أهمية طبقة التروبوسفير للكائنات الحية

• الغلاف الجوي

يعرف الغلاف الجوي للأرض على أنه خليط من الغازات التي تحيط بكوكب الأرض، والتي جعلت منه مكاناَ ملائماَ لعيش الكائنات الحية، فالغلاف الجوي يحتوي على الأكسجين الضروري للتنفس، وكذلك يحتوي على ثاني أكسيد الكربون الضروري لعملية البناء الضوئي، والنيتروجين، وبخار الماء اللازم لهطول الأمطار، كما أن فيه طبقة الأوزون التي تحمي الأرض من الأشعة فوق البنفسجية، كما أن الغلاف الجوي يحمي الأرض من النيازك، والجسيمات المشحونة الأخرى.

يعتقد العلماء أن الغلاف الجوي للأرض تكون أثناء تكون الكرة الأرضية نفسها أو خلال مراحل تكوين القشرة الصخرية لسطح الأرض، بحيث أن تفاعل المواد المشعة في باطن الأرض يؤدي إلى انبعاث الغازات الأولية إلى الأعلى، وبالتالي بدأت هذه الغازات بالترتب رأسياَ اعتماداَ على كثافتها وثقلها، فتركز الأكسجين والنيتروجين في القسم الأسفل من الغلاف الجوي، بينما صعد الهيليوم، والهيدروجين إلى الأجزاء العليا من الغلاف، وكذلك تراكم بعض الغازات الفضائية وتجمعت حول سطح الكرة الأرضية.

يقوم الغلاف الجوي بتجديد نفسه بنفسه كل عام تدريجياَ، وذلك عن طريق تصاعد غازات الحمم البركانية، وغازات مياه النوافير الحارة، والغازات الناتجة عن بعض التفاعلات الكيميائية، والغازات الناتجة عن تحلل التكوينات الصخرية، والمواد العضوية، وتحلل النباتات والحيوانات بعد موتها، بالإضافة للغازات الناتجة عن حرق الوقود.

• طبقات الغلاف الجوي

الغلاف الجوي إلى خمس طبقات تفصل بينها مناطق انتقالية وتترتب هذه الطبقات من الأسفل إلى الأعلى كما يلي:

- طبقة التروبوسفير: هي تعتبر الطبقة الأولى من طبقات الغلاف الجوي والأكثر قربا إلى الأرض، وأكثرها كثافة أيضاَ، ويتراوح سمكها من 8 كيلومترات عند القطبين إلى 16 كيلومتراَ فوق خط الاستواء، وتنخفض درجة الحرارة في التروبوسفير عادةَ كلما ارتفعنا للأعلى.

- طبقة الستراتوسفير: هي الطبقة الثانية من طبقات الغلاف الجوي، وتوجد على ارتفاع يتراوح ما بين 12-20 كيلومتراَ، وحيث تحتوي طبقة الستراتوسفير على طبقة الأوزون التي تمتص الأشعة فوق البنفسجية، الأمر الذي يؤدي الى ارتفاع درجة الحرارة في المنطقة العلوية من الستراتوسفير بحيث تصبح قريبة من الصفر المئوي، وكذلك تخلو طبقة الستراتوسفير من السحب، أو من مظاهر التقلبات الجوية، وفيها رياح أفقية شديدة وثابتة.

- طبقة الميزوسفير: هي الطبقة الثالثة من طبقات الغلاف الجوي، وتمتد على ارتفاع يتراوح ما بين 50-80 كيلومتراَ فوق سطح الأرض، وهي تعتبر أبرد طبقات الغلاف الجوي، ودرجة برودتها تكفي لتجميد بخار الماء وتحويله إلى سحب من الثلج تسمى السحب الليلية المضيئة؛ وسميت بهذا الاسم لأنها تضيء إذا سقط عليها ضوء الشمس بعد الغروب، ويكثر في طبقة الميزوسفير احتراق النيازك عند دخولها للغلاف الجوي.

- طبقة الثيرموسفير: هي الطبقة الخارجية للغلاف الجوي، وتتميز هذه الطبقة بدرجات حرارة عالية يمكن أن تتجاوز 1000 درجة مئوية، وذلك بسبب استقبالها لكميات كبيرة من الطاقة العالية من الشمس كما يدل على ذلك اسمها (الثيرموسفير) الذي يعني حرفياً الغلاف الحراري، ومع ذلك فهذه الحرارة غير محسوسة بها لأن كثافة الهواء فيها قليلة جداَ، وفي الحقيقة تحتوي طبقة الثيرموسفير في طبقاتها السفلى التي تمتد بين 80 إلى 550 كيلومتراَ فوق سطح الأرض على طبقة تسمى طبقة الأيونوسفير، وذلك لأن طاقة الشمس تحطم جزيئات وذرات الهواء، وتحولها إلى أيونات، وإلكترونات حرة، وهي الطبقة التي تحدث فيها ظاهرة الشفق القطبي، وتعلو طبقة الأيونوسفير طبقة الإكسوسفير أو طبقة الثيرموسفير الخارجية، وهي الطبقة التي تندمج بالفضاء تدريجياً.

• أهمية طبقة التروبوسفير بالنسبة للكائنات الحية

تعتبر طبقة التروبوسفير هي الطبقة الأهم من بين طبقات الغلاف الجوي لحياة الكائنات الحية، وذلك لأنها:

- تحدث فيها معظم الظواهر الجوية مثل السحب، والرياح، والأمطار وغيرها من الظواهر التي لها تأثير في الحياة على سطح الأرض.

- تحتوي على نسبة عالية من بخار الماء؛ إذ يوجد فيها 99% من بخار الماء في الغلاف الجوي، وعلى غاز ثاني أكسيد الكربون، وهما الغازان المهمان اللذان يساعدان على تنظيم درجة الحرارة على سطح الارض، حيث يقومان بامتصاص الطاقة الشمسية والإشعاعات الحرارية التي تسقط على سطح الأرض، وبذلك يحافظان على متوسط درجة الحرارة العالمية من التغير جذرياً من عام إلى آخر.

- تحتوي على نسبة كبيرة من الغازات التي تحتاجها الكائنات الحية واللازمة للحياة ولا يمكن الاستغناء عنها، مثل غاز النيتروجين الذي يشكل 78% من غازات الغلاف الجوي، والأكسجين الضروري للتنفس الذي يشكل نسبة 21% من غازات الغلاف الجوي.

• المراجع

أ ب "الغلاف الجوي: تعريفه ونشأته"، ksag.com، اطلع عليه بتاريخ02-07-2019. بتصرف.

أ ب "الغلاف الجوي وطبقاته: الجزء الأول المصدر: https://nasainarabic.net/education/articles/view/atmospheric-layers"، nasainarabic.net، اطلع عليه بتاريخ 02-07-2019. بتصرف.