تُعرف الطبقة الغازية التي تحيط بكوكب الأرض بالغلاف الجوي، والذي يُطلق عليه أيضاً اسم غازات الاحتباس الحراري. من المهم الإشارة إلى أن الغلاف الجوي يُحيط بكوكب الأرض من جميع الجهات، ويقدم العديد من الفوائد الضرورية.
يُعتبر الغلاف الجوي درعاً يحمي الأرض من الإشعاعات الضارة، كما يلعب دوراً في منع تبخر المياه إلى الفضاء، بالإضافة إلى توفير كميات كبيرة من الأكسجين الضروري للتنفس والحياة على سطح الأرض.
يساهم الغلاف الجوي في الحفاظ على حرارة كوكب الأرض، ومن خلال هذه المميزات نجد أن جميع الكائنات الحية تعتمد على وجود الغلاف الجوي ليكون سطح الأرض مناسباً للعيش.
من المهم أيضاً أن نلاحظ أن الغلاف الجوي يمتد إلى ارتفاعات تزيد عن 10000 كيلومتر، أي ما يعادل حوالي 6200 ميل، وقد تم تقسيم هذه المسافة إلى خمس طبقات معروفة.
تتميز تلك الطبقات بكون الطبقة السفلية تتكون من غاز مشابه لتكوين الطبقات الأعلى، ولكن مع زيادة الارتفاع، تزداد المسافة بين جزيئات الهواء في تلك الطبقات.
الطبقات الرئيسية في الغلاف الجوي
طبقة التروبوسفير.
طبقة الستراتوسفير.
طبقة الميزوسفير.
طبقة الغلاف الحراري.
طبقة الغلاف الخارجي.
طبقة التروبوسفير
تُعتبر طبقة التروبوسفير هي الأقرب إلى سطح الأرض، حيث تمتد حتى ارتفاع متوسط يبلغ حوالي 15 كيلومتراً. يقل هذا الارتفاع عند القطبين ويزداد عند خط الاستواء.
رغم كون هذه الطبقة ضحلة، إلا أنها تحتفظ بكل الهواء اللازمة لعمليات التمثيل الضوئي للنباتات والهواء الضروري للحيوانات. كما تحتوي على 99% من إجمالي بخار الماء في الجو.
تتميز التروبوسفير بوجود الهباء الجوي، والذي يتكون من جسيمات صلبة أو سائلة دقيقة معلقة في الهواء. كما تسجل فيها أدنى درجات الحرارة.
معظم الطاقة في هذه الطبقة تأتي من سطح الأرض، وهي تتميز بكثافتها العالية بسبب الضغط الناتج عن وزن الطبقات العليا. تحتوي التروبوسفير أيضاً على السحب الناتجة عن الظروف الجوية، باستثناء السحب الرعدية التي قد تصل إلى طبقة الستراتوسفير.
يمكن أن يتواجد الطيران أيضاً في المنطقة الانتقالية بين الطبقتين التروبوسفير والستراتوسفير، مما يؤكد على أهمية الغلاف الجوي واحتوائه على هذه الطبقة.
طبقة الستراتوسفير
تُعتبر طبقة الستراتوسفير موقع طبقة الأوزون وتفصل بين ارتفاع 10 إلى 50 كيلومتر فوق سطح الأرض، حيث تلعب دوراً حيوياً في حمايتنا من الأشعة فوق البنفسجية الضارة.
تؤثر الأشعة الشمسية على درجات حرارة هذه الطبقة، حيث تزداد الحرارة كلما ارتفعنا خلالها، وتتميز بعدم وجود سحب بشكل عام.
توجد أحياناً بعض السحب الستراوسفيرية في منطقتها الباردة، وهي أيضاً أعلى نقطة يمكن أن تصل إليها الطائرات النفاثة.
طبقة الميزوسفير
تقع طبقة الميزوسفير بين 50 و80 كيلومتراً فوق سطح الأرض، وتُسجل فيها درجات حرارة منخفضة جداً، حيث تصل إلى (-85 درجة مئوية) أو ما يعادل (-120 فهرنهايت).
تمتاز هذه الطبقة بكونها أكثر البرودة في الغلاف الجوي، ويحتوي هوائها على كميات قليلة جداً من بخار الماء، ما يؤدي إلى تكوين الغيوم الليلية.
تُعتبر تلك الغيوم الأعلى داخل الغلاف الجوي، ويمكن رؤية بعضها بالعين المجردة في أوقات ومناسبات معينة. كما تُحتَرَق معظم الشهب في هذه الطبقة.
يمكن لبعض الطائرات أو الصواريخ المدفوعة بالطاقة الصاروخية الوصول إلى هذه الطبقة.
طبقة الغلاف الحراري
تتواجد طبقة الغلاف الحراري على ارتفاع يتراوح بين 85 إلى 600 كيلومتر، أي ما يعادل تقريباً 53 إلى 372 ميلاً. وتقوم هذه الطبقة بامتصاص الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية من الشمس.
لذلك تلعب الدور الوقائي ضد الأشعة الضارة، وتتميز بتغييرات ملحوظة في درجات الحرارة ما بين حار وبارد جداً.
يمكن أن تؤدي هذه التغييرات في الطاقة إلى تمدد سُمك هذه الطبقة أثناء اختلاف درجات الحرارة، وتحدث فيها ظاهرة الشفق.
وتُعرف المناطق المرتفعة داخل هذه الطبقة باسم الانقطاع الحراري.
الغلاف الخارجي
تقع طبقة الغلاف الخارجي بين 600 و1000 كيلومتر، أي ما يعادل حوالي 372 إلى 6200 كيلومتر. وتتميز بعدم وجود قمة محددة حيث يمكن أن تتلاشى داخل الفضاء.
تتميز هذه الطبقة بانفصال جزيئات الهواء عن بعضها البعض، مما يُقلل من فرصة اصطدامها.
على الرغم من التأثير المنخفض لجاذبية الأرض على هذه الطبقة، إلا أنها لا تزال قادرة على حماية جزء كبير من الجزيئات المتباعدة من الانجراف بعيداً.
بينما يوجد بعض الجزيئات التي تطفو بعيدًا عن السطح، ولا يمكن الوصول إليها مجددًا.
