في هذا المقال يقدم لكم موقع اقرأ أبحاث علمية عن الغلاف الجوي، مكونات الغلاف الجوي، طبقات الغلاف الجوي، أهمية الغلاف الجوي، أسباب تلوث الهواء وطرق الحد من تلوث الهواء طبقة رقيقة تحيط بالكرة تتكون من بعض الغازات والمركبات الكيميائية التي تقل كثافتها مع زيادة الارتفاع. كما أنها تنجذب إلى سطح الأرض بفعل الجاذبية، ويتوسع الغلاف الجوي لمئات الكيلومترات فوق سطح الأرض. نقدم في هذا المقال لمحة عامة عن الأبحاث العلمية المتعلقة بالغلاف الجوي.
البحث العلمي عن الغلاف الجوي
البحث العلمي عن الغلاف الجوي
الغلاف الجوي (بالإنجليزية: Atmosphere) عبارة عن غلاف غير مرئي من الغازات يحيط بكوكب الأرض ويتكون بنسبة تصل إلى 99% من خليط من الأكسجين والنيتروجين، أما الـ 1% المتبقية فهي عبارة عن خليط من ثاني أكسيد الكربون، من الغازات بالإضافة إلى بخار الماء والغبار، 98% من كتلة الغلاف الجوي تقع في أول 30 كيلومتراً بالقرب من سطح الأرض. أما الغلاف الجوي، فبعضها له غلاف جوي بمكونات مختلفة تماماً عن الغلاف الجوي لكوكب الأرض، والبعض الآخر ليس له غلاف جوي على الإطلاق.
مكونات الغلاف الجوي
تتركز كتلة الغلاف الجوي للأرض في طبقاته الأولى، أي على ارتفاع 64 كم إلى 80 كم فوق سطح الأرض، وتكون نسبة الغازات عند هذا البعد متساوية تقريباً، باستثناء تركيز الغازات في هذه المسافة. الأوزون، والذي يشكل طبقة كاملة، وهي طبقة الأوزون، ويتكون الغلاف الجوي من مجموعة من الغازات. وهم على النحو التالي:
- نيتروجين بنسبة 78.09%.
- الأكسجين بنسبة 20.95%.
- الأرجون 0.93%.
- ثاني أكسيد الكربون بنسبة 0.03%.
- نسبة قليلة جداً من:
- نيون.
- هيليوم.
- زينون.
- الأوزون.
- هيدروجين.
- الميثان.
- كريبتون.
- يحتوي الغلاف الجوي السفلي للأرض على بخار الماء، الذي يحدد نسبة الرطوبة فيه.
- الكائنات الحية الدقيقة وحبوب اللقاح وبعض الملوثات الغازية والصلبة الناتجة عن الأنشطة البشرية.
- تراب.
طبقات الغلاف الجوي
يتكون الغلاف الجوي من عدة طبقات:
التروبوسفير
وهي الطبقة الأولى في الغلاف الجوي والطبقة التي نعيش فيها. وتمتد من سطح الأرض إلى ارتفاع حوالي 10 كيلومترات فوق سطح البحر، وتحدث في هذه الطبقة عمليات مناخية، ويتناقص فيها الضغط الجوي وتنخفض درجات الحرارة مع ارتفاع درجة الحرارة.
الستراتوسفير
وهي الطبقة الثانية من الغلاف الجوي وهي طبقة أقل اضطراباً من طبقة التروبوسفير، فتحلق طائرات الركاب في الجزء السفلي منها، حيث تسهل الرحلات الجوية.
وتمتد من أعلى طبقة التروبوسفير إلى حوالي 50 كيلومتراً فوق سطح الأرض، وتقع فيها طبقة الأوزون الضارة، التي تمتص الأشعة فوق البنفسجية عالية الطاقة القادمة من الشمس وتحولها إلى حرارة، وحيث ترتفع درجة الحرارة مع ارتفاع درجة حرارة الأرض. يزداد الارتفاع .
الميزوسفير
وتقع هذه الطبقة فوق طبقة الستراتوسفير وتمتد إلى ارتفاع 85 كيلومتراً فوق سطح الأرض، حيث تحترق النيازك ولكن درجات الحرارة تصبح أكثر برودة مرة أخرى مع زيادة الارتفاع.
الغلاف الحراري
وتقع هذه الطبقة على ارتفاع يتراوح بين 500 كيلومتر إلى 1000 كيلومتر فوق سطح الأرض. وهي طبقة خالية من الهواء تدور فيها العديد من الأقمار الصناعية.
الغلاف الخارجي
ويعتقد الخبراء أنها نهاية الغلاف الجوي وتقع على ارتفاع يتراوح بين 100 ألف إلى 190 ألف كيلومتر فوق سطح الأرض. الهواء الموجود في هذه الطبقة رقيق للغاية، مما يجعلها تشبه الفضاء الخارجي أكثر من الغلاف الجوي المحيط بالأرض.
الغلاف الجوي
أو ما يسمى الأيونوسفير، وهي ليست طبقة فعلية، بل سلسلة من المناطق في أجزاء من الميزوسفير والغلاف الحراري، حيث يتسبب الإشعاع المنبعث من الشمس في هروب الإلكترونات من ذراتها وجزيئاتها، ما يسمى وتتميز الأيونات الناتجة عن هذه الطبقة بخصائصها الخاصة.
أهمية الغلاف الجوي
- يزود الكائنات الحية على سطح الأرض بالهواء الذي تحتاجه للبقاء على قيد الحياة، كما يحتوي على العديد من المكونات الأساسية الضرورية للحياة، مثل الأكسجين والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون، وغيرها من الغازات والمركبات الكيميائية التي تدخل في معظم حياة الإنسان. الأنشطة سواء بشكل مباشر أو غير مباشر.
- فهو يسمح بمرور أشعة الضوء والحرارة القادمة من الشمس فتمتصها الأرض، مما يوفر الحماية والدفء.
- يمنع الأشعة فوق البنفسجية الضارة من الوصول إلى سطح الأرض.
- يساعد على توزيع درجة الحرارة على سطح الأرض كما ينظم وصول ضوء الشمس. كما أنه يمنع أي إشعاع أرضي من الدخول إلى الفضاء حيث تتجاوز درجة حرارة سطح الأرض حوالي 200 درجة مئوية.
- وهو بمثابة درع وقائي يحمي سطح الأرض من وصول الشهب التي تحترق في أعلى الغلاف الجوي وتصل إلى الأرض على شكل شهب صغيرة.
- يمثل وسيلة اتصال بين الأرض والفضاء، وتستخدمه الطائرات للانتقال من مكان إلى آخر، فضلاً عن كونه وسيلة لنقل الأصوات. ولولا وجوده لكان هناك هدوء مخيف على سطح الأرض.
- يساهم في توزيع بخار الماء في أنحاء مختلفة من العالم.
- تساهم حركة الغلاف الجوي في حدوث العديد من الظواهر الطبيعية، مثل: تكون السحب والغيوم، وحدوث الأمطار، وتجانس مكونات الهواء، وهبوب الرياح. كما أنه يساعد على حماية الكوكب من التغيرات الكبيرة والمفاجئة التي قد تحدث نتيجة ارتفاع درجات الحرارة.
- فهو يمنح السماء لوناً أزرق جميلاً خلال النهار، وهو ما ينعكس على المياه التي تظهر باللون الأزرق أيضاً.
أسباب تلوث الهواء
وينتج تلوث الهواء عن حرق الوقود الأحفوري المحتوي على الكبريت مثل الفحم، مما يؤدي إلى انبعاث مستويات عالية من الدخان وثاني أكسيد الكبريت. يحدث هذا عادة في البلدان المتقدمة والمتقدمة.
يؤدي استخدام وسائل النقل المختلفة أيضًا إلى انبعاث أكاسيد النيتروجين (NOx)، وأول أكسيد الكربون (CO)، والمركبات العضوية المتطايرة (VOCs)، والمواد الجسيمية (PM10)، التي تساهم في التلوث البيئي.
كما أن التعرض لأشعة الشمس لثاني أكسيد النيتروجين والمركبات العضوية المتطايرة من المركبات يؤدي إلى تكوين الأوزون، وكل هذه الملوثات تؤثر على البيئة الطبيعية وصحة الإنسان.
قد تكون مهتمًا بـ:
طرق الحد من تلوث الهواء
هناك العديد من الإجراءات التي من شأنها أن تساعد في الحد من المشكلة وتقليل كمية الغازات الضارة التي تؤثر على تركيبة الغلاف الجوي، علماً أن كل الإجراءات تتطلب تضامناً دولياً بدءاً بالجميع، مع العلم أن الجهود الفردية مطلوبة في ظل غياب القوانين الراسخة وهذا لا معنى له، فهو كارثة عالمية تؤثر على كل نقطة من سطح الأرض ولا تؤثر على دولة أو قارة معينة. وتشمل هذه التدابير:
- استخدم وسائل النقل العام داخل الدولة بدلاً من وسائل النقل الخاصة، وينصح بالاعتماد على الحافلات بدلاً من السيارات لتقليل كمية الغازات وعوادم السيارات المنبعثة في كل مدينة.
- استخدام المركبات الكهربائية بدلاً من المركبات التي تعمل بالوقود.
- الاعتماد على مصادر الطاقة الطبيعية المتجددة، فهي من ناحية معزولة ولا تنضب، ومن ناحية أخرى فهي أكثر أمانا. كما أنها لا تضر بالبيئة، وهذا هو المصدر الرئيسي للطاقة المتجددة وهي الماء والهواء والطاقة الشمسية.
- إن رش رذاذ من الماء على الأرض في الأيام التي يكون فيها ارتفاع كبير في درجات الحرارة يساعد على تقليل ظهور الأتربة والغبار العالق بالهواء، والذي يضر بصحة الإنسان ويتسبب في انتشار الأمراض وتلوث الجو.
- الهدف الرئيسي هو ضمان تشجير مساحات واسعة من الأراضي واستصلاح الأراضي والصحاري، وضمان توسيع المساحة المزروعة في جميع أنحاء العالم ككل، بغض النظر عما إذا كانت الأشجار أشجار نباتية أو أشجار الفاكهة، وذلك بسبب العوامل العالمية. الاحتباس الحراري، حيث أن النباتات مهما كان نوعها تفرز ثاني أكسيد الكربون من الجو لأنها تحتاج إلى استكمال عملية البناء أو التمثيل الضوئي لكي تضخ في المقابل كمية كبيرة من الأكسجين إلى الجو، مما يضمن الحفاظ على التوازن البيئي وحل مشكلة الاحتباس الحراري. جزء كبير من المشكلة، وخاصة منذ غاز ثاني أكسيد الكربون خطير جداً.
- توعية الأفراد وخاصة أصحاب المصانع بخطورة تلوث الهواء والجو.