أسباب تغير درجات الحرارة في طبقات الغلاف الجوي

ما سبب تغير درجات الحرارة في طبقات الغلاف الجوي المختلفة

الغلاف الجوي يتكون من عدة طبقات كل طبقة منها لها درجة حرارة مختلفة وفي بعض الطبقات ترتفع درجة الحرارة وتنخفض في طبقات أخرى مع الارتفاع وكل طبقة منهم تمتاز بأشياء مختلفة فالطقس مثلًا يتواجد في الطبقة السفلية من الغلاف الجوي أما الشفق القطبي فيتواجد في أعلى الغلاف الجوي ويرجع الإختلاف في درجات الحرارة الموجودة في طبقات الغلاف الجوي إلى عدة أسباب منها :

• إنخفاض الكثافة .
• إنخفاض ضغط الهواء .
• إنخفاض وارتفاع ضغط الحرارة .(تدرجها )

حيث يرتفع الهواء الدافئ إلى أعلى نتيجة لقدرة جزيئات الغاز على الحركة بكل حرية إذا لم يتم إحتواؤها وهي تشغل مساحات مختلفة أكبر أو أقل وتزداد قوة حركتها وكذلك مساحتها كلما قل ضغط الهواء وكذلك كثافته أما الهواء البارد فجزيئاته لا تقوم بشغل أي مساحات كبيرة وهي أيضًا بطيئة فهنا تتواجد نفس عدد الجزيئات في مساحة أقل مع وجود ضغط للهواء أعلى وكذلك كثافه الهواء أعلى .

ومن المظاهر التي تحدث في طبقات الغلاف الجوي المختلفة خاصية الحمل الحراري حيث يرتفع الهواء الدافئ وينخفض الهواء الأكثر برودة وذلك بسبب كثافته الأكثر من الهواء الموجود تحته ويتغير في هذه الطبقات درجة الحرارة الخاصة بالهواء تتغير بصورة غير منتظمة وبصورة معاكسة للضغط والكثافة .

حيث تنخفض الكثافة وكذلك الضغط مع الارتفاع وتسمى خاصية التغير في درجة الحرارة مع المسافة بالتدرج درجة الحرارة ويرجع إختلاف درجات الحرارة في الطبقات المختلفة إلى مصدر الحرارة الموجود بكل طبقة منها حيث ينقسم الغلاف الجوي طبقًا لكيفية تغير درجات الحرارة به ففي بعض الطبقات تزداد درجة الحرارة مع الارتفاع وفي طبقات أخرى تنخفض درجة الحرارة .

مصادر الحرارة في طبقات الغلاف الجوي

لكل طبقة من طبقات الغلاف الجوي خصائص مميزه ترجع إلى درجات الحرارة والضغط والكثافة وغيرهم وتختلف درجات الحرارة الموجودة في هذه الطبقات تبعًا لمصدر الطاقة بها وعدد الجزيئات التي تحمله وغيرهم من الأسباب ومن وهذه المصادر :

طبقة التروبوسفير

تكون درجات الحرارة عالية كلما إقتربنا من سطح الأرض وتنخفض كلما ارتفعنا عن سطح الأرض فتدرج درجة الحرارة في هذه الطبقة هو  6.5 درجة مئوية لكل 1000 متر أي 3.6 درجة فهرنهايت لكل 1000 قدم من الارتفاع ومصدر الحرارة في هذه الطبقة يرجع إلى سطح الأرض نفسه الذي يقوم بإمتصاص ضوء الشمس عن طريق الصخور أو الماء أو التربة الموجودة على الأرض.

والذي يرجع مرة إخرى للغلاف الجوي كحرارة ودرجة الحرارة تكون أعلى بالقرب من السطح نتيجة زيادة الغازات وتعمل الجاذبية العالية أيضًا على ارتفاع درجة الحرارة

و


سبب إنخفاض درجة الحرارة في المناطق الجبلية

ترجع أيضًا إلى ذلك وإلى ارتفاعها عن سطح الأرض ويعتبر الهواء في طبقة التربوسفير الأكثر دفئًا مع إنه من الطبقات الغير مستقرة في حالات الهواء الدافئ والبارد.

حيث يختلط كلاهما كثيرًا فينتج عن هذا الخلط  الأختلاف في درجة الحرارة نتيجة لإختلاف المكان والزمان صعودًا وهبوطًا وكذلك يحدث انعكاس في درجة الحرارة حيث ترتفع درجة الحرارة مع الارتفاع ويبقى الهواء الدافئ فوق الهواء البارد وهو ما يسمى بالإنقلابات التي قد يحدث أن تستمر لعدة أسابيع .

طبقة الستراتوسفير

وهي الطبقة التي تتواجد فوق التروبوسفير وعند وصول الرماد والغازات إليها يحدث أن ينفجروا بسبب ثوران بركاني وهو ما يجعله معلق في هذه الطبقة دون أي إختلاط لعدة سنوات ويعتبر الجزء السفلي من هذه الطبقة مكان يفضله الطيارون لقله الاضطرابات الجوية الموجودة به .

وتزداد درجة الحرارة في هذه الطبقة مع الارتفاع نتيجة للشمس التي تعتبر مصدر الحرارة المباشر في هذه الطبقة ويعتبر الهواء هنا مستقر وأكثر دفئًا وكذلك أقل كثافة في الأعلى ويكون أكثر بردة وأكثر كثافة في الأسفل وقد يحدث اختلاط قليل للهواء داخل الطبقة ومن مميزات هذه الطبقة وجود طبقة الأوزون التي تتواجد على ارتفاع يتراوح بين 15 إلى 30 كيلومترًا أي 9 إلى 19 ميلًا وهي طبقة مهمة جدًا لأنها من تعمل على إمتصاص معظم أشعة الشمس الضارة .

فهي من تحمي الحياه على الأرض من الأشعة فوق البنفسجية التي تأتي بصورة عالية الطاقة وقادرة على تدمير الحمض النووي الذي يؤدي بدوره إلى موت الخلايا مثل حروق الشمس السيئة وهناك العديد من الكائنات الحية التي لا تستطيع التعامل مع هذه الأشعة وقد ينتج عنها تلفها أو حتى مقتلها فبدون طبقة الأوزون لن تستمر الحياه كثيرًا على كوكب الأرض ويختلف سمك طبقة الأوزون حسب خط العرض وكذلك بإختلاف الموسم ويعتبر هذا من

أهمية الغلاف الجوي

لمحيط بنا .

طبقة الميزوسفير

في هذه الطبقة

تنخفض درجة الحرارة كلما ارتفعنا

لأعلى ويرجع ذلك لوجود عدد من جزيئات الغاز الذي يعتبر قليل وهي الجزيئات التي تعمل على إمتصاص أشعة الشمس وتعتبر هذه الطبقة شديدة البرودة بالأخص في القمة حيث تقارب  -90 درجة مئوية أي -130 درجة فهرنهايت وكثافة الهواء في هذه الطبقة منخفضة جدًا وكذلك ضغط الهواء ويتواجد ما يقارب من 99.9 ٪ من كتلة الغلاف الجوي في أسفل الغلاف الجوي ومن الأشياء التي قد تحدث للأشخاص في هذه الطبقة هو

• تعرضهم للحروق الشديدة الناتجة عن الأشعة فوق البنفسجية .
• ذلك بالإضافة إلى أن هذه الطبقة تكون تقريبًا منعدمة الأكسجين ولا يستطيع أحد التنفس بها .
• ذلك بالإضافة إلى أن هذه الطبقة تجعل دم الإنسان المسافر بها في حالة عدم حمايته بصورة صحيحة يقوم بالغليان في درجة حرارة الجسم الطبيعية وذلك بسبب الضغط المنخفض جدًا .
• ومن الأشياء المميزه لهذه الطبقة إحتراق النيازك بها أو الشهب بالرغم من أن الغاز هنا رقيق جدًا .[1] ، [3]

طبقة الثيرموسفير

وهي تتواجد تقريبًا بين 53 ميلاً أي 85 كم و 375 ميلاً أي 600 كم ويطلق على هذه الطبقة اسم الغلاف الجوي العلوي أو الحراري وتعتبر الغازات هنا رقيقة جدًا ولكنها مع الإنخفاض بإتجاه الأرض تصبح أكثر كثافة ومصدر الحرارة في طبقة الثيرموسفير هو الأشعة الفوق بنفسجية والأشعة السنية التي تقوم الجزيئات الموجودة في البقة بإمتصاصها من الشمس .

وهي السبب في ارتفاع درجة الحرارة وكلما ارتفعنا لأعلى كلما زادت درجة الحرارة فتقدر درجات الحرارة في الجزء السفلي من الطبقة ب  -184 درجة فهرنهايت أي -120 درجة مئوية ثم ترتفع إلى  3600 درجة فهرنهايت أي 2000 درجة مئوية كلما أقتربنا من القمة .

وقد يبدو لك أن درجات الحرارة الموجودة هنا مرتفعة إلا أنها سوف تجعلك تشعر بالبرد الشديد جدًا وذلك بسبب الغلاف الرقيق ولأن درجات الحرارة هذه تعني كمية الطاقة التي تقوم الجزيئات بإمتصاصها ولكنها تتواجد بصورة قليلة في الطبقة وهو ما يعني أن أجمالي عدد هذه الجزيئات غير كافي بالمرة لتسخين بشرتنا .

طبقة الإكزوسفير أو الأكسوسفير

وهي الطبقة الخارجية من

طبقات الغلاف الجوي

وتتواجد من قمة هذا الغلاف إلى 6200 ميل أي 10000 كم فوق الأرض وهي من الطبقات التي يوجد بها انقطاع حراري موجود على بعد يقارب من 375 ميل أو 600 كم فوق الأرض وفي هذه الطبقة تقوم الذرات والجزيئات بالهروب إلى الفضاء وتعتبر هذه الطبقة الطبقة التي تدور بها الأقمار الصناعية حول الأرض .[2]