ما هي طبقة الغلاف الجوي التي تهم الأرصاد الجوية؟

التروبوسفير هي طبقة الغلاف الجوي للأرض التي يراقبها علماء الأرصاد الجوية عن كثب لأنها مكان حدوث الطقس. من بين جميع الطبقات التي تشكل الغلاف الجوي ، فهو الأقرب إلى الأرض ، وجميع أشكال الأرض ، بما في ذلك أعلى الجبال ، موجودة بداخله. تحتوي طبقة التروبوسفير على 75 في المائة من غازات الغلاف الجوي للأرض ، بما في ذلك 99 في المائة من بخار الماء ، الذي يلعب دورًا رئيسيًا في تنظيم درجة الحرارة على سطح الكوكب.

يتكون غلاف الغازات الذي يحيط بالأرض ويمتد في منتصف الطريق تقريبًا إلى القمر من خمس طبقات منفصلة. يمتد التروبوسفير إلى مسافة 14 إلى 18 كيلومترًا (8.6 إلى 11.2 ميلًا) فوق سطح الأرض ويندمج في التروبوبوز ، وهو حاجز بين تلك الطبقة والطبقة التالية ، وهي الستراتوسفير. يبدأ الغلاف الجوي على ارتفاع 90 كيلومترًا (56 ميلًا) تقريبًا فوق طبقة الأوزون الرقيقة في الجزء العلوي من الستراتوسفير التي تحجب أشعة الشمس فوق البنفسجية. تحدث الشفق القطبي في الطبقة التالية ، والتي تُعرف باسم الأيونوسفير ، أو الغلاف الحراري ، وأخيراً يتقلص الغلاف الخارجي تدريجياً ويندمج مع الفضاء الفارغ.

إلى جانب النيتروجين والأكسجين والأرجون ، توجد كميات ضئيلة من العديد من الغازات الأخرى في طبقة التروبوسفير ، واثنان منها - بخار الماء وثاني أكسيد الكربون - لهما أهمية خاصة لأخصائيي الأرصاد الجوية. كلاهما يمتص ويعكس الحرارة من الأرض والتي من شأنها أن تشع في الفضاء ، وبالتالي الحفاظ على سطح الكوكب دافئًا بدرجة كافية لدعم الحياة. تركيز بخار الماء ليس ثابتًا - إنه يزداد مع زيادة خط العرض ، ويشكل حوالي 3 في المائة من طبقة التروبوسفير عند خط الاستواء. إلى جانب غازي الاحتباس الحراري ، تتكون طبقة التروبوسفير أيضًا من كميات متقلبة من الملوثات ، مثل ثاني أكسيد الكبريت والأوزون ، خاصة بالقرب من المدن الكبيرة.

الرياح التروبوسفيرية التي تحمل الحرارة والرطوبة حول العالم تغذيها طاقة الشمس. تسخن الشمس خط الاستواء أكثر مما تفعله في القطبين ، ويؤدي تباين درجات الحرارة إلى حركة هواء تنحرف بفعل دوران الأرض. هذا يتسبب في تحرك الرياح في رياح شرقية في المناطق الاستوائية والقطبية والرياح الغربية في خطوط العرض الوسطى. تتفاعل مناطق الضغط المرتفع والمنخفض ، بالإضافة إلى الأنماط المحلية للاضطراب ، مع هذه الرياح العالمية لإنتاج أنماط الرياح المتغيرة التي يدرسها علماء الأرصاد الجوية.

حركة الماء بين الحالات الغازية والسائلة والصلبة التي تغذيها التسخين غير المتكافئ لسطح الأرض بواسطة الشمس هي ديناميكية أخرى مهمة للطقس. يبرد بخار الماء الموجود في الهواء بسبب التبخر من المحيطات ونتح النبات ترتفع لتشكل السحب ، وداخل السحب ، يتكثف الماء ويتجمد ليعود إلى السطح كمطر و الثلج. فقط أكبر الغيوم ، التي تشكلت عادة كجزء من الإعصار ، تصل إلى الستراتوسفير. يتشكل معظمها بالكامل داخل طبقة التروبوسفير.