جو

Atmosphere - Atmosphère

الجو

الجو

 

الجو غلالة غازية تحيط بالكرة الأرضية، وتمتد من سطحها حتى ارتفاع 1000كم تقريباً، وتُدعى تلك الغلالة باسم الغلاف الجوي أو الغلاف الهوائي أو الغلاف الغازي، حيث يُطلق على الغازات المختلفة في الجو اسم الهواء.

الهواء النقي عديم اللون والطعم والرائحة، يمكن الشعور به حين تحركه، بصورة رياح، ويتصف أيضاً بقابليته للانضغاط والتمدد بتغير الحرارة، وله القدرة على نقل الأمواج الضاغطة، وهو شفاف لأنواع عدة من الأشعة. يقدر إجمالي وزن الهواء بنحو (50×¹⁵10 طن)، ويتناقص وزنه وكثافته وضغطه مع الارتفاع، فبينما يتجمع نحو نصف كتلة الهواء دون 5كم، فإن 75% منها تقريباً دون 12كم، و99% منها دون 35كم.

أقسام الجو

اعتماداً على الخصائص الحرارية والكهربائية والكثافة للهواء في أعماق الجو المختلفة، فقد قُسم الغلاف الجوي إلى عدة أغلفة هي:

1- الغلاف المتغير «التروبوسفير» Troposphère: ويمتد من مستوى سطح البحر حتى ارتفاع وسطي 12كم، وتختلف سماكته باختلاف درجة حرارة سطح الأرض، وذلك من 16كم تقريباً فوق المنطقة الاستوائية إلى 8كم تقريباً فوق المناطق القطبية، لأن الظاهرات الجوية المناخية جميعاً تتشكل فيه، وتتناقص درجة الحرارة فيه مع الارتفاع بمعدل وسطي قدره 6درجات مئوية/كم، ويؤلف الجزء الأدنى منها، الذي ثخانته بحدود 1-3كم ما يُعرف بالغلاف الاحتكاكي أو الاضطرابي، وتتمثل فيه معظم العناصر المناخية، وفي هذه الطبقة نحو 90% من الكتلة الهوائية.

2- الغلاف المتطبق «ستراتوسفير» Stratosphère: ويلي الغلاف المتغير، ممتداً من مستوى 12كم إلى 55كم، وينفصل عنه غلاف رقيق انتقالي يدعى سقف الغلاف المتغير «التروبوبوز» Tropopause: ويتميز هذا الغلاف باحتوائه على أكثر من 99% من غاز الأوزون O₃ الذي يكون في أقصى تركيز له بين سويتي ارتفاع 20-35كم تقريباً، وهو ما يشكل درعاً واقياً لسطح الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الشمسية، وفيه نحو 24% من كتلة الجو، وتتزايد درجة الحرارة فيه مع الارتفاع، لترتفع من -60 ْ تقريباً عند قاعدته إلى قرابة الصفر عند سقفه المعروف بالستراتيوبوز، الذي يؤلف طبقة انتقال إلى الغلاف التالي له.

3- الغلاف الأوسط «الميزوسفير» Mesosphère: ويمتد بين سويتي ارتفاع 55ـ80كم، وفيه تتناقص الحرارة مع الارتفاع لتتدنى عند سقفه إلى نحو -90 ْ تقريباً، وتُشاهد فيه أحياناً في صيف العروض المعتدلة سحب تُعرف بالسحب الفضية، ويحدث في هذه الطبقة احتراق الشهب والنيازك.

4- الغلاف الحراري «الترموسفير» Thermosphère: ويلي الغلاف الأوسط الذي يصله به طبقة انتقالية تشكل سقف الغلاف الأوسط «الميزوبوز» Mesopause: ويمتد من 80-500كم، ويغلب على ذراته مكونات من أكسجين ونتروجين في جزئه السفلي (حتى 300كم) المتشرد، مما دعا إلى تسمية ذلك الجزء بالغلاف المتشرد أو المتأين الذي يعمل على عكس الموجات اللاسلكية القصيرة نحو سطح الأرض، ويسهم في تشكل الشفق القطبي، وتتزايد فيه درجة الحرارة لتصل في أعلاه إلى نحو 2000درجة مئوية نتيجة اصطدام جزيئات المادة.

5- الغلاف الخارجي «الإكسوسفير» Exosphere: ويمتد من 500كم حتى نهاية الغلاف الجوي، وهو استمرار للغلاف الذي دونه.

مكونات الغلاف الجوي

إن هواء الغلاف الجوي خليط من عدة غازات، بعضها ثابت النسبة كما في النتروجين (78.08% من الحجم) والأوكسجين (20%) والأرغون (0.93%) والنيون (0.0018%) والهليوم والهيدروجين والكسينون، مشكلة جميعها أكثر من 99.9% حجماً. وبعضها الآخر ذو نسب متغيرة، كما في ثاني أكسيد الكربون

(0.03%) والأوزون (0.00006%) وبخار الماء (أقل من 0.5 إلى نحو 4%)، إضافة إلى بعض المركبات الكيمياوية الغازية، كما في أكاسيد الآزوت والكربون والمركبات الفلوركلوركربونية، وكميات من العوالق الصلبة (الهباء الجوي)، بعضها مصدره أرضي (الدخان، الأتربة، الرماد البركاني) وبعضها مصدره كوني (الغبار النيزكي).

الظواهر التي تحصل في الغلاف الجوي

يعد الغلاف الجوي الوعاء الذي يحتوي بخار الماء مصدر جميع مظاهر التكاثف ونواتجه التي تحدث فيه، أو التي تكاد تنحصر فقط في الغلاف المتغير، مميزاً بين شكلين له، أحدهما يتم بالقرب من سطح الأرض، بعمق لا يزيد على 500م، فيما يُعرف باسم السحب المختلفة الأشكال والأنواع والقدرات على الهطل.

ونتيجة لدخول الهواء العديد من المركبات الكيمياوية، وخاصة في أجواء المدن والمناطق الصناعية، ممثلة في أكاسيد الكبريت وأكاسيد الآزوت وأكاسيد الكربون، فقد تفاعلت هذه المركبات مع بخار الماء المتكاثف، ودخلت في تركيب القطرات المائية بصورة أمطار حامضية رقمها الهيدروجيني pH دون 7، لينخفض أحياناً إلى ما دون 4.

وللخواص الحرارية لبعض الملوثات الغازية للهواء التي بدأت تتزايد في الهواء منذ بداية الثورة الصناعية، كما في ثاني أكسيد الكربون CO₂ وغاز الميتان CH₄ وأكاسيد الآزوت Nox خاصة أكسيد النتروز N₂O والفحوم الهيدروجينية (الهيدروكربونات) والمركبات الكلورفلوركربونية CFC₅ التي تُعرف جميعها بعناصر الدفيئة الجوية أو البيت الزجاجي، بما يتصف به من شفافية للأشعة الشمسية قصيرة الموجة، وعدم شفافية لبعض الحزم الإشعاعية الأرضية طويلة الموجة، أدى ذلك إلى ما يُعرف باسم ظاهرة الاحتباس الحراري المترافقة مع ارتفاع مضطرد في حرارة الأرض مع التزايد المضطرد فيها. ويعزو العلماء التزايد الحراري الأرضي من عام 1860 حتى عام 1940 الذي بلغ متوسطه 0.5 درجة مئوية إلى فعل الدفيئة، وكذلك التزايد الذي شهده ربع القرن العشرين الأخير.

استخدامات الغلاف الجوي

يؤلف الغلاف الجوي المجال الذي تحلق فيه الطائرات، وخاصة في الارتفاعات دون 35كم، والأقمار الصناعية التي تتخذ مدارات لها حول الأرض في الجزء الخارجي من الجو الأرضي، والمركبات الفضائية التي تعبر الجو باتجاه بعض الأجرام السماوية في المجموعة الشمسية، أو ليتخذ بعضها أيضاً مدارات حول الأرض، ومصدر تنظيم الحياة على سطح الأرض، وفيه تحصل ظواهر الطقس والمناخ، كما أنه يحمي الأرض وسكانها من خطر وصول الطاقة الكاملة لأشعة الشمس نهاراً، ولاسيما الأشعة فوق البنفسجية، ويقلل من فقدانها ليلاً.

علي موسى

 

الموضوعات ذات الصلة:

 

الأرض ـ المناخ.

 

مراجع للاستزادة:

 

ـ علي موسى، أساسيات علم المناخ (دار الفكر، دمشق 1994).

ـ علي موسى، التلوث الجوي (دار الفكر، دمشق 1990).

---

- التصنيف : التاريخ و الجغرافية و الآثار - المجلد : المجلد السابع، طبعة 2003، دمشق - رقم الصفحة ضمن المجلد : 759 مشاركة :