الغلاف الجوي السفلي (التروبوسفير)

2012 دليل الطقس

روس رينولدز

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

علوم الأرض والجيولوجيا

الغلاف الجوي السفلي (التروبوسفير) هو أخفض طبقة من الغلاف الجوي.

متوسط العمق الشتوي لطبقة التروبوسفير بالنسبة لمكان التيارات النفاثة الرئيسية ومراكز الضغط السطحية.

صيغت كلمة «تروبوسفير» من قبل عالم الأرصادالجوية الفرنسي «ليون تيسيرينك دو بورت» (1855-1913) الذي كان من أوائل رواد استخدام البالونات لقياس درجة حرارة «محيط» الغلاف الجوي. تتميّز هذه الطبقة بدرجة حرارة تنخفض بالمتوسط كلما ازداد الارتفاع وبوجود تقريباً كل غيوم وطقس الغلاف الجوي. يحتوي الغلاف

الجوي السفلي على ما يعادل 80% من كتلة الغلاف الجوي، بالإضافة إلى تقريباً كل الغيوم وبخار الماء والهطول.

السابقة «تروبوس» تعني في اليونانية «تحول»، واستخدمت في تسمية هذه الطبقة لأنّها بشكل عام تختلط جيداً بدوارات هوائية عمودية تختلف بالعمق والشدة.

إنّ انتقال جسيمة هواء من مستوى منخفض إلى منطقة الفاصل الطبقي/المنطقة الانتقالية يمكن أن يحدث في عدة دقائق في تيارات مرتفعة شديدة لسحاب رعدي، بينما يمكن أن تستغرق عدة أيام في أوقات الصحو. يُميز هذا النوع من حركة الهواء الغلاف الجوي السفلي، رغم أنّه لا يحدث في كل مكان في كل وقت.

إنّ تسخين سطح الأرض، أسفل الغلاف الجوي السفلي (التروبوسفير)، يشبه تسخين إناء الحساء أو سائل ما على موقد حيث تنتقل الحرارة جزئياً عبر السائل عن طريق الحمل الحراري. ويحدث هذا في الغلاف الجوي على شكل حراري أو سحب ركامية «فقاعية».

لأنّ عمق الحركات الهابطة يتعلق بشدّة تسخين السطح، بالمتوسط تكون الطبقة أعمق في المناطق المدارية وتصبح أقل عمقاً باتجاه القطبين. وهناك تباين موسمي خارج المناطق القريبة من خط الاستواء حيث يكون الغلاف الجوي السفلي (التروبوسفير) أعمق في فصل الصيف.

عندما يصعد الهواء، يبرد بمعدل يعتمد على كونه «جافاً» (أي دون غيوم) أو

«مشبعاً» (غائم). وعلى العكس من ذلك، الهواء النازل يسخن بنفس معدل الهواء الصاعد، وهذا يتوقف على حدوث الهبوط خلال سماء صافية أو خلال غيوم. ينتقل الهواء الصاعد إلى ضغط يتناقص باطراد مما يتسبب بتمدده ومن ثم تبرده، وينضغط الهواء الهابط بينما يستقر تدريجياً إلى ضغط أعلى ومن ثم يسخن. وهكذا، ترتبط الحركة إلى أعلى وإلى أسفل التي تميز الغلاف الجوي السفلي (التروبوسفير) بهواء بارد في الأعلى وهواء ساخن في الأسفل.