مكوّنات الغلاف الجوي والهدف من النماذج الكيميائية الجوية

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الرابع

KFAS

الغلاف الجوي مكوّنات الغلاف الجوي النماذج الكيميائية الجوية علوم الأرض والجيولوجيا

يتكون الغلاف الجوي من مجموعة من الغازات أهمها النيتروجين (N₂) بنسب 78% بالحجم والأكسجين (O₂) بنسبة 21% بالحجم.

والباقي وهو 1% فهو عبارة عن مجموعة من الغازات التي تمتزج بنسبة ضئيلة جداً مثل الأرجون وثاني أكسيد الكربون والأوزون والهيليوم والنيون. (انظر الجدول 1).

جدول (1) نسب الغازات في الهواء الجاف في طبقة التروبوسفير*

* المصدر: Heicklen J., Atmospheric chemistry, Academic Press, London, 1976 P. 7                                                    

 

ومن المركبات التي تدخل في تكوين الغلاف الجوي الهباء الجوء (الإروسولات) كالأملاح والغبار والسنّاج والمواد العضوية وغيرها.

وتتراوح نسبة وجودها بين حوالي 1000 جزء في السنتيمتر المكعب الواحد من الهواء النظيف إلى أكثر من مليون جزء في السنتيمتر المكعب الواحد من هواء المدن الملوّثة.

ويتراوح نصف قطر هذه الجسيمات بين 10^-3 إلى ²10 ميكرون. ولهذه الجسيمات أهمية كبيرة في الغلاف الجوي إذ أنها تشكل نوى التكاثف التي يتجمع فوقها بخار الماء مكوّناً قطرات صغيرة من الماء.

 

أو بلّورات الثلج، كما أنها تعمل على امتصاص الأشعة الشمسية وعلى نشرها وبعثرتها. وتشترك الأروسولات أيضاً في الدورات الكيميائية في الطبيعة.

وتبقى مكوّنات الغلاف الجوي ثابتة حتى ارتفاع حوالي 80 كيلو متراً، باستثناء بخار الماء وثاني أكسيد الكربون، حيث تقل نسبة هذين الغازين في الغلاف الجوي مع الارتفاع، كما أن الغبار والأتربة تتناقص أيضاً كلما زاد الارتفاع عن سطح البحر.

ويلاحظ أن غاز الأوزون يزداد مع الارتفاع حيث يصل أعلى تركيز له في الطبقة التي يتراوح ارتفاعها بين 20 كيلومتراً و25 كيلومتراً عن سطح البحر.

 

ويحتوي الهواء عادة على بخار الماء ونسبته متغيرة تتراوح بين كمية ضئيلة جداً لا تكاد تذكر في هواء الصحاري وحوالي 4% في هواء المحيطات والبحار.

وغاز الأوزون –كما سبق أن أوضحنا– يزداد مع الارتفاع بسبب انشطار جزيئات الأكسجين (O₂) إلى الأكسجين الحرّ (O) بفعل الأشعة فوق البنفسجية في طبقة الستراتوسفير:

 

ومع أن أعلى تركيز لغاز الأوزون في طبقة السترات وسفير لا يتجاوز 10 أجزاء في المليون، إلا أن هذه الكمية على صغرها هي المسؤولة عن حماية المحيط الحيوي من الأشعة فوق البنفسجية القاتلة.

أما على الارتفاعات التي تزيد عن 100 كيلومتر، فإن التأثير والضوء كيميائي على جزيئات الأكسجين يكون شديداً حيث يتحول كل الأكسجين الموجود عند هذا المستوى إلى الأكسجين الحر (O).

وهكذا فإن الغلاف الجوي عند هذا المستوى يتألف أساساً من جزيئات النيتروجين (N₂) وذرات الأكسجين (O).

 

النماذج الكيميائية الجوية: 

الهدف من هذه النماذج تطوير فهمنا لطبيعة الكيمياء الجوية في الوقت الحاضر، والتنبؤ بالآثار التي يمكن أن يحدثها النشاط البشري في الكيمياء الجوية.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]