المقدمة
الغلاف الجوي هو طبقة من الغازات المحيطة بكوكب أو أي جسم مادي آخر. وهو يتكون من مزيج من غازات مختلفة، بما في ذلك النيتروجين والأكسجين وثاني أكسيد الكربون والهيدروجين والهيليوم والأرجون مع وجود كميات صغيرة من غازات أخرى. وتختلف سماكة الغلاف الجوي وتركيبه حسب الكوكب أو الجسم.
الطبقات الرئيسية للغلاف الجوي
يتكون الغلاف الجوي للأرض من خمس طبقات رئيسية، يتم تحديدها حسب درجة الحرارة. هذه الطبقات هي:
1. التروبوسفير: وهي الطبقة الأقرب إلى سطح الأرض وتمتد إلى ارتفاع يتراوح بين 6 إلى 12 كيلومترًا. وتتميز هذه الطبقة بارتفاع درجة الحرارة مع انخفاض الارتفاع، وتحتوي على معظم السحب وهطول الأمطار.
2. الستراتوسفير: وهي الطبقة التي تقع فوق التروبوسفير وتمتد إلى ارتفاع يتراوح بين 12 إلى 50 كيلومترًا. وتتميز هذه الطبقة بانخفاض درجة الحرارة مع زيادة الارتفاع، وتحتوي على طبقة الأوزون التي تحمي الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة.
3. الميزوسفير: وهي الطبقة التي تقع فوق الستراتوسفير وتمتد إلى ارتفاع يتراوح بين 50 إلى 85 كيلومترًا. وتتميز هذه الطبقة بانخفاض درجة الحرارة بشكل كبير مع زيادة الارتفاع، وتحتوي على طبقات متوهجة من الغازات.
4. الثيرموسفير: وهي الطبقة التي تقع فوق الميزوسفير وتمتد إلى ارتفاع يتراوح بين 85 إلى 600 كيلومترًا. وتتميز هذه الطبقة بارتفاع درجة الحرارة بشكل كبير مع زيادة الارتفاع، وتحتوي على طبقات من الغازات المتأينة.
5. إكزوسفير: وهي الطبقة الخارجية للغلاف الجوي وتمتد إلى ارتفاعات تصل إلى آلاف الكيلومترات. وتتميز هذه الطبقة بانخفاض الكثافة بشكل كبير، وهي المكان الذي تحدث فيه ظاهرة الشفق القطبي.
تكوين الغلاف الجوي
يتكون الغلاف الجوي للأرض من مزيج من الغازات، بما في ذلك:
1. النيتروجين: وهو الغاز الأكثر وفرة في الغلاف الجوي، حيث يشكل حوالي 78 في المائة من حجمه.
2. الأكسجين: وهو الغاز الثاني الأكثر وفرة في الغلاف الجوي، حيث يشكل حوالي 21 في المائة من حجمه.
3. ثاني أكسيد الكربون: وهو غاز مهم في الغلاف الجوي لأنه يساعد على تنظيم درجة حرارة الأرض. ويشكل حوالي 0.04 في المائة من حجم الغلاف الجوي.
4. الهيدروجين: وهو غاز خفيف يوجد في الغلاف الجوي بكميات صغيرة، حيث يشكل حوالي 0.00005 في المائة من حجمه.
5. الهيليوم: وهو غاز خفيف يوجد في الغلاف الجوي بكميات صغيرة، حيث يشكل حوالي 0.0005 في المائة من حجمه.
6. الأرجون: وهو غاز نادر يوجد في الغلاف الجوي بكميات صغيرة، حيث يشكل حوالي 0.93 في المائة من حجمه.
أهمية الغلاف الجوي
يعتبر الغلاف الجوي أحد العناصر الأساسية في دعم الحياة على الأرض، فهو:
1. يوفر الأكسجين اللازم للتنفس: حيث يحتوي الغلاف الجوي على حوالي 21 في المائة من الأكسجين، وهو الغاز الذي يحتاجه الإنسان والحيوان والنبات للتنفس.
2. يقي الأرض من الأشعة الضارة: حيث يحتوي الغلاف الجوي على طبقة الأوزون التي تحمي الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة المنبعثة من الشمس.
3. ينظم درجة حرارة الأرض: حيث يعمل الغلاف الجوي على امتصاص الحرارة من الشمس وإعادة إشعاعها إلى الأرض، مما يساعد على تنظيم درجة حرارة الأرض.
4. يحمي الأرض من النيازك والشهب: حيث يعمل الغلاف الجوي على احتراق النيازك والشهب قبل أن تصل إلى سطح الأرض.
تلوث الغلاف الجوي
تعتبر الأنشطة البشرية المختلفة، مثل حرق الوقود الأحفوري وتدمير الغابات، من أهم أسباب تلوث الغلاف الجوي. وهذا يؤدي إلى زيادة تركيز غازات الاحتباس الحراري، مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان وأكسيد النيتروز، في الغلاف الجوي. وهذه الغازات تؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الأرض وتغير المناخ.
الاحتباس الحراري
يعتبر الاحتباس الحراري أحد أهم المشكلات البيئية التي تواجه العالم اليوم. وهو ناتج عن زيادة تركيز غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الأرض. وهذا يؤدي إلى تغير المناخ، مما يتسبب في حدوث موجات حر وأعاصير أكثر شدة وارتفاع مستوى سطح البحر.
التغير المناخي
يعتبر التغير المناخي أحد العواقب الرئيسية للاحتباس الحراري. وهو ناتج عن تغير درجة حرارة الأرض ومناخها. وهذا يؤدي إلى حدوث موجات حر وأعاصير أكثر شدة وارتفاع مستوى سطح البحر. وهذا يهدد حياة ملايين الأشخاص حول العالم.
الخلاصة
الغلاف الجوي هو طبقة من الغازات المحيطة بكوكب الأرض. وهو يتكون من خمس طبقات رئيسية، وهي التروبوسفير والستراتوسفير والميزوسفير والثيرموسفير والإكزوسفير. ويتكون الغلاف الجوي من مزيج من الغازات، بما في ذلك النيتروجين والأكسجين وثاني أكسيد الكربون والهيدروجين والهيليوم والأرجون. وله الغلاف الجوي أهمية كبيرة في دعم الحياة على الأرض، فهو يوفر الأكسجين اللازم للتنفس ويقي الأرض من الأشعة الضارة وينظم درجة حرارتها ويحميها من النيازك والشهب. إلا أن الأنشطة البشرية المختلفة تؤدي إلى تلوث الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى زيادة تركيز غازات الاحتباس الحراري وارتفاع درجة حرارة الأرض وتغير المناخ. وهذا يهدد حياة ملايين الأشخاص حول العالم.