يتكون الغلاف الجوي للأرض من خمس طبقات متميزة. تحمي هذه الطبقات الأرض من الأشعة فوق البنفسجية ، وتحافظ على سطح الكوكب صالحًا للسكن من خلال تأثير الاحتباس الحراري وتوفر الأكسجين اللازم للتنفس.
الغلاف الجوي للأرض: الصورة العامة
يحافظ مدار الأرض حول الشمس على الكوكب على مسافة مثالية حيث تدعم درجات الحرارة وجود الماء السائل على السطح للحفاظ على الحياة.
درجة حرارة الجو:
تتراوح درجة حرارة الأرض بالفهرنهايت من 2700 درجة فهرنهايت (1500 درجة مئوية) في يصل الغلاف الجوي العلوي إلى متوسط درجة حرارة عالمية تبلغ حوالي 59 درجة فهرنهايت (15 درجة مئوية) بالقرب من سطح - المظهر الخارجي.
تكوين الغلاف الجوي:
يتكون الغلاف الجوي في الغالب من النيتروجين والأكسجين ، على الرغم من أنه يبدأ في التقلص على بعد 10 أميال (16 كيلومترًا) من سطح الأرض.
التروبوسفير
ارتفاع:
تمتد طبقة التروبوسفير من سطح الأرض إلى ارتفاع يتراوح بين 4 و 12 ميلاً (6 و 20 كيلومترًا). انها تختلف مع خط العرض. عند خط الاستواء يمكن أن تصل إلى 12 ميلا (20 كيلومترا) ، وعند القطبين تصل إلى حوالي 4 أميال (6 كيلومترات)
تكوين:
ما يقرب من 75 في المئة من الغلاف الجوي يتواجد في طبقة التروبوسفير. تحتوي التركيبة في الغالب على النيتروجين والأكسجين:
- نيتروجين 78.08 بالمئة
- الأكسجين 20.95 بالمائة
- الماء ، 0 إلى 4 بالمائة (بخار الماء له أعلى تركيز بالقرب من خط الاستواء ، وأدنى مستوى في الصحراء والمناطق القطبية)
- الأرجون 0.93٪
- ثاني أكسيد الكربون 0.04٪
- كميات ضئيلة من النيون والهيليوم والميثان والهيدروجين وأكاسيد النيتروجين والأوزون
- المواد الجسيمية مثل الغبار والرماد البركاني
درجة حرارة:
بالقرب من سطح الأرض ، يبلغ متوسط درجة الحرارة العالمية 59 درجة فهرنهايت (15 درجة مئوية). عند الحد الأعلى من طبقة التروبوسفير ، يصل الهواء إلى ما يقرب من سالب 76 درجة فهرنهايت (سالب 60 درجة مئوية).
الستراتوسفير
ارتفاع:
يبدأ الستراتوسفير عند المستوى العلوي من طبقة التروبوسفير ويمتد إلى 31 ميلاً (50 كيلومترًا) فوق سطح الأرض.
تكوين:
يحتوي الستراتوسفير على 85 في المائة إلى 90 في المائة من الأوزون الجوي الناتج عن التحلل الضوئي ، التحلل بواسطة الإشعاع الشمسي ، للأكسجين. تحمي طبقة الأوزون هذه الكائنات الحية على الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة الصادرة عن الشمس. تكوين الستراتوسفير:
- يحتوي على غازات من التروبوسفير ولكن أقل منها
- الغازات الأخرى الموجودة: أكسيد النيتروز والميثان ومركبات الكربون الكلورية فلورية التي تأتي من طبقة التروبوسفير
- القليل جدا من بخار الماء
- الانفجارات البركانية على الأرض تحقن مركبات الكبريتيد وغازات الهالوجين مثل كلوريد الهيدروجين والفلوريد وجزيئات السيليكات غير العضوية ومركبات الكبريتات
درجة حرارة:
تتراوح درجة الحرارة في الستراتوسفير بين سالب 60 درجة فهرنهايت (سالب 51 درجة مئوية) عند حدود طبقة التروبوسفير إلى سالب 5 درجات فهرنهايت (سالب 15 درجة مئوية) عند الأعلى. يعود سبب ارتفاع درجة الحرارة إلى طبقة الأوزون التي تمتص الأشعة فوق البنفسجية من الإشعاع الشمسي.
الميزوسفير
ارتفاع:
يمتد الميزوسفير من حدود الستراتوسفير إلى 53 ميلاً (85 كيلومترًا) فوق سطح الأرض. يحتوي على أبرد درجات الحرارة في الغلاف الجوي للأرض.
تكوين:
يتكون تكوين الغلاف الجوي من غازات أرق بشكل متزايد من طبقات التروبوسفير وطبقات الستراتوسفير. بالإضافة إلى ذلك ، تتبخر الشهب في طبقة الميزوسفير ، مما يعطيها تركيزًا أعلى من الحديد وأيونات المعادن الأخرى.
درجة حرارة:
تتراوح درجة الحرارة من سالب 5 درجات فهرنهايت (سالب 15 درجة مئوية) عند حد الستراتوسفير إلى سالب 184 درجة فهرنهايت (سالب 120 درجة مئوية) في الجزء العلوي الحدود.
الثرموسفير
ارتفاع:
يمتد الغلاف الحراري من أعلى طبقة الميزوسفير إلى 311 إلى 621 ميلاً (500 إلى 1000 كيلومتر) فوق سطح الأرض.
تكوين:
يمكن فقط اكتشاف كميات ضئيلة من الغلاف الجوي (من طبقة التروبوسفير) في طبقة الغلاف الحراري. تسبب أي غازات من ثاني أكسيد الكربون تساهم في ارتفاع درجة حرارة طبقة التروبوسفير تبريدًا في الغلاف الحراري لأنها تشع الحرارة مرة أخرى إلى الفضاء.
الجسيمات المشحونة من الفضاء التي تصطدم بالذرات لتكوين الشفق القطبي (الشفق القطبي) والشفق الأسترالي (الأضواء الجنوبية) موجودة في طبقة الغلاف الحراري.
درجة حرارة:
وتتراوح درجة الحرارة من سالب 184 درجة فهرنهايت عند الحد الأعلى للغلاف الجوي إلى 3600 درجة فهرنهايت (2000 درجة مئوية) بالقرب من الحد العلوي مثل الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية القادمة من الشمس يمتص.
إكزوسفير
ارتفاع:
الغلاف الخارجي ليس له حدود واضحة لأنه يذوب تدريجياً في الفضاء الخارجي. يضعه بعض العلماء على ارتفاعات 62000 ميل (100000 كيلومتر) فوق الأرض.
تكوين:
يكون تكوين الغلاف الخارجي متناثرًا حيث تتبدد الذرات والجزيئات ببطء في الفضاء. داخل هذه الطبقة ، تنثر ذرات الهيدروجين الأشعة فوق البنفسجية ويتم سحب جزيئات الغاز الفردية باتجاه الأرض بواسطة قوى الجاذبية أو تطير في الفضاء.
درجة حرارة إكزوسفير:
يمكن أن يصل نطاق درجة حرارة الغلاف الخارجي إلى 2700 درجة فهرنهايت (1500 درجة مئوية) في الغلاف الجوي العلوي حيث ينقل الهواء القليل من الحرارة.