الغلاف الجوي ...طبقات وطبقات

الأرض، كما الكثير من الكواكب، محاطة بغلاف جوي غازي، يصل إلى مسافة 500 كم تقريباً عن سطحها. ووجود غلاف جوي لكوكب ما لا يعني بالضرورة مناسبته للحياة. فللشمس غلاف جوي وكذلك للزهرة والمريخ والمشتري، أما القمر وعطارد فلا غلاف جوي لهما.

كثافة الهواء في الغلاف الجوي تتناقص مع الارتفاع، ومعظم هواء الغلاف الجوي موجود في المنطقة القريبة من سطح الأرض. والهواء في هذه المنطقة له خواص الغاز المعروف بكثرة وسرعة التصادمات بين جزيئاته، وهي صفة تتراجع كثيراً في طبقات الجو العليا مما ينزع صفة "الغاز" عن الطبقات العليا جداً حيث تقل الجزيئات جداً.

يُقسّم الغلاف الجوي الأرضي إلى طبقات بحسب تغيرات درجة الحرارة فيها من تناقص أو تزايد:

ففي الطبقة الأولى، التي تسمى بطبقة التروبوسفير، التي تغلف الأرض مباشرة ويتراوح ارتفاعها أو سماكتها بين 6 كم و 18 كم عن سطح البحر. وفي هذه الطبقة يتوفر الأوكسجين الضروري للحياة، وهذه الطبقة هي التي تضم معظم هواء الغلاف الجوي (90%). وفيها تحدث كل الظواهر الجوية المناخية. وفي هذه الطبقة تتناقص درجة الحرارة مع الارتفاع بشكل مضطرد. وفي نهاية هذه الطبقة يأخذ الأوزون بالتشكل مؤسساً للطبقة الثانية من الغلاف الجوي.

وفي الطبقة الثانية هذه، المسماة بطبقة الستراتوسفير، فهي التي تشتمل على الأوزون (جزيئة مشكلة من ثلاث ذرات من الأوكسجين) الذي يتشكل فيها. والتفاعلات الناجمة عن تشكله تحدث طاقة تؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة هذه الطبقة على نحو متزايد مع الارتفاع. يصل ارتفاع هذه الطبقة حتى 50 كم وسطياً.

وفي الطبقة الثالثة من الغلاف الجوي، المسماة ميزوسفير، تعود درجة الحرارة إلى التناقص بسبب تناقص الأوزون. وفي هذه الطبقة تتفتت معظم الشهب وتحترق. ارتفاع هذه الطبقة يصل إلى ما بين 80 و 90 كم عن سطح الأرض.

أما الطبقة الرابعة، المسماة تِرموسفير، فتعود درجة الحرارة فيها إلى التزايد بالرغم من تناقص كثافة الهواء مع الارتفاع. السبب وجود الأوزون في هذه الطبقة، وإن بكمية أقل من الطبقة الثانية، الذي يصطاد الأشعة فوق البنفسجية الأولى القادمة من الشمس. كما أن هذه الطبقة تصطاد أولى النيازك والشهب القادمة نحو الأرض. كل هذا يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارتها بشكل كبير يزيد أحياناً عن ألف درجة في بعض المناطق. والشفق القطبي الذي يُرى في المناطق القطبية إنما يتشكل في هذه الطبقة. يصل ارتفاع هذه الطبقة إلى نحو 500 كم.

أما الطبقة الأخيرة، فهي الطبقة الفاصلة بين الطبقة الرابعة والفراغ، وفيها ينعدم وجود جزيئات الهواء ولكنها تحتوي على جزيئات قادمة من الشمس وتبقى في هذه الطبقة نتيجة حقل الأرض المغناطيسي، وهي الطبقة التي تفصل الغلاف الجوي الأرض عن الخلاء.