لماذا يعتبر النيتروجين العنصر الأكثر شيوعًا في الغلاف الجوي للأرض

تكمن الإجابة في الغالب في ثلاث أسباب:

النيتروجين متقلب في معظم أشكاله.
إنه غير متفاعل مع المواد التي تشكل الأرض الصلبة.
إنه مستقر جدًا في وجود الإشعاع الشمسي ، دورة

ولفهم وفرة النيتروجين في الغلاف الجوي ، من المفيد مقارنتها ببالاكسجين وهو العنصر التالي الأكثر وفرة في الغلاف الجوي ، بالمقارنة مع الأكسجين ، فإن النيتروجين أوفر 4 أضعاف في الغلاف الجوي ، ومع ذلك ، يجب علينا أيضًا مراعاة الوفرة النسبية لـ O و N على الأرض بأكملها الأكسجين أكثر وفرة بحوالي 10000 مرة ، تعكس هذه الوفرة الأرضية بشكل عام تكوين المواد التي تشكلت منها الأرض في الأصل وعملية تراكم الأرض. يعد الأكسجين مكونًا رئيسيًا للأرض الصلبة ، إلى جانب Si وعناصر مثل Mg و Ca و Na ويتضح أن:

النيتروجين غير مستقر كجزء من شبكة بلورية ، لذلك لا يتم دمجه في الأرض الصلبة ، هذا هو أحد أسباب إثراء النيتروجين في الغلاف الجوي بالنسبة للأكسجين.
السبب الرئيسي الآخر هو أنه ، على عكس الأكسجين ، النيتروجين مستقر للغاية في الغلاف الجوي ولا يشارك إلى حد كبير في التفاعلات الكيميائية التي تحدث هناك ويساعد النيتروجين في الحصول على الغذاء النباتي وهذا من ضمن

أهمية النيتروجين للكائنات الحية

، وهكذ بمرور الوقت الجيولوجي ، تراكمت في الغلاف الجوي إلى حد أكبر بكثير من الأكسجين ، من المهم أن تعرف أن كلاً من النيتروجين والأكسجين متورطان ارتباطًا وثيقًا بدورة الحياة على الكوكب ، ولكن تلك المواد الكيميائية تدور عبر هذه المادة على نطاق زمني قصير بالنسبة للعمليات الجيولوجية التي جعلت الأرض بمرور الوقت ما هي عليه هو اليوم (تركيبيًا وجسديًا).
تم العثور على N و O في المحيط الحيوي الحي والمواد العضوية الأحفورية وكلاهما قابل للذوبان في مياه البحر أيضًا ولكن ، يوجد جزء صغير فقط أقل من 1٪ لـ N وأقل بكثير من 1٪ لـ O من إجمالي هذه العناصر على الكوكب في هذه الأماكن ، لذلك لقد تراكمت في الغلاف الجوي بدرجة أكبر بكثير من الأكسجين ، ويتم دورانه في الأرض والماء عن طريق

دورة النيتروجين في الطبيعية

[1] ، وجدير بذكر أن دانيال ردرفورد هو

مكتشف النيتروجين

.

ماهو الغلاف الجوي

يتركز الغلاف الجوي على سطح الأرض ويخف بسرعة أثناء التحرك لأعلى ، ويمتزج مع الفضاء على ارتفاع 100 ميل تقريبًا فوق مستوى سطح البحر ، الغلاف الجوي في الواقع رقيق جدًا مقارنة بحجم الأرض ، يعادل سمكه قطعة من الورق موضوعة فوق كرة شاطئ ، ومع ذلك فهي مسؤولة عن الحفاظ على أرضنا صالحة للسكن وإنتاج الطقس ، ويعتبر النيتروجين هو العنصر السائد بالغلاف الجوي فيمثل 78% من مكوناته.

مكونات الغلاف الجوي

يتكون الغلاف الجوي من مزيج من عدة غازات مختلفة بكميات مختلفة وهم:

الغازات الدائمة التي لا تتغير نسبتها من يوم لآخر هي النيتروجين والأكسجين والأرجون ، حيث يمثل النيتروجين 78٪ من الغلاف الجوي والأكسجين 21٪ والأرجون 0.9٪.
أما عن الغازات مثل ثاني أكسيد الكربون ، وأكاسيد النيتروز ، والميثان ، والأوزون هي غازات أثرية تمثل حوالي عُشر واحد بالمائة من الغلاف الجوي.
يعتبر بخار الماء فريدًا من نوعه من حيث أن تركيزه يختلف من 0-4٪ من الغلاف الجوي اعتمادًا على مكان وجودك والوقت من اليوم ، عادة ما يمثل بخار الماء في مناطق المفاصل الباردة والجافة أقل من 1٪ من الغلاف الجوي ، بينما في المناطق المدارية الرطبة يمكن أن يشكل بخار الماء 4٪ تقريبًا من الغلاف الجوي ، محتوى بخار الماء مهم جدًا في التنبؤ بالطقس.

غازات الاحتباس الحراري

التي تختلف نسبها اليومية والفصلية والسنوية لها خصائص فيزيائية وكيميائية تجعلها تتفاعل مع الإشعاع الشمسي وضوء الأشعة تحت الحمراء (الحرارة) المنبعثة من الأرض للتأثير على توازن الطاقة في الكرة الأرضية ، هذا هو السبب في أن العلماء يراقبون الزيادة الملحوظة في غازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان بعناية ، لأنه على الرغم من قلة الكمية ، يمكن أن تؤثر بشدة على توازن الطاقة العالمي ودرجة الحرارة بمرور الوقت.[2]

طبقات الغلاف الجوي

الغلاف الجوي هو الجزء الخارجي الغازي للكوكب ، وتم اكتشاف الغلاف الجوي حول جميع الكواكب والعديد من الأقمار الصناعية ، وبعضها كثيف جدًا ، ويمتزج تدريجيًا في مظاريف سائلة تحتوي على الجزء الأكبر من كتلة الكوكب ، في حين أن البعض الآخر ضعيف للغاية ، تختلف التركيبات من الغلاف الجوي الذي يهيمن عليه الهيدروجين والهيليوم لعمالقة الغاز إلى تلك الموجودة حول الكواكب والأقمار الصناعية الأرضية ، مع وجود أجزاء كبيرة من النيتروجين أو ثاني أكسيد الكربون أو ثاني أكسيد الكبريت، وتعتبر الملوثات العضوية هي أكثر

أسباب تلوث الغلاف الجوي

، ولكن في الحقيقة هناك العديد من

ملوثات الغلاف الجوي

مثل عودام السيارات والمصانع ، ومن

عواقب تلوث الغلاف الجوي

هو التغير السئ للمناخ ، وفيما يلى الطبقات الأساسية للغلاف الجوي:

Thermosphere

تزداد درجة الحرارة مع الارتفاع بسبب التدفق الشمسي القوي للأشعة فوق البنفسجية ، وهو يشمل الغلاف الخارجي وجزء من الأيونوسفير ، ترتفع درجة الحرارة على الأرض إلى 1000 ك عند 500 كم ، وتكون درجة الحرارة فوق هذا المستوى.

إكزوسفير

الطبقة الخارجية ل

طبقات الغلاف الجوي

للأرض، والتي تتراوح بين 640 كم إلى حوالي 1280 كم عالية ، ويطلق على الحد السفلي من الغلاف الخارجي المستوى الحرج للهروب ، حيث يكون الضغط الجوي منخفضًا جدًا وتتباعد ذرات الغاز على نطاق واسع جدًا ، وتكون الاصطدامات نادرة وتكون درجة الحرارة منخفضة جدًا.

Exobase

الحد الأدنى للغلاف الخارجي ، الواقع على ارتفاع 500 كيلومتر فوق سطح الأرض ، عند هذا الارتفاع ، يكون ناتج المقطع العرضي الاصطدام وكثافة عدد

الغلاف الجوي

المتكامل مكافئًا لمتوسط طول مسار حر واحد.

الأيونوسفير

يبدأ من ارتفاع حوالي 75 كم ويستمر لمئات الكيلومترات، يحتوي على العديد من الأيونات الناتجة عن التدفق الشمسي وبلازما من الإلكترونات الحرة.

Mesospause

الطبقة الانتقالية بين الأيونوسفير والغلاف الجوي.

Mesosphere

عادة ما تكون منطقة متساوية الحرارة تقريبًا، تتميز على الأرض بدرجات حرارة تنخفض بسرعة مع زيادة الارتفاع ، وتمتد من 17 إلى 80 كم فوق السطح.

ستراتوبوز

الطبقة الانتقالية بين طبقة الميزوسفير والستراتوسفير ، درجة حرارة قصوى.

الستراتوسفير

يتميز بارتفاع طفيف في درجات الحرارة مع الارتفاع وغياب السحب ، ويمتد ما بين 17 إلى 50 كم فوق سطح الأرض ، تقع طبقة الأوزون على الأرض في

الستراتوسفير

، وتمتص هذه الطبقة الكثير من الطاقة الشمسية فوق البنفسجية التي تعتب من

أهمية الغلاف الجوي

، تم العثور فقط على أعلى سحب في الجزء السفلي من الستراتوسفير.

تروبوبوز

الطبقة الانتقالية بين

طبقة التروبوسفير

والستراتوسفير ، حيث ينعكس هيكل درجة الحرارة ، يتميز بتغير ضئيل أو معدوم في درجة الحرارة مع زيادة الارتفاع (أي درجة حرارة دنيا).

تروبوسفير

أدنى منطقة في الغلاف الجوي للأرض على الأرض ، ينتقل من مستوى الأرض إلى ارتفاع يصل إلى حوالي 17 كم ، ويتكون الطقس والغيوم من العناصر النزرة للغازات القابلة للتكثيف في طبقة التروبوسفير ، وتنخفض درجة الحرارة بشكل عام مع زيادة الارتفاع ، وجدير بالذكر أن

خصائص طبقات الغلاف الجوي السبعة

مختلفة إلى حد ما. [3]