تتضح أهمية الغلاف الجوي في دوره للحفاظ على استمرارية الحياة لأنه أساس عملية التنفس للكائنات الحية، فهو ذلك الإطار الحامي لكوكب الأرض، الذي يتكون من عدة طبقات لكل منها دوره الهام الذي لا غنى عنه في تنظيم أمور الحياة، لذا من خلال موقع الماقه سنتعرف على أهمية الغلاف الجوي بشيء من التفصيل.
أهمية الغلاف الجوي
يُعرف الغلاف الجوي بأنه عبارة عن غازات ممتدة من سطح الأرض إلى الفضاء، وتقل كثافته كلما اتجهنا إلى خارج الأرض، ويلعب الغلاف الجوي دورًا مهمًا لإبقاء الحياة على سطح الأرض، مما يزيد ذلك من أهمية ذلك الغلاف النظامي، والتي تتمثل فيما يلي:
1- الحفاظ على درجات الحرارة
يحافظ الغلاف الجوي على درجات الحرارة، ويعمل على توزيعها بشكل سليم ومنتظم، حيث إنه ينظم وصول أشعة الشمس للأرض ويمتص جزيئات الإشعاع منها، منعًا لضرر الكائن الحي.
فضلًا عن أنه في الليل يقوم الغلاف الجوي بعكس الطاقة لجعله أكثر دفئًا، فبدون وجود الغلاف الجوي لكانت تجاوزت درجة الحرارة 200درجة مئوية.
يساعد الغلاف الجوي على الحفاظ على كوكب الأرض من التغيرات المناخية التي قد تحدث فجأة، وذلك نتيجة لارتفاع درجات الحرارة والتي قد تسبب ضرر كبير على الكوكب.
ينشأ درع بمثابة حماية للكائنات الحية من الأشعة فوق البنفسجية، التي قد تسبب ضرر للإنسان، فتقوم طبقة الأوزون وطبقات الغلاف بمنع وصول هذه الأشعة منعًا لحدوث أي ضرر من ورائها.
2- الحفاظ على الحياة على كوكب الأرض
تظهر أهمية الغلاف الجوي بأنه أساس عملية التنفس والحياة للكائنات الحية والطبيعة، لأنه أنه يحتوي على نسبة عالية من غاز النتروجين وتصل إلى 78%، ويليه غاز الأكسجين بنسبة تصل إلى 21%، وعدد من الغازات الأخرى بنسب أقل، مثل غاز الأرجون، والهيدروجين، والهيليوم.
يمُد الغلاف الجوي طبقة من الحماية لسطح الأرض من وصول الشهب التي تأتي من الفضاء وتحاول اختراق الغلاف الجوي لتصل إلى الأرض، مما قد يسبب ذلك حدوث كوارث.
يعمل الغلاف الجوي على إنشاء شبكة اتصال بين الأرض والفضاء، مما يساعد ذلك الطائرات على التنقل من مكان إلى آخر في أي وقت، وأيضًا انتقال الأصوات والشبكات، ومن دونه لكان الكوكب يسوده الصمت المرعب، ويزيد ذلك من أهمية الغلاف الحامي.
3- دور الغلاف الجوي في توازن الطقس والمناخ
يساعد على توزيع بخار الماء حول العالم، ويتميز الغلاف الجوي بأنه يتسبب في حدوث عدة ظواهر طبيعية منها: نزول الأمطار، والغيوم والسحب ليلًا.
يساعد الغلاف الجوي على تنظيم الطقس، عندما تتبخر الماء من البحار تتكاثف في الجو إلى أن تصل إلى الغلاف الجوي فتساعد على تساقط الأمطار، مما يساعد على زيادة الرطوبة في الأماكن المختلفة.
يساعد على إظهار السماء بلونها الأزرق البراق الجميل، وينعكس هذا اللون على البحار، ويعمل على تنظيم انتشار عملية الضوء في الأماكن المختلفة حول العالم، واستمرار الضوء ليلًا لاستمرارية نشاط الحياة.
طبقات الغلاف الجوي
ذكرنا أن الغلاف الجوي تقل كثافته كلما ابتعدنا عن سطح الأرض، ولم يستطع العلماء معرفة قمتهُ، لأنه يتكون من عدة طبقات مختلفة، ولكل طبقة درجة حرارة معينة، على أن كل طبقة توضح بدورها أهمية الغلاف الجوي، ومن طبقات الغلاف الجوي ما يلي:
1- طبقة التروبوسفير (Troposphere)
تُعد طبقة التروبوسفير هي الطبقة الأولي للغلاف الجوي، لأنها الأقرب من سطح الأرض، وكلما ارتفعت هذه الطبقة عن سطح الأرض تتأثر بذلك، حيث يزداد في فصل الصيف بينما يقل ارتفاعها في الشتاء.
تحتوي طبقة التروبوسفير على جميع بخار الماء، ويعمل بخار الماء على تنظيم درجات الحرارة، وتحمي سطح الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة، كما تحتوي على 75% من كتلة الهواء، 99% من ملوثات سطح الأرض، لأنها أقرب طبقة للأرض.
تتميز طبقة التروبوسفير بالرطوبة العالية، ويتناسب معها ضغط الهواء وكثافته تناسب عكسي كُلما اقتربت من سطح الأرض، ويصبح الهواء دافئًا كُلما ظلت مقتربة إلى سطح الأرض، ويصبح أقل كثافة وضغط كُلما زاد الارتفاع وبعدت عن سطح الأرض.
2- طبقة الستراتوسفير (Stratosphere)
تُعد طبقة الستراتوسفير الطبقة الثانية من طبقات الغلاف الجوي، وتمتد من نهاية طبقة التروبوسفير وحتى ارتفاع 55كم، ويختلف ارتفاعها بالنسبة لاختلاف الفصول وخطوط العرض.
تحتوي طبقة الستراوسفير على الكثير من غاز الأوزون بنسبة 85% من إجمالي غاز الأوزون بالغلاف الجوي، والذي يساعد الأوزون على الحماية من أشعة الشمس فوق البنفسجية الضارة.
تحتوي طبقة الستراتوسفير على العديد من الغازات والمركبات الأخرى مثل: حمض النيتريك، وحمض الكبريتيك، وحمض الهيدروكلوريك، وحمض الهيدروكلوريك وغيرها من المركبات الأخرى.
3- طبقة الميزوسفير (Mesosphere)
تقع هذه الطبقة بين طبقتي الستراتوسفير والثيرموسفير، وتُعد من الطبقات المليئة لاحتوائها على العديد من ذرات الحديد وبعض المعادن الأخرى، وتحتوي أيضًا على الغيوم المضيئة والجميلة، ويفصل بينها وبين الطبقة التي تليها منطقة تُعرف بالميزوبوز.
تحتوي طبقة الميزوسفير على الرطوبة القليلة لأنها طبقة جافة، وتتميز بالعديد من الظواهر كالبرق، وتُعد طبقة الميزوسفير من الطبقات الغامضة لعجز العلماء على معرفة الكثير من خصائصها.
كان من الصعب على معدات البحث العلمي الوصول إلى هذه الطبقة لمعرفة خصائصها، وعلى الرغم من أن الأقمار الصناعية تقوم بالدوران حول هذه الطبقة إلا أنه فُشل التعرف عليها.
4- طبقة الثيرموسفير(Thermosphere)
ما يطلق عليها الغلاف الحراري، وهي تعتبر الطبقة الرابعة من طبقات الغلاف الجوي، وتقع طبقة الثيرموسفير بين طبقتي الميزوسفير والإكزوسفير، ويفصل بين طبقة الثيرموسفير والطبقة التي تليها بمنطقة تعرف بالثيرموبوز.
درجات الحرارة في الطبقات السفلية ترتفع بشكل عالي ثم تعود للدرجة الطبيعية، وتكون على ارتفاع 200 إلى 300كم، أما في الطبقات العليا فإن درجات الحرارة تتراوح بين 500إلي2000 درجة حرارة مئوية، ويمكن أن تزيد درجة الحرارة عن ذلك.
تحتوي طبقة الثيرموسفير على العديد من الذرات والجزيئات المختلفة، وتتفكك هذه الجزيئات باصطدامهم ببعض، وتقوم الفوتونات الخاصة بالأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية بتفكيك جزيئاتها.
5- طبقة الأيونوسفير (Ionosphere)
هي ما يطلق عليها الغلاف الأيوني، تمتد من المنتصف العلوي لطبقة الميزوسفير إلى طبقة الإكسوسفير، وتسمي بالاسم الأيوني نسبة للأيونات التي بداخلها وذلك نتيجة اصطدام جسيمات الطاقة بها.
تتأثر جسيمات الطاقة التي تصطدم في الأيونوسفير بحقول المغناطيسية، وتمتد من ارتفاع 42كم إلى ارتفاع 965كم، وتكاد أن تصل إلى الفضاء من ارتفاع المسافة، يرى البعض من العلماء أن طبقة الأيونوسفير ليست من الطبقات الرئيسية للغلاف الجوي، لأنها متوزعة في طبقات متعددة وليست طبقة واحدة.
6- طبقة الإكسوسفير (Exosephere)
هي آخر طبقات الغلاف الجوي وأبعد الطبقات عن الأرض، وجود الهواء في هذه الطبقة أمر نادرًا، يُمكن مرور جزيء واحد من الهواء بها ليخرج إلى الفضاء الخارجي دون أن يصطدم بجزيء آخر، وذلك في حالة امتلاك الجزيء السرعة الكافية للخروج للفضاء الخارجي.
