ماذا تعلمت عن الغلاف الجوي

ماهو الغلاف الجوي

هناك عمليات طبيعية في الغلاف الجوي تحمي وتحفظ الحياة على الأرض، مثل تأثير الدفيئة الذي يحفظ درجة حرارة التربة ويتناسب مع الكائنات الحية، ويتم ذلك ضمن أهمية طبقة الثيرموسفير. طالما تم التحكم في تركيز غازات الدفيئة، فلن يواجه البشر والنباتات والحيوانات والبيئة المادية أي مشاكل. ومع ذلك، تسببت الأنشطة البشرية في إطلاق غازات الدفيئة في الغلاف الجوي، مما أدى إلى زيادة مستوياتها إلى مستويات تؤثر سلبا على البشر والنباتات والحيوانات والبيئة المادية.

على سبيل المثال ، يؤدي حرق الوقود الأحفوري إلى زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون ، وبالتالي حجز درجات حرارة أعلى للهواء والتسبب في الاحتباس الحراري، ويخشى أن تتسبب هذه الظاهرة العالمية في ذوبان القمم الجليدية القطبية وتسبب فيضانات في الأراضي المنخفضة مما يؤدي إلى تدهور التنوع البيولوجي، بل إنه يخشى أن يؤدي الاحتباس الحراري بالفعل إلى تغيير المناخات في جميع أنحاء العالم ، مما يتسبب في حدوث أعاصير أقوى وخلق العديد من المشكلات الصحية، سوف تتعلم المزيد عن تغير المناخ لاحقًا.

معلومات عن الغلاف الجوي

أجرينا استطلاعا حول أهمية الغلاف الجوي وأبرز 10 أشياء يجب على الجميع معرفتها حول الغلاف الجوي، وجمعنا الإجابات وحصرناها في قائمة تحتوي على 10 عناصر مع شروحات لكل منها

السماء تقع، (أو على الأقل الغيوم)

• تتكوَّن السحابة من قطرات الماء المعلَّقة في الهواء.
• كما هو متوقع، فإن إضافة بضع قطرات من الماء يؤدي إلى زيادة الكثافة.
• تكون السحابة أكثر كثافة من الهواء المحيط عند نفس درجة حرارة الهواء، لكن لا تسقط لأنها أخف من الهواء المحيط
• في الواقع، يقومون بذلك، تقريبًا! يمكن رؤية التجمعات الكبيرة المنتفخة على أعمدة الهواء الصاعد.
• يتحرك الهواء إلى الأعلى، لذلك فإن الجزء السفلي من السحابة، بالنسبة للهواء، يتحرك نحو الأسفل.
• عندما ترى السحب الركامية في السماء، فهذا يشير إلى أن الهواء يتحرك عموديًا وقد تتساقط الغيوم.
• تعني الغيوم ارتفاع الهواء (ومن ثم نزول السحب!)، والسماء الصافية تعني هبوط الهواء، وهذه هي خصائص طبقات الغلاف الجوي السبعة

 معظم المياه ليست في السحب

• السحب هي الشكل الأكثر وضوحًا لوجود الرطوبة في الهواء.
• لقد شاهدنا جميعًا رسومًا بيانية توضح دورة المياه، بما في ذلك تبخر الماء من المحيط، وتكوين السحب، والأمطار التي تسقط على الأرض.
• يؤدي ذلك بالتأكيد إلى جعل وجود الماء مرئيًا، ولكن معظم الماء في الغلاف الجوي غير مرئي.
• الغيوم على شكل بخار الماء، وليست على شكل قطرات الماء أو بلورات الجليد.

 تستمد الأرض طاقة من السماء أكثر من الشمس

• يُشعّ كل شيء طاقة، فتُشعّ الشمس طاقة إلى الأرض، وتُشعّ الأرض طاقة إلى الفضاء، ويُشعّ الغلاف الجوي أيضًا طاقة.
• عند النظر إلى الطاقة التي تتلقاها الأرض، ستجد طاقة ضوئية من الشمس، لكن هذا لا يكفي لتوضيح مدى دفء كوكبنا.
• تتلقى الأرض أيضًا طاقة حرارية من السماء كجزء من العوامل التي تحافظ على دفء الأرض.
• تشرق الشمس خلال النهار، ولكن السماء تشرق طوال الوقت.
• عند إضافتها، تتلقى الأرض طاقة مشعة من السماء أكثر مما تتلقاها من الشمس.

 السماء أرجوانية ، والسحب بيضاء

• عند مرور الضوء عبر الغلاف الجوي، تمتص جزيئات الهواء الضوء وتعيده إلى الخارج.
• يؤدي ذلك إلى تغيير اتجاه الضوء المنتشر الوارد، والذي يسمى انحرافًا، ويؤثر هذا التحريف على أطوال الموجات الضوئية الأقصر.
• إذا اعتمدنا اللون السائد ، فإن السماء تبدو بلون أرجواني.
• تبدو السماء زرقاء مع تشتت كميات كبيرة، لأن عيوننا أكثر حساسية للأزرق من البنفسجي.
• تتألف الغيوم من ملايين قطرات ماء صغيرة، وحجم قطرات السحب أكبر بكثير من أطوال الموجات المرئية للضوء، وهذا من جهة أخرى.
• نظرًا لأن قطرات السحب أكبر بكثير من أي طول موجي للضوء، فإن جميع ألوان الضوء تتصرف بنفس الطريقة عندما تصطدم بالقطرة وتتشتت.
• كل الألوان موزعة بالتساوي والنتيجة النهائية: تظهر الغيوم بيضاء!

الجو جيد مع حافة ضبابية

• ليس هناك رقم محدد لسمك الغلاف الجوي للأرض، لأنه لا توجد حدود محددة لنهايته.
• تتسبب الارتفاعات في الهواء في انخفاض غازات الغلاف الجوي في الهواء، ويتم تحويل جميع الماء والمناخ في الغلاف الجوي في أقل من 30 كم من الغلاف الجوي، بينما تكون 99% من الغازات الجوية على ارتفاع أقل من 50 كم.
• يمكن لتأثير غازات الغلاف الجوي السفر عبر طبقات الغلاف الجوي لآلاف الكيلومترات

 تهب الرياح من الضغط العالي إلى الضغط المنخفض

• في الغلاف الجوي، لا يكون ضغط الهواء ثابتا، وذلك يعود أساسا إلى حقيقة أن الشمس تسخن سطح الأرض بشكل غير متجانس.
• تؤدي الاختلافات في الضغط إلى تدفق الهواء من مناطق ضغط مرتفع إلى مناطق ضغط منخفض.
• تتحرك الرياح من منطقة ضغط عالي إلى منطقة ضغط منخفض على نطاق صغير.
• عندما يتم تسخين سطح الأرض، يرتفع الهواء ويتدفق الهواء الآخر نحو منطقة الضغط المنخفض الناتجة.
• من الممكن أنك شاهدت مناطق ذات ضغط جوي عالي ومنخفض على خرائط الطقس.
• لماذا لا تتداخل هذه المناطق بسرعة لتحقيق التوازن؟ ولماذا لا تشير الرياح من H إلى L؟
• نظرًا لوجود “قوة” أخرى في العمل: يتسبب تأثير كوريوليس في انحناء حركة الهواء بدلاً من السفر في خط مستقيم من مناطق ضغط عالي إلى مناطق ضغط منخفض.

يبرد الغلاف الجوي من الاعلى ويسخن من الاسفل

• الأرض توجد في الفراغ الفضائي، ولذلك الإشعار هو الطريقة الوحيدة لكسب الطاقة أو فقدها.
• يتكون الإشعاع الصادر عن الشمس في الأساس من ضوء مرئي يمكن أن يمر عبر الغلاف الجوي.
• يتم إطلاق الطاقة المنبعثة إلى الفضاء من الجزء العلوي من الغلاف الجوي.
• – الإشعاع الخارجي هو في الأساس أشعة تحت الحمراء ذات طول موجي أطول ولا تمر بسهولة عبر الغلاف الجوي.
• يتم امتصاص الكثير من الأشعة تحت الحمراء بواسطة بخار الماء وثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي.
• تنقل الحركة العمودية للطاقة من الأرض إلى الفضاء، ويحدث ذلك عن طريق نقل الهواء الدافئ بالقرب من سطح الأرض إلى الهواء البارد في الأعلى، مما يؤدي إلى تشكيل خلايا الحمل الحراري في الغلاف الجوي، وهو القوة الدافعة للمناخ.
• يخلق الثلج على الأرض في خلق طبقة دافئة وعازلة بين الأرض والجو، مما يعد أمرًا رائعًا حقًا.

 يسخن الغلاف الجوي عند خط الاستواء ويبرد عند القطبين

• لا تسخن التربة بالتساوي.
• عند خط الاستواء، تصيب الشمس الأرض بشكل مباشر، أما عند القطبين فيتشتت ضوء الشمس على مساحة كبيرة بزوايا مختلفة. لذلك، يكون هناك احترار أكبر بكثير عند خط الاستواء مقارنة بالقطبين، كما تعلمت.
• يتسبب هذا التسخين التفاضلي في تحرك الهواء في نطاق واسع.
• يتم رفع الهواء الدافئ عند خط الاستواء وينتقل نحو القطبين.
• عندما يصل الهواء إلى المناطق القطبية، يبرد مما يؤدي إلى انخفاضه وعودته إلى خط الاستواء كرياح سطحية.

المحيط والغلاف الجوي يعملان معا

• نظرًا للتسخين غير المتساوي لسطح الأرض، يتم توزيع الطاقة حول الغلاف الجوي والمحيطات.
• وهم يعملون معًا للقيام بذلك.
• على سبيل المثال، يمكن للرياح العليا الدافئة المنبعثة من المحيط أن تتسبب في تجمع المياه الدافئة في بعض المناطق وتدفق المياه الباردة في مناطق أخرى.
• يؤدي هذا التغيّر في سطح المحيط إلى تبريد المياه الموجودة تحته، والتي تسخن بعد ذلك بواسطة الغلاف الجوي، وتستمر الدورة.

 الجزء الأهم من الغلاف الجوي هو الجزء العلوي

• – “يمتص الأوزون الموجود في الغلاف الجوي العلوي العديد من أشعة الشمس فوق البنفسجية.
• الفوتونات فوق البنفسجية قادرة على قتل الكائنات الحية الدقيقة بسبب طاقتها العالية، ولذلك يعتبر هذا النوع من الإشعاع مفيدًا للتطهير والتعقيم، ولكنه يتسبب في ضرر كبير للحيوانات، وخاصة لعيوننا.
• لم تحتوِ الأرض على أيّ حياة حتى أدّت الحياة في المحيطات إلى إضافة كميّة كافية من الأكسجين إلى الغلاف الجوي، ما أدّى إلى تشكّل طبقة الأوزون التي حجبت الأشعة فوق البنفسجية الضارّة عن سطح الأرض.