ما هي الطبقة المتقلبة ؟ .. ومميزاتها

ما هي الطبقة المتقلبة

الطبقة المتقلبة هي

طبقة التروبوسفير

وهي الطبقة السفلى من طبقات الغلاف الجوي للأرض وتسمى بالطبقة المتقلبة وتحتوي معظم كتلة الغلاف الجوي بنسبة حوالي من 75% إلى 80% موجودة في طبقة التروبوسفير كما توجد معظم أنواع السحب المختلفة في طبقة التروبوسفير لذلك تحدث كل الأحوال الجوية تقريبًا داخل طبقة تروبوسفير، لذلك تعتبر طبقة التروبوسفير أكثر طبقات الغلاف الجوي رطوبة مقارنة بين الطبقات الأخرى التي تحتوي جميع الطبقات الأخرى على القليل جدًا من الرطوبة.

مميزات الطبقة المتقلبة ” التروبرسفير”

يقع الجزء الأدنى من طبقة التروبوسفير على سطح الأرض ومن

خصائص طبقة التروبوسفير

يمتد طول طبقة التروبوسفير في الصعود حتى 10 كيلومتر أي حوالي 6.2 ميل والمقدر ب 33000 وقد يختلف ارتفاع الجزء العلوي من طبقة التروبوسفير بإختلاف خط العرض وهذا يعتبر أقل مستوى فوق القطبين وأعلى مستوى فوق خط الأستواء ولكن هذا ليس ثابتاً فقد يختلف بإختلاف

فصول السنة

حيث يكون أقل في فصل الشتاء ومرتفع في فصل الصيف.

وقد يصل ارتفاع قرب خط الاستواء بحوالي 20 كيلو متر أي ما يعادل 12 ميل و65000 قدم ويصل ارتفاعه فوق القطبين في فصل الشتاء بحوالي 7 كيلو متر أي مايعادل 4 ميل و23000 قدم، ويوجد الهواء في قاع طبقة التروبوسفير بشكل أدفأ وهذا يكون أقرب مستوى من مستوى سطح الأرض وبالتالي يصبح أكثر برودة في إتجاه أعلى طبقة التروبوسفير ولذلك يقل ضغط الهواء وكثافة الهواء مع الارتفاع.[1]

الغلاف الجوي وطبقاته

تقسم

طبقات الغلاف الجوي

إلى عدة طبقات تبعاً لإختلاف درجة الحرارة مثل طبقة التروبوسفير وطبقة الستراتوسفير وطبقة الميزوسفير والغلاف الحراري والطبقات الأخرى التي تبدأ بعد ارتفاع 500 كيلومتر فوق سطح الأرض، ومن طبقات الغلاف الجوي مايلي:

التروبوسفير

طبقة التروبوسفير هي الطبقة السفلى من طبقات الغلاف الجوي وهي الطبقة الذي نعيش بداخلها وهي تضم الطقس الذي نعيش فيه مثل السحب والمطر والثلوج وكلما ارتفعت المسافة فوق سطح الأرض كلما اصبح درجة الحرارة أكثر برودة ومن الممكن أن تصل درجة البرودة حتى 6.5 درجة مئوية لكل كيلومتر ولذلك قد تختلف درجات الحرارة من يوم لآخر، وقد تحتوي طبقة التروبوسفير على نسبة 75% من الهواء الموجود في الغلاف الجوي ونسبة كبيرة من بخار

الماء

الذي يتشكل داخل الطبقة في شكل سحاب وأمطار وقد يحدث انخفاض في درجة الحرارة تبعاً لإنخفاض الضغط.

ويسمى الجزء الأدنى من طبقة التروبوسفير بالطبقة الحدودية حيث يحدث داخل هذا الجزء الأدنى حركة الهواء مثلما عندما تهب

الرياح

على سطح الأرض أو عندما ترتفع الحرارة من الأرض عندما تسخن بسبب الشمس وهذا السبب وراء توزيع الحرارة وتوزيع الرطوبة داخل هذه الطبقة بالإضافة إلى التحكم في الملوثات والمكونات الأخرى داخل الغلاف الجوي، وعلى الصعيد الأخر يسمى الجزء العلوي بإسم التروبوبوز ويعتبر هذا الجزء الأدنى عند القطبين والذي يصل إلى ارتفاع من 7 إلى 10 كيلومتر فوق سطح الأرض وأعلى جزء يقع عند حوالي من 17 إلى 18 كيلو متر بالقرب من خط الاستواء.

الستراتوسفير

يوجد

طبقة الستراتوسفير

فوق طبقة التروبوبوز بحوالي 50 كيلومتر ويحتوي على نسبة كبيرة من طبقة الأوزون الموجود في الغلاف الجوي وقد يحدث ارتفاع في درجة الحرارة عندما يمتص طبقة الأوزون للأشعة فوق البنفسجية من خلال الشمس، حيث تكون درجات الحرارة الموجودة في طبقة الستراتوسفير فوق القطب الصيفي وتكون درجات حرارة مرتفعة ودرجات الحرارة الأقل فوق القطب الشتوي.

وعند امتصاص الاشعة فوق البنفسجية الخطيرة والمضرة يقوم الأوزون الموجود في طبقة الستراتوسفير بحمايتنا من الإصابة بمرض سرطان

الجلد

أو الإصابة بأمراض خطيرة أخرى ولكن هناك العديد من المواد الكيميائية التي تؤدي وتضر الاوزون مثل مركبات الكربون الكلورية فلورية أو الفريونات والهالونات بل وحدث ثقب في الاوزون عند القطب الجنوبي.

الميزوسفير

الميزوسفير هي الطبقة التي تقع أعلى طبقة الستراتوسفير والذي تنخفض فيه درجة الحرارة حتى تصل إلى درجة سالب تسعين درجة مئوية.

الغلاف الحراري والأيونوسفير

يقع الغلاف الحراري فوق منطقة الميزوبوز وتعتبر هي المنطقة التي ترتفع فيها درجات الحرارة وتحدث هذه الزيادة في درجة الحرارة نتيجة حدوث امتصاص الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية النشطة من خلال الشمس، ويوجد الغلاف الحراري فوق طبقة الأيونوسفير بحوالي 80 كيلو متر ويعتبر الإشعاع الشمسي النشط هو الذي يقطع الإلكترونات عن الجزيئات والذرات ويحولها إلى أيونات ذات

شحنة

موجبة، كما قد تختلف درجة حرارة في الغلاف الحراري بين الليل والنهار وبين الفصول لكذلك قد تختلف أعداد الأيونات والإلكترونات الموجودة.

إكزوسفير

وهي المنطقة التي يزيد ارتفاعها عن 500 كيلومتر لذلك تسمى بالغلاف الخارجي كما إنه يحتوي بشكل كبير على ذرات الأكسجين والهيدروجين.

الغلاف المغناطيسي

الغلاف المغناطيسي هو الغلاف التي يوجد بداخله الإلكترونات ذات الشحنة السالبة ويحتوي أيضاً على البروتونات ذات الشحنة الموجبة ويوجد الغلاف المغاطيسي في نطاقين على بعد حوالي من 3000 و16000 كيلو متر فوق الأرض ويسمى الجزء المحيط للأرض بأحزمة Van Allen الإشعاعية وذلك لأنه يحتوي على الجسيمات المشحونة على خطوط المجال المغناطيسي.[2]

مميزات طبقة الستراتوسفير

الأرتفاع

يمتد ارتفاع طبقة الستراتوسفير حتى ارتفاع من 10 إلى 50 كم فوق سطح الارض ومتوسط ​​الارتفاع عند القطبين يصل إلى  40 كيلو متر وقد تبدأ طبقة الستراتوسفير بحوالي 8 كيلومترات وهذا يعني إنه أقرب إلى القطبين.

انعكاس درجة الحرارة

يكون الجزء الأسفل من طبقة الستراتوسفير أكثر برودة وكلما اتجهنا إلى أعلى أصبحت درجة الحرارة مرتفعة وهذا هو الاختلاف بين طبقة الستراتوسفير عن الطبقات الأخرى.

طبقة هادئة ومستقرة

طبقة الستراتوسفير هي عبارة عن طبقة هادئة جدًا ومستقرة بخلاف الطبقات الأخرى مثل طبقة التروبوسفير والتي تعتبر طبقة مضطربة، ولكن طبقة الستراتوسفير طبقة تتميز بالهدوء والاستقرار لأنها لاتحتوي على أي تيارات هوائية عمودية ويرجع السبب وراء ذلك هو أن تيار الهواء العمودي يتدفق من الطبقة الأكثر دفئًا أي الطبقة السفلية إلى الطبقة الباردة أي الطبقة العلوية.

مناسب للطائرات الطائرة

طبقة الستراتوسفير تتميز بأنها طبقة خالية من أي اضطرابات مناخية مثل العاصفة الرعدية أو الغيوم أو أي أنواع الاضطراب الأخرى ويرجع ذلك بسبب عدم وجود أي تدفق في التيار لذلك هو الطبقة مناسبة للطائرات النفاثة حيث تتدفق الطائرة دائمًا حتى ارتفاع يزيد عن 10 كم.

منطقة تكوين الأوزون

طبقة الستراتوسفير هي الطبقة التي تضم الأوزون بنسبة حوالي 90% والاوزون هي الغاز الذي يتكون من تأثير أشعة الشمس والأكسجين، والاوزون مهم جداً لأنه يمتص أشعة الشمس فوق البنفسجية الضارة حيث تقوم الأشعة فوق البنفسجية بتدمير الخلايا البشرية.

تدفق التيارات النفاثة

طبقة الستراتوسفير تتميز بأنها طبقة تسمح بتدفق التيارات الهوائية الأفقية وهي التي تسمى بالتيارات النفاثة، وهذه التيارات النفاثة هي عبارة عن تيارات سريعة التدفق للتيار من اتجاه الغرب إلى اتجاه الشرق وقد تصل سرعة التيارات النفاثة إلى حوالي 340 كيلو متر في الساعة الواحدة لذلك دائماً ما تحلق الطائرات من إتجاه الغرب إلى إتجاه الشرق.[3]