المقدمة
تختلف درجة الحرارة في طبقات الغلاف الجوي باختلاف الارتفاع، حيث تنخفض درجة الحرارة كلما ارتفعنا عن مستوى سطح الأرض، ويطلق على هذه الظاهرة معدل الانخفاض الحراري أو معدل الانخفاض الحراري الرأسي. يبلغ معدل الانخفاض الحراري الرأسي حوالي 6.4 درجة مئوية لكل 1000 متر، ولكن يمكن أن يختلف هذا المعدل باختلاف الموقع الجغرافي والوقت من العام والظروف الجوية الأخرى.
العوامل المؤثرة على درجة الحرارة في طبقات الغلاف الجوي
هناك العديد من العوامل التي تؤثر على درجة الحرارة في طبقات الغلاف الجوي، ومن أهم هذه العوامل:
ارتفاع الشمس: كلما زادت زاوية سقوط أشعة الشمس على سطح الأرض، زادت كمية الإشعاع الشمسي التي يتم امتصاصها بواسطة سطح الأرض، وبالتالي زادت درجة الحرارة.
خط العرض: تختلف درجة الحرارة في طبقات الغلاف الجوي باختلاف خط العرض، حيث تكون درجة الحرارة أعلى في المناطق الاستوائية وأقل في المناطق القطبية.
الارتفاع عن مستوى سطح الأرض: كلما ارتفعنا عن مستوى سطح الأرض، انخفضت درجة الحرارة بسبب انخفاض الضغط الجوي.
الغطاء السحابي: تعمل السحب على عكس أشعة الشمس، مما يؤدي إلى انخفاض درجة الحرارة.
الرطوبة: يعمل بخار الماء في الهواء على امتصاص الإشعاع الشمسي، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة.
الرياح: تعمل الرياح على تحريك الهواء، مما يؤدي إلى تبادل الحرارة بين المناطق المختلفة.
تأثير ارتفاع درجة الحرارة على المناخ
ارتفاع درجة الحرارة في طبقات الغلاف الجوي له تأثير كبير على المناخ، ومن أهم هذه التأثيرات:
ذوبان الجليد: يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى ذوبان الجليد في القطبين الشمالي والجنوبي، مما يؤدي إلى ارتفاع مستوى سطح البحر.
الفيضانات: يؤدي ارتفاع مستوى سطح البحر إلى زيادة مخاطر الفيضانات، خاصة في المناطق الساحلية المنخفضة.
العواصف: يؤدي ارتفاع درجة حرارة مياه المحيطات إلى زيادة قوة العواصف المدارية والأعاصير.
الجفاف: يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى زيادة معدل التبخر، مما يؤدي إلى جفاف التربة وتقليل المحاصيل الزراعية.
حرائق الغابات: يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى زيادة مخاطر حرائق الغابات، خاصة في المناطق الجافة.
طبقات الغلاف الجوي
ينقسم الغلاف الجوي إلى خمس طبقات رئيسية، وهي:
التروبوسفير: هي الطبقة الأقرب إلى سطح الأرض، تمتد من سطح الأرض حتى ارتفاع حوالي 10 كيلومترات.
الستراتوسفير: هي الطبقة التي تقع فوق التروبوسفير، تمتد من ارتفاع حوالي 10 كيلومترات حتى ارتفاع حوالي 50 كيلومتراً.
الميزوسفير: هي الطبقة التي تقع فوق الستراتوسفير، تمتد من ارتفاع حوالي 50 كيلومتراً حتى ارتفاع حوالي 85 كيلومترًا.
الثيرموسفير: هي الطبقة التي تقع فوق الميزوسفير، تمتد من ارتفاع حوالي 85 كيلومتراً حتى ارتفاع حوالي 600 كيلومتر.
الإكزوسفير: هي الطبقة التي تقع فوق الثيرموسفير، وهي الطبقة الخارجية للغلاف الجوي، تمتد من ارتفاع حوالي 600 كيلومتر حتى حافة الغلاف الجوي.
توزيع درجة الحرارة في طبقات الغلاف الجوي
تختلف درجة الحرارة في طبقات الغلاف الجوي باختلاف الارتفاع، حيث تنخفض درجة الحرارة كلما ارتفعنا عن مستوى سطح الأرض. في طبقة التروبوسفير، تنخفض درجة الحرارة بمعدل حوالي 6.4 درجة مئوية لكل 1000 متر. في طبقة الستراتوسفير، ترتفع درجة الحرارة مع الارتفاع بسبب وجود طبقة الأوزون التي تمتص الأشعة فوق البنفسجية من الشمس. في طبقة الميزوسفير، تنخفض درجة الحرارة مرة أخرى مع الارتفاع. في طبقة الثيرموسفير، ترتفع درجة الحرارة مرة أخرى مع الارتفاع بسبب وجود ذرات الأكسجين والنتروجين التي تمتص الأشعة السينية من الشمس.
العلاقة بين درجة الحرارة والضغط الجوي
هناك علاقة عكسية بين درجة الحرارة والضغط الجوي، حيث تنخفض درجة الحرارة كلما انخفض الضغط الجوي. وذلك لأن الضغط الجوي هو وزن الهواء فوق نقطة معينة، وكلما ارتفعنا عن مستوى سطح الأرض، قل وزن الهواء فوقنا، وبالتالي قل الضغط الجوي.
الخاتمة
تختلف درجة الحرارة في طبقات الغلاف الجوي باختلاف الارتفاع، حيث تنخفض درجة الحرارة كلما ارتفعنا عن مستوى سطح الأرض. وذلك بسبب انخفاض الضغط الجوي مع الارتفاع، والذي يؤدي إلى انخفاض كثافة الهواء وبالتالي انخفاض قدرته على امتصاص الإشعاع الشمسي. يؤثر ارتفاع درجة الحرارة في طبقات الغلاف الجوي على المناخ بشكل كبير، حيث يؤدي إلى ذوبان الجليد وارتفاع مستوى سطح البحر والفيضانات والعواصف والجفاف وحرائق الغابات.