ما هو الفرق بين التروبوسفير والستراتوسفير؟

يحتوي الغلاف الجوي للأرض على أربع طبقات مميزة ، بالإضافة إلى طبقة خارجية مخلخلة يمكن أن تمتد حتى 10000 كيلومتر (6214 ميل) من الكوكب في غياب الرياح الشمسية. أدنى طبقة في الغلاف الجوي هي طبقة التروبوسفير ، والطبقة التي فوقها هي طبقة الستراتوسفير. من بين العوامل التي تحدد هاتين الطبقتين منفصلتين الاختلافات في ضغط الهواء ودرجة الحرارة وتدرج درجة الحرارة وسرعة الرياح واتجاه الرياح.

تسمى الحدود بين التروبوسفير والستراتوسفير بالتروبوبوز ، وهي ليست ثابتة. يبلغ ارتفاعه حوالي 8 كيلومترات (5 أميال) فوق سطح الأرض عند القطبين وحوالي ضعف ذلك عند خط الاستواء. التروبوبوز هو منطقة متساوية الحرارة - منطقة ذات درجة حرارة ثابتة - يقع تحتها كل طقس الكوكب. يشير التروبوبوز عادةً إلى الحد الأعلى لنشاط السحب ؛ بدلاً من الارتفاع فوق هذا متساوي الحرارة ، تنتشر سحب العاصفة الكبيرة أفقيًا في شكل سندان. تتشكل أنواع معينة من السحب - تسمى السحب الصدفية أو أم اللؤلؤ - في الستراتوسفير ، ولكن عادة ما تكون فقط عند خطوط العرض بين 60 و 90 درجة وفقط في فصل الشتاء.

تحدث أنماط الطقس في طبقة التروبوسفير لأن الهواء القريب من الأرض يكون أكثر دفئًا من الهواء في الارتفاعات العالية ؛ هذه الظاهرة ناتجة عن حقيقة أن الأرض تمتص الحرارة وتشعها من الشمس. بسبب هذا التدرج السلبي في درجة الحرارة فيما يتعلق بالارتفاع ، يمكن أن يرتفع الهواء الدافئ ويخلق تيارًا حراريًا ينتج عنه رياح وسحب. في الستراتوسفير ، الذي يمتد على ارتفاع حوالي 50 كيلومترًا (31 ميلًا) ، تزداد درجة الحرارة مع الارتفاع نتيجة حقيقة أن طبقة الأوزون في الجزء العلوي من الستراتوسفير تمتص أشعة الشمس وتشع الحرارة إلى أسفل. التروبوبوز هي منطقة درجة حرارة ثابتة يتغير فيها اتجاه التدرج.

يؤدي الميل إلى ارتفاع الهواء الدافئ المحمّل بالرطوبة إلى الارتفاع والهواء البارد إلى الانخفاض في طبقة التروبوسفير إلى حدوث رياح وسحب وهطول الأمطار. بسبب الاختلافات المحلية في درجة الحرارة وضغط الهواء ، يمكن أن تكون هذه الرياح غير منتظمة ، وفي بعض الأحيان شديدة. في الستراتوسفير ، حيث يكون ضغط الهواء أقل بكثير ويمنع سقف من الهواء الدافئ التيارات الحرارية من التشكيل ، تكون الظروف أكثر استقرارًا. لا يوجد تقريبًا أي اضطراب هنا ، بسبب حركات الهواء الرأسية ، والرياح الموجودة ، على الرغم من قوتها ، ثابتة وتهب في اتجاه أفقي. تحلق الطائرات التجارية في الجزء السفلي من الستراتوسفير لتجنب الاضطرابات.

يحتوي التروبوسفير على حوالي 75 بالمائة من الغازات في الغلاف الجوي ، والستراتوسفير ، الذي يحتوي على حجم أكبر ، يحتوي على حوالي 19 بالمائة من هذه الغازات. وبالتالي يكون ضغط الهواء في الستراتوسفير أقل: في المتوسط ​​، يكون الضغط في الستراتوسفير حوالي 10 بالمائة فقط أو أقل من الضغط عند مستوى سطح البحر. تعد طبقة الأوزون ، الموجودة في الجزء العلوي من الستراتوسفير ، واحدة من أهم ميزات هذه الطبقة الجوية. إلى جانب إنشاء سقف من الهواء الدافئ الذي يمنع تيارات الحمل الحراري ، فإنه يقوم بتصفية الأشعة فوق البنفسجية من الشمس التي من شأنها أن تلحق الضرر بالحياة على السطح.