تركيب الغلاف الجوي

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الرابع

KFAS

الغلاف الجوي تركيب الغلاف الجوي علوم الأرض والجيولوجيا

يتركب الهواء الجاف من خليط من عدة غازات.

ويتألف الغلاف الجوي أساساً من أربعة غازات هي النتروجين والأكسجين والأرجون وثاني أكسيد الكربون، حيث تكون هذه الغازات أكثر من 99.9% من جملة حجم الهواء.

ويكاد يؤلف النتروجين نحو 78% من حجم الهواء في حين يكون الأكسجين نحو 21% من حجم الهواء.

أما الغازات النادرة التي يتألف منها الغلاف الجوي فتتمثل في النيون (18 جزء في المليون)، والهليوم (5 أجزاء في المليون) والميثان والكربتون (جزء واحد لكل مليون) والهيدروجين  والزينون، ومن الغازات غير المستقرة النادرة في الغلاف الجوي الأوزون، والرادون.

 

ويوضح الجدول التالي أهم غازات الغلاف الجوي ونسبتها المئوية بحسب الحجم والوزن بالنسبة لمجموع غازات الغلاف الجوي.

ويعد الأكسجين أعظم كل هذه الغازات من حيث أهميته بالنسبة لحياة الإنسان وإتمام عمليات التنفس، ويتحد الأكسجين بسرعة مع كثير من العناصر الكيميائية، كما أنه يعد ضرورياً لحدوث عمليات الاحتراق.

 

أما ثاني أكسيد الكربون فينتج عن حدوث عمليات الاحتراق وعن عمليات الزفير التي يقوم بها الحيوان والإنسان. 

في حين تمتصه النباتات وتعيد إلى الجو غاز الأكسجين. ويمتص ثاني أكسيد الكربون جزءاً من موجات الإشعاع الأرضي الطويلة. أما النتروجين فلا يتحد بسرعة مع غيره من العناصر الأخرى، إلا أنه يدخل في تركيب كثير من المركبات العضوية.

ومن بين أهم تأثيراته في الغلاف الجوي قدرته على إذابة الأكسجين، ومن ثم ينظم النتروجين عمليات الاحتراق وعمليات الأكسدة.

 

ويعد الأوزون من العناصر المؤكسدة إلا أنه يتمثل بكميات محدودة جداً في الغلاف الجوي، كما أنه يحتل ارتفاعات عالية جداً من الغلاف الجوي مما يجعل تأثيره مقصوراً على مناطق محدودة جداً في الغلاف الجوي.

ومن أهم مميزات الأوزون قدرته على امتصاص بعض الأشعة فوق البنفسجية، ولا يسمح إلا بمرور القسم المناسب من هذه الأشعة إلى سطح الأرض وبذلك يحفظ الحياة عليه.

ولا يتركب الغلاف الجوي من الهواء الجاف فقط، بل يدخل معه أيضاً نسب مختلفة من بخار الماء، وتختلف نسبة وجود بخار الماء في الهواء من كميات محدودة جداً إلى ما يقدر بنحو 4% من جملة وزن الهواء، وذلك عندما يكون الهواء مشبعاً بالرطوبة.

 

ويقوم بخار الماء بعمليات امتصاص بعض الموجات الطويلة الصادرة من الإشعاع الشمسي، ثم يعمل على انعكاسها وتشتتها.

ومن ثم يشترك بخار الماء مع كل من الأتربة وثاني أكسيد الكربون في خاصية حفظ الإشعاع الأرضي بالقرب من سطح الأرض وعدم تشتته أو تبدده في الفضاء الخارجي.

وقد أوضحت نتائج الأبحاث المتيورولوجية أن تركيب الغلاف الغازي على ارتفاع 80– 100 كم من سطح الأرض يظل شبه ثابت لدرجة كبيرة.

 

ويلاحظ أن نسبة وجود غاز الأوزون عند هذه الارتفاعات العالية تأخذ في الزيادة التدريجية، في حين تقل مع الارتفاع عن سطح الأرض نسب وجود غاز ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء والأتربة والغبار.

ويدخل في تركيب الغلاف الجوي كميات كبيرة من المواد الصلبة، ممثلة في حبيبات الأتربة الدقيقة الحجم والغبار البركاني والرمال الدقيقة الحجم وذرات الدخان، وتبدو كل هذه الأتربة معلقة في الهواء وتختلف كمياتها اختلافاً كبيراً من منطقة إلى أخرى.

 

وتعمل الأتربة على امتصاص جزء من الإشعاع الشمسي، وكعامل مساعد لعمليات الانعكاس وانتشار الأشعة، وحفظ الإشعاع الأرضي داخل طبقة التروبوسفير، هذا ويعزى اللون الأزرق للسماء واللون الأحمر لغروب الشمس إلى أثر اختلاط الأتربة مع بعض الغازات وقدرتها على انتشار الأشعة الزرقاء والأشعة البنفسجية.

ومعنى ذلك أنه لولا انتشار الأتربة الدقيقة الحجم وبخار الماء في الغلاف الجوي لظهرت السماء على شكل فضاء لا نهائي أسود اللون، يلمع فيه قرص الشمس تماماً كما يرى المشاهد النجوم المضيئة في السماء أثناء الليالي القاتمة اللون.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]