اخر طبقات الغلاف الجوي للارض

أنواع قشور الأرض

• يقدر العلماء عمر الأرض بحوالي 4.6 مليار سنة ، وهي نفس الفترة الزمنية التي تشكلت فيها معظم العناصر في النظام الشمسي.
  • ومع ذلك ، فإن أقدم الصخور المكتشفة عمرها 4.23 مليار سنة.
• هذا يعني أن هناك فجوة في السجل الجيولوجي للأرض ، وقد درس العلماء عدة عوامل لفهم طبيعة هذه الفترة المهمة في تاريخ الأرض.
  • مثل دراسة النظائر المختلفة للرصاص التي وصلت إلى الأرض من النيازك التي سقطت منذ ملايين السنين.
• كما في المراحل الأولى من تكوين الأرض ، غرقت العناصر المعدنية ذات الكتل الأثقل باتجاه مركز الأرض.
  • بينما تنتقل العناصر الأخف إلى الطبقات العليا ، الغازات الأخف مثل الهيدروجين والهيليوم.
  • ربما تكون الغلاف الجوي البدائي للأرض قد تشكل ، ومع ارتفاع درجة الحرارة.
  • مما أدى إلى ذوبان المكونات في الوسط ، وارتفعت السوائل المنصهرة الأخف إلى الأعلى وتبريدها.

تشكلت قشرة الأرض لأول مرة بينما غرقت العناصر الأثقل مثل الحديد والنيكل في أعماق تشكل قلب الكرة الأرضية ، بينما ارتفعت العناصر المتطايرة والغازات إلى الأعلى.

لتكوين الغلاف الجوي الثانوي والمحيطات ، أطلق العلماء على هذه العملية اسم التمايز الأرضي ، وهو ما يفسر مراحل تكوين الأغلفة الأرضية ، والتي تم تشكيلها بالترتيب التالي:

الغلاف الصخري

• إنها إحدى مراحل تكوين غطاء الأرض ، وتشكل الطبقة الخارجية للأرض وتشمل القشرة والغطاء العلوي الذي يشكل الطبقة الصلبة للأرض.

المحيط المائي

• هي الكتلة المكونة من الماء الموجود على سطح الأرض بجميع أشكاله ، بما في ذلك المياه السائلة والمجمدة والمياه الجوفية والمحيطات والبحيرات والجداول.
• والتي يبلغ حجمها 1386 مليون كيلومتر مكعب ، تمثل المياه المالحة منها 97.5٪ ، بينما تمثل المياه العذبة 2.5٪ فقط.

أَجواء

• هذه طبقات متعددة من الغازات التي تحيط بالكوكب ، وتتكون أساسًا من 78٪ نيتروجين.
• تبلغ نسبة الأكسجين حوالي 21٪ ، وهناك حاجة إلى آثار الأرجون وثاني أكسيد الكربون والغازات الأخرى للتنفس بواسطة الكائنات الحية.
• أما بالنسبة للنيتروجين ، فإن الصواعق والبكتيريا تحوله إلى نيوكليوتيدات وأحماض أمينية.
• تستخدم النباتات والطحالب ثاني أكسيد الكربون في عملية التمثيل الضوئي.
• كما أنه يعمل على الحماية من الأشعة فوق البنفسجية والرياح الشمسية والأشعة الكونية ، مما يجعل الأرض غير مناسبة للحياة على عكس الآخرين.

المحيط الحيوي

• إنها المرحلة الأخيرة من تكوين أغلفة الأرض وتتكون من جميع الكائنات الحية على الأرض ، من الحيوانات والنباتات وحتى الكائنات الحية وحيدة الخلية.
• توجد معظم أشكال الحياة الأرضية على الكوكب في منطقة تمتد من 3 أمتار تحت الأرض إلى 30 مترًا فوقها.
• تعيش معظم الكائنات المائية في المحيطات والبحار في منطقة تمتد من السطح إلى حوالي 200 متر تحته.
• يمكن لبعض المخلوقات أن تعيش خارج هذه النطاقات ، مثل بعض الطيور.

الطبقات الأخيرة من الغلاف الجوي

• يُعرَّف الغلاف الجوي للأرض بأنه الفضاء المحيط بسطح الأرض بجميع مكوناته ، بما في ذلك الأرض والمحيطات والجبال الجليدية.
  • يمتد إلى الفضاء الخارجي ، ويحتوي الغلاف الجوي المحيط بالأرض على العديد من الطبقات التي تبدأ من الأرض كامتداد للفضاء الخارجي.
• تُعرف الطبقة الأخيرة من الغلاف الجوي أيضًا باسم “exosphere” وفي اليونانية “اسمها مشتق من كلمة” Exo “التي تعني الخارج.
• يمتد الغلاف الخارجي أعلى بكثير من الغلاف الحراري وفي الغلاف الجوي العلوي على ارتفاع حوالي 64400 كيلومتر.
• تصبح جزيئات الهواء أيضًا نادرة جدًا في الغلاف الخارجي لدرجة أنها تعتبر غير موجودة ، على سبيل المثال ، في الجزء السفلي منه ، يمكن للذرة الغازية السفر حوالي 10 كيلومترات قبل الاصطدام بذرة غازية أخرى.
• يعرف العلماء عادةً المسافة التي تقطعها الذرات الغازية قبل الاصطدام بذرة أخرى في المسار الحر ، الغلاف الخارجي ، حيث من غير المحتمل احتمال اصطدام الجزيئات بسبب انخفاض الكثافة.
• من المعروف أن كثافة الغلاف الجوي تتناسب طرديًا مع قربه من سطح الأرض ، فكلما اقتربنا من سطح الأرض ، زادت كثافة الغلاف الجوي ، والعكس صحيح.
  • يمكن أن ينتج عنه توجه بعض الجزيئات مثل الهيدروجين إلى الفضاء الخارجي ، خارج مجال الجاذبية الأرضية.
  • لذلك ، تصبح جزيئات الهواء نادرة جدًا في الغلاف الخارجي لدرجة أنها تعتبر غير موجودة.

الطبقات الأخيرة من الغلاف الجوي

• تبدأ هذه الطبقة من منطقة تعرف باسم Thermopauz ، أو ما يعرف باسم Exobase.
• والتي ترتفع عن الأرض على مسافة تتراوح من 250 إلى 500 كيلومتر ، ويختلف هذا الارتفاع حسب النشاط الشمسي الذي يؤثر على الغلاف الجوي ، فلا يمكن تحديد الحد الأعلى لهذه الطبقة بشكل كامل.
• ومع ذلك ، من الناحية النظرية ، يقدر ارتفاعها التقريبي بـ 193000 كم ، وهو ما يعادل نصف المسافة إلى القمر.
  • وعلى مثل هذه المسافات البعيدة يكون مقدار ضغط الإشعاع الصادر عن الشمس على ذرات الهيدروجين.
  • هناك شيء أكثر من قوة السحب التي تفرضها الجاذبية والتي تنتج ظاهرة.
  • تُعرف هذه الظاهرة باسم الهالة الأرضية المكتوبة باللغة الإنجليزية Geocorona ، ويتم رصدها من الفضاء على ارتفاع تقريبي يبلغ 96560 كم.
• يمتد الغلاف الخارجي عالياً فوق الغلاف الحراري وإلى الفضاء الخارجي.
  • تظل درجات حرارة الغلاف الخارجي ثابتة مع الارتفاع ، حيث يبلغ متوسطها حوالي 1500 كلفن.
  • هنا ، يلتقي الغلاف الجوي بالفضاء الخارجي ، وهو موقع الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض.

درجة حرارة

• تتجاوز درجة الحرارة في طبقة الغلاف الخارجي 1000 درجة مئوية عند تعرضها لأشعة الشمس المباشرة ، وفي الظل تصل إلى الصفر المطلق “-273 درجة مئوية”.

طبقة الأيونوسفير ذات الطبقات

• إنه في الغلاف الذي يغطي المناطق الواقعة بين الطبقات ، وبين كل طبقة قشرة تفصل بينها.
  • إنه يسمح ويضبط عمليات التغيير في كل من درجة الحرارة والكثافة ، مما يساهم في اختلاف كل طبقة عن سابقتها.
  • وهي تتكون من جسيمات أيونية ومؤينة ومؤينة ، وكلها أيونات وإلكترونات بشحنة كهربائية.
• وتجدر الإشارة إلى أن ارتفاع طبقة الأيونوسفير يتغير مع تغير الفصول وكذلك خلال النهار ، وتعتبر طبقة الأيونوسفير مهمة ، لذلك يجب تحديدها بالإضافة إلى طبقات الغلاف الجوي الأخرى.

طبقات الغلاف الجوي الأخرى

• طبقة التروبوسفير: طبقة التروبوسفير هي الطبقة الأقرب إلى سطح الأرض ، حيث ترتفع من 6 إلى 20 كم وتحتوي على 50٪ من جميع أنواع الغازات الجوية.
  • وتسمى هذه الطبقة أيضًا طبقة الطقس ، حيث يتحول الهواء ليشكل الطقس العام اليومي ، وكلما زاد ارتفاع هذه الطبقة انخفضت درجة الحرارة.
• طبقة الستراتوسفير: وتسمى أيضًا مخزن الأوزون ، حيث تمتد من 20 كم فوق سطح الأرض إلى 50 كم ، وفي هذه الطبقة تحدث حركة الطائرات التجارية.
  • نظرًا للاختلاف في درجة حرارة الهواء بين الجزء السفلي والجزء العلوي من الطبقة ، فإن عمليات الحمل الحراري تكاد تكون معدومة.
• وطبقة الميزوسفير: والتي تبدأ من ارتفاع 50 كم فوق سطح الأرض حتى 85 كم ، وهي طبقة ذات درجة حرارة منخفضة جدًا ، لذا يمكن أن تنخفض إلى أقل من -143 درجة مئوية.
• الطبقة الحرارية: تمتد هذه الطبقة من 85 كم إلى 600 كم فوق مستوى سطح الأرض ، وتتميز هذه الطبقة بدرجات حرارة عالية تصل إلى 2000 درجة مئوية.
• ومع ذلك ، فإن الهواء المخلخل ووجود عدد قليل من جزيئات الغاز المسؤولة عن نقل الحرارة سيسهم بشكل كبير في الإحساس بالبرودة.
• طبقة إكزوسفير: هذا هو المكان الذي يلتقي فيه الغلاف الجوي بالفضاء الخارجي ، وهو موقع الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض.