يتركب الغلاف الجوي من عدة طبقات متتالية، مرتبة من الأدنى إلى الأعلى وفق الآتي:

ممّ يتركب الغلاف الجوي؟

الطبقة الأولى، التروبوسفير: وهي التي تحدث فيها الظواهر الجوية، تتميز بأنّ قاعدتها أعلى حرارة من قمتها، حيث تعمل الأرض على تسخين الهواء المحيط بها، بسبب امتصاصه لضوء الشمس.

الطبقة الثانية، الستراتوسفير: وهي التي تستخدمها الطائرات النفاثة في طيرانها، تزداد الحرارة فيها كلما ارتفعت عن سطح الأرض، بسبب ازدياد كميات الأوزون، والذي يعمل على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية الضارة.

الطبقة الثالثة، الميزوسفير: لا تحوي هذه الطبقة على عدد قليل من جزيئات الغاز بالتالي لن تكون قادرة على امتصاص حرارة ضوء الشمس، لكنها تستمد حرارتها من طبقة الستراتوسفير لذا تكون قاعدتها أعلى حرارة من قمتها، حيث تصل درجة الحرارة في أعلاها لحوالي 90- درجة مئوية، ما يعادل 130- درجة فهرنهايت، بالإضافة إلى انخفاض درجة حرارتها تنخفض أيضًا فيها كثافة الهواء، إذ تتركز حوالي 99.9% من كتلة الغلاف أسفلها، أي أنّك لو أردت السفر عبر هذه الطبقة بدون ارتداء المعدات المناسبة فسوف تتعرض لحروق بالغة بسبب أشعة الشمس فوق البنفسجية، بالإضافة إلى نقص كمية الأوكسجين اللازمة لك لتبقى على قيد الحياة.

الطبقة الرابعة، الترموسفير: وهي الطبقة التي يستخدمها رواد الفضاء في رحلاتهم، تحوي هذه الطبقة على غلاف يدعى بالغلاف الأيوني، الغني بالذرات والإلكترونات والجزيئات المؤينة، كما يكون الهواء رقيقًا فيها للغاية، أي أنّها تحوي على عدد قليل من الجزيئات مقارنةً بباقي الطبقات، تتميز هذه الطبقة بحساسيتها العالية للنشاط الشمسي، وبأنّها قادرة على الوصول إلى درجة حرارة تعادل أو تزيد عن 1500 درجة مئوية، وهي التي تسبب حدوث ظاهرة الشفق القطبي، وتتميز أيضًا بأنّها تسمح بإجراء الاتصالات اللاسلكية.

الطبقة الخامسة والعليا، الإكسوسفير: تتميز هذه الطبقة بأنّها رقيقة جدًا، وهي التي يبدأ فيها إندماج الغلاف مع الفضاء الخارجي، تحتوي هذه الطبقة على عدد قليل من ذرات الهيدروجين والأوكسجين، الأمر الذي لا يسمح بتصادمها مع بعضها البعض، تخضع جزيئات هذه الطبقة لجاذبية الأرض الأمر الذي يجعلها تتبع مسارات بالستية، لكن قد يستطيع بعضًا منها الإفلات والذهاب بعيدًا في الفضاء.

الطبقة الخارجية، الطبقة المغناطيسية الالكترونية: تشبه هذه الطبقة مغناطيس كبير، إذ تعمل هذه الطبقة على حجز الالكترونات ذات الشحنة السالبة والبروتونات ذات الشحنة الموجبة، وتركيزهم في حزامين حول الأرض تسميان أحزمة فان آلن الإشعاعية الذان تبعدان عن الأرض 3000 كم و6000 كم، بالتالي يمكن تقسيم إلى ثلاث طبقات أخرى اعتمادًا على عدد الإلكترونات الحرة والجسيمات المشحونة الأخرى وسلوكها، وهي:

  • الأيونوسفير: تقسم هذه الطبقة إلى ثلاث مناطق اعتمادًا على تركيز الإلكترونات الحرة، المنطقة  D  التي تختفي خلال الليل ويصل ارتفاعها من 60 إلى 90 كم، المنطقة E ويصل ارتفاعها من 90 إلى 140 كم، والطبقة F التي يتغير ارتفاعها خلال اليوم وتقسم بدورها إلى منطقتين الأولى F1 والثانية F2.
  • البلازماسفير: تأخذ هذه الطبقة شكل بيضوي بدلًا من الكروي وتزود بفتحة موازية للمحور المغناطيسي للأرض، تعتبر هذه الطبقة امتداد للغلاف الأيوني وتتكون من أيونات الإلكترونات والهيدروجين.
  • الماجنيتوسفير: تتميز بشكلها المشابه لقطرة الدمع مع ذيل طويل، تعمل هذه الطبقة على تقييد مجال الأرض المغناطيسي والمجال المغناطيسي بين الكواكب.

أكمل القراءة

إن الغلاف الجوي عبارة عن قشر يحيط بكوكب الأرض ويغلفها ويحميها من الإشعاعات الضارة المنبعثة من الشمس، وهو الذي يتحكم بمناخ الأرض ويساعد على بقاء الكوكب دافئاً صالحاً للحياة، يدخل في تركيبته العديد من الغازات بنسب مختلفة، ومنها غاز النتروجين والأرغون وغاز ثنائي أوكسيد الكربون وغاز الهيليوم والنتروجين والعديد من الغازات الأخرى.

يتألف الغلاف الجوي من ستة طبقات تنقص سماكتها كلما ارتفعنا للأعلى حتى نصل إلى الفضاء الخارجي، وفيما يلي الطبقات من الأسفل للأعلى:

ممّ يتركب الغلاف الجوي؟

  1. الترابوسفير: تمثل الطبقة الأولى، تبعد حوالي سبعة كيلو مترات عن سطح الأرض وتصل سماكتها لثلاثة عشر كيلو متر، وتتكون السحب فيها بسبب احتوائها على بخار الماء.
  2. الستراتسفير: وهي الطبقة التي تحلق فيها الطائرات بسبب جفافها، حيث يكون الجو فيها جافاً والحرارة مرتفعة بسبب امتصاصها للأشعة الضارة المنبعثة من الشمس، وتصل سماكتها حتى ثلاثين كيلو متر.
  3. الميزوسفير: وهي الطبقة الثالثة، ويصل سمكها أيضاً لحوالي ثلاثين كيلو متراً، تكون درجة الحرارة فيها منخضة حيث تقيس درجة الحرارة تسعين درجة مئوية تحت الصفر، وتعد أبرد طبقة في الغلاف الجوي، وتقوم بحماية الأرض من النيازك والأجسام الفضائية حيث تفقدها حرارتها ولهيبها عند دخولها في هذه الطبقة.
  4. الثرموسفير: وتقدر سماكتها ما بين خمسمئة وألف كيلو متر، وتتميز بدرجة الحرارة المرتفعة جداً فيها، حيث تصل لما يقارب ألف وخمسمئة درجة مئوية، وهي التي تبعث لون الشفق الرائع الذي نشاهده.
  5. الأيونسفير: سميت هكذا لأنها تحتوي على الجزيئات المتأينة بتأثير الأشعة الشمسية.
  6. الأكسوسفير: تعد آخر طبقة من طبقات الغلاف الجوي، حيث تتكون من غازي الهيليوم والنتروجين، وعندها يتلاقى الغلاف الجوي بالفضاء الخارجي، وتعد من أقل طبقات الغلاف الجوي سماكة.

يعتقد العلماء أن الغلاف الجوي مر بثلاثة أشكال حتى وصل إلى الشكل الحالي الذي نعرفه:

  1. الغلاف الجوي الأول: حيث كان الغلاف الجوي يتكون فقط من غازي الهيدروجين والهيليوم، حيث تتواجد هذه الغازات حول الشمس ويُعتقد بأن الكواكب تكونت منها.
  2. الغلاف الجوي الثاني: حيث تشير الدراسات أنه تكون بفعل البراكين التي كانت تملأ الأرض قبل أن تصبح صالحة للحياة، إن هذه البراكين كانت تطلق عدة غازات منها بخار الماء وثاني أوكسيد الكربون والأمونيا، التي قامت بتشكيل قشر حول كوكب الأرض.
  3. الغلاف الجوي الثالث: وهو الغلاف الجوي الحالي الذي يحيط بالأرض، حيث تتوازن فيه نسبة غاز ثاني أوكسيد الكربون وغاز الأوكسجين على الكوكب، بما يحافظ على النظام البيئي للأرض ويجعلها قابلة للحياة.

هناك نظريات أخرى تشير إلى أن الغلاف الجوي تكون بفعل الغازات المنبعثة من الفضاء الخارجي، ووما يدعم هذه النظريات عدة دراسات وأبحاث أجريت على الغازات المنبعثة من البراكين خلصت إلى أن هناك تشابه كبير بين مكونات هذه الغازات ومكونات النيازك الموجودة في الفضاء الخارجي، لكن لحد الآن يبقى كل ذلك هو مجرد افتراضات لم تحظ بالإجماع أو الدليل القاطع.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ممّ يتركب الغلاف الجوي؟"؟