اهمية الغلاف الجوي
يتواجد الغلاف الجوي بصورة حصرية في كوكب الأرض فقط ومن
أهمية الغلاف الجوي
إنه يعتبر المسئول الأول على المحافظة على الحياة فهو بالإضافة إلى إنه يحتوي على الغازات ومنها الهواء الذي نتنفسه فهو أيضًا يلعب دورًا مهمًا في حماية الأرض من الإشعاعات التي تنبعث من الشمس وكذلك إنفجارات الحرارة التي تحدث فالغلاف الجوي يعمل على تسخين الكوكب في نهار وتبريده في الليل وموازنه دراجات حرارته وهذا الغلاف الجوي الأرضي يقدر سمكه بما يقارب 300 ميل أي 480 كيلو مترًا.
وبالرغم من ذلك فمعظمه يتواجد داخل نطاق 10 أميال فقط أي 17 كيلو متر من السطح ويقوم ضغط الهواء بالإنخفاض كلما إرتفعنا لأعلى فعد مستوى سطح البحر مثلًا ضغط الهواء يبلغ ما يقارب 14.7 رطل لكل بوصه مربعة أي واحد كيلو جرام لكل سنتيمتر مربع أما عند 10000 قدم فأن ضغط الهواء يصبح 10 أرطال لكل بوصة مربعة وأيضًا تقل به نسية الأكسجين التي نحتاجها للتنفس .
مكونات الغلاف الجوي بالنسب
يوجد العديد من الغازات التي تتواجد في الغلاف الجوي منها ما يقارب الأحد عشر نوع يتواجدون بصورة كبيرة وبوفرة في الغلاف الجوي السفلي للأرض ويعتبر النبتروجين والأكسجين من المكونات الأساسية للغلاف الجوي حيث يشكلان معًا 99% تقريبًا من الغلاف الجوي وهم من الغازات المرتبطة إرتباطًا وثيقًا بالحياه ويوجد العديد من الغازات الأخرى التي تنتشر بالغلاف الجوي منها بخار الماء والميثان وثاني أكسيد الكربون وأكسيد النيتروز وغيرهم الكثير الذين يساهمون في المحافظة على صحة المحيط الحيوي للأرض وللغلاف .
النيتروجين
وتعتبر
نسبة النيتروجين عالية في الغلاف الجوي
حيث تقدر ب 78.08٪ ورمزه هو N2 ومازال يتواجد النيتروجين بشكل كبير في الغلاف الجوي نتيجة إحتراق الكتلة الحيوية ونزعه منها ويترسب النيتروجين على سطح الأرض بواسطة البكتيريا الخاصة بتثبيت النيتروجين ثم عند هطول الأمطار وحدوث البرق يقوم النيتروجين بتوفير التغذية إلى التربة والمسطحات المائية المختلفة الموجودة عليها والتي تحتاجها النباتات لتنمو وهكذا يعود النيتروجين إلى الأرض ومرة أخرى إلى الغلاف الجوي .
الأكسجين
نسبة الأكسجين هي 20.95٪ ورمزه هو O2 وهو من
الغازات الأكثر وجودًا في الغلاف الجوي
بعد النيتروجين ويتبادل الأكسجين بين الغلاف الجوي وعملية التمثيل الضوئي والتنفس الخاص بالحياه بصورة مستمرة فالتمثيل الضوئي يقوم بإنتاج الأكسجين عند تحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى جلوكوز بصورة كيميائية وبمساعدة الشمس والعملية المعاكسة لذلك هي عملية التنفس حيث يتم دمع الأكسجين مع الجلوكوز فينتج عن ذلك إطلاق الطاقة الكيميائية اللازمه لعملية التمثيل الغذائي والنواتج هم الماء وثاني أكسيد الكربون .
بخار الماء
وهو أيضًا من الغازات الأكثر وجودًا في الغلاف الجوي حيث يحتل المرتبة الثالثة من حيث الوفرة وتقدر نسبته ب 0 إلى 4٪ ورمزه هو H2O ويختلف تركيز بخار الماء في الغلاف الجوي زمانيًا ومكانيًا حيث تتواجد أعلى تركيزاته بالقرب من خط الإستواء والغابات الإستوائية المطيرة وفوق المحيطات أما عن المناطق التي يمكن أن تكون أقل تواجد له ويقترب نسبته فيها إلى الصفر فهي الصحاري القارية شبه الإستوائية والمناطق القطبية الباردة ولبخار الماء أهمية كبرى على الحياه والكوكب منها :
- إنه يقوم بتوزيع الطاقة الحرارية حيث يقوم بتبادل الطاقة الحرارية الكامنة على الأرض .
- تكثيف بخار الماء يؤدي إلى ترسيبات تتساقط على سطح الأرض وهو ما يعني توفير المياه العذبة واللازمه للحيوانات والنباتات .
- تأثير الإحتباس الحراري الخاص به يساعد في تدفئة الغلاف الجوي للأرض .
ثاني أكسيد الكربون
ويعتبر خامس أكثر الغازات وفرة في الغلاف الجوي حيث أن نسبته هي 0.038٪ تقريبًا ورمزه هو CO2 وخلال الثلاثمائة عام الماضيين إزداد حجمة بصورة كبيرة تقدر ب 35% عن الماضي والسبب في هذه الزيادة يرجع إلى إحتراق الوقود الأحفوري والعديد من التغيرات التي حدثت في إستخدام الأراضي كإزالة الغابات مثلًا وعلى الرغم من أن غاز ثاني أكسيد الكربون من الغازات الدفيئة المهمة ألا أن زيادته أدت إلى تعزيز تأثير الاحتباس الحراري وزيادته ويتواجد هذا الغاز بصورة متبادلة في الغلاف الجوي من خلال عمليتي التمثيل الضولي والتنفس .
الميثان
ونسبته هي 0.00017٪ ورمزه هو CH4 ومن المصادر الأساسية لغاز الميثان الإضافي الموجود في الغلاف الجوي هي حيوانات الرعي الداجنة التي تنتجه نتيجة الهضم العشبي وزراعة الأرز التي إزدادت وزاد معها غاز الميثان وأيضًا مقالب القمامة التي تتحلل فيها النفايات العضوية مع مرور الوقت بالإضافة إلى إستخراج الفحم والنفط والغاز ولقد تضاعف إنتاج هذا الغاز بنسبة تقدر بأربعة مرات أكثر من الماضي نتيجة أيضًا لزيادة أعداد النمل الأبيض التي تخرج الميثان نتيجة لإزالة الغابات أو زيادة تربية المواشي وإستخراج الغاز حيث يعمل على إطلاق غاز الميثان عند حدوث حفر في هذه الرواسب .
أكسيد النيتروز
ونسبته هي 0.00003٪ ورمزه هو N2O وهو من الغازات المتزايده بصورة سنوية وهو أيضًا من الغازات التي بالرغم من تأثيرها الضئيل على الاحتباس الحراري إلا أنه ذو تأثير كبير على الإخصاب الأصطناعي الخاص بالنظم البيئية فعند حدودة القصوي يمكن أن يؤدي هذا الإخصاب إلى إغناء الموائل بالمغذيات واستبعاد الأنواع بالإضافة إلى موت الغابات ومن أسباب زيادته في الغلاف الجوي :
- احتراق الوقود الأحفوري وحرق الكتلة الحيوية وتسميد التربة.
- إزالة الغابات وتحويل النظم البيئية للغابات والمراعي والسافانا إلى حقول زراعية ومراعي.
- حرق الوقود الأحفوري والكتلة الحيوية .
- استخدام أسمدة النترات والأمونيوم لتعزيز نمو النبات يعتبر أيضًا مصدرًا آخر لأكسيد النيتروز.
الأوزون
نسبة غاز الأوزون في الغلاف الجوي هي 0.000004 ورمزه هو O3 وهو من الغازات الموجودة في
طبقات الغلاف الجوي
في منطقتين مختلفتين منه حيث يتركز معظم وجود الأوزون وما يقارب 97% منه في طبقة الستراتوسفير وعلى إرتفاع يقدر ب 15 إلى 55 كيلو متر فوق سطح الأرض ويتركز أيضًا الأوزون على سطح الأرض حول المدن وفيها ويتم تكوين معظم غاز الأوزون بصورة ثانوية ناتجة عن الضباب الدخاني الضوئي الكيميائي الذي ينتج عن الإنسان.
وبالرغم من أن هذا التراكم لغاز الأوزون يعتبر سام للكائنات الحية التي تتواجدوتعيش على سطح الأرض إلا أن لغاز الأوزون المتواجد في طبقة الستراتوسفير أهمية كبرى للحفاظ على الحياه فهو يقوم بإمتصاص الأشعة فوق البنفسجية المضره ولقد إنخفضت نسبه غاز الأوزون الموجودة في الستراتوسفير في السنوات الأخيرة نتيجة لتراكم مركبات الكربون الكلورية الفلورية في الغلاف الجوي التي قام الإنسان بصناعتها.
فلقد لوحظ في أواخر السبعينيات وجود ثقوب شديدة في طبقة الأوزون الموجودة فوق القارة القطبية الجنوبية فالمنطقة الموجودة بين خط عرض 65 درجة شمالًا و 65 درجة جنوبًا وطبقًا لقياسات الأقمار الصناعية قد شهدت إنخفاضًا في نسبة غاز الأوزون الموجود في الستراتوسفير بنسبة تقدر ب 3% عن الماضي .[1] ، [2] ، [3]
نسب مكونات الغلاف الجوي الأخرى
ونسب بعض المكونات الأخرى هي :
- غاز الأرجون ورمزه هو Ar ونسبته في الغلاف الجوي هي 0.93٪ .
- غاز النيون ورمزه هو Ne ونسبته في الغلاف الجوي هي 0.0018٪ .
- غاز الهيليوم ورمزه هو He ونسبته في الغلاف الجوي هي 0.0005٪ .
- غاز الهيدروجين ورمزه هو H2 ونسبته في الغلاف الجوي هي 0.00005٪ .