قائمة بأخطر هذه الآثار بسبب التلوث
مشاكل في الجهاز التنفسي والقلب
يتسبب تلوث الغلاف الجوي والهواء في العديد من أمراض الجهاز التنفسي والقلب، مثل الربو والتهاب الشعب الهوائية المزمن وانتفاخ الرئة والنوبات القلبية والسكتات الدماغية بالإضافة إلى السرطان، وفي الواقع مات عدة ملايين من الأشخاص بسبب الآثار المباشرة أو غير المباشرة للتلوث. أَجواء.
مشاكل صحة الأطفال
يضر تلوث الهواء والغلاف الجوي بصحة الأطفال، حتى قبل ولادتهم، حيث يؤدي التعرض لمستويات عالية من تلوث الهواء أثناء الحمل إلى الإجهاض، وكذلك الولادة المبكرة والتوحد والربو واضطرابات الطيف لدى الأطفال الصغار، وأضرار التلوث نمو الأطفال. في المناطق المعرضة للهواء والملوثات الجوية، يتعرض الأطفال لخطر أكبر للإصابة بأمراض الجهاز التنفسي القصيرة الأمد وأمراض الرئة، مما يتسبب في الالتهاب الرئوي الذي يقتل ما يقرب من مليون طفل دون سن الخامسة سنويًا.
الاحتباس الحراري
سيؤدي الاحترار العالمي إلى زيادة مستويات سطح البحر، وذوبان الجليد من المناطق الباردة والجبال الجليدية، وتهجير الحيوانات، وفقدان الموائل، وهناك بالفعل كارثة وشيكة بسبب الاحتباس الحراري الناجم عن التلوث، إذا لم يتم فعل ذلك، خذ أيًا التدابير الدولية للحفاظ على البيئة.
أمطار حمضية
حيث يتم إطلاق غازات ضارة مثل أكاسيد النيتروجين وأكاسيد الكبريت في الغلاف الجوي أثناء احتراق الوقود الأحفوري، وعندما تمطر، تتحد قطرات الماء مع ملوثات الهواء هذه، وتصبح حمضية ثم تسقط على الأرض على شكل أمطار حمضية . يمكن أن يتسبب المطر الحمضي في أضرار جسيمة للإنسان والحيوان والمحاصيل الزراعية.