المشاكل التي يواجهها الغلاف الجوي للأرض

نظرًا لأن الغلاف الجوي عبارة عن طبقة رقيقة مقارنة بحجم الأرض ، فإنه يواجه مشاكل أكثر خطورة من النشاط البشري مقارنة بالمكونات الأخرى للكوكب. إنه خليط من العديد من الغازات ولكن تركيبته تتغير. إذا استمرت التغييرات ، فقد يكون لمشاكل الغلاف الجوي للأرض عواقب سلبية على كل أشكال الحياة ، ولكن بشكل خاص على حضارتنا المعقدة والمستهلكة للطاقة بشكل مكثف.

يتكون الغلاف الجوي بشكل أساسي من النيتروجين والأكسجين ولكنه يحتوي على حوالي 0.04 في المائة من ثاني أكسيد الكربون. تسمح هذه الكمية الصغيرة من ثاني أكسيد الكربون لضوء الشمس بالمرور عبر الغلاف الجوي لكنها تحبس الحرارة الناتجة عن ضوء الشمس عندما تضرب سطح الأرض. نحن ننتج ثاني أكسيد الكربون عندما نحرق الوقود الأحفوري مثل النفط والغاز ، ويزيد ثاني أكسيد الكربون المضاف من كمية الحرارة المحتبسة. يعمل ثاني أكسيد الكربون مثل الزجاج في الدفيئة ، مما يؤدي إلى تسخين الأرض. يُطلق على ثاني أكسيد الكربون وبعض الغازات الأخرى التي تعمل بنفس الطريقة ، مثل الميثان ، غازات الاحتباس الحراري وتساعد في التسبب الاحتباس الحرارى.

المشكلة الثانية التي يواجهها الغلاف الجوي هي التلوث من الغازات الضارة الأخرى. بالإضافة إلى ثاني أكسيد الكربون ، تنتج المصانع ومحطات الطاقة أكاسيد الكبريت والنيتروجين. تدخل هذه الملوثات إلى الغلاف الجوي عن طريق المداخن ومراوح العادم والتبخر ، ويوزعها الغلاف الجوي حول العالم. عندما يكون التلوث الموضعي شديدًا ، يمكن أن يتسبب في أمراض الجهاز التنفسي وتفاقم الظروف مثل الربو ويسبب المطر الحمضي. في الولايات المتحدة ، أجبرت وكالة حماية البيئة الصناعات على تقليل انبعاث الغازات الضارة ولكن بعض الدول الأخرى لا تزال تلوث على نطاق واسع.

طبقة الستراتوسفير ، وهي إحدى الطبقات العليا من الغلاف الجوي ، والتي تقع من ارتفاع 10 أميال إلى 30 ميلاً ، تحتوي على الأوزون الذي يمتص معظم الأشعة فوق البنفسجية الضارة من الشمس. إذا اخترقت كل هذه الأشعة الغلاف الجوي ووصلت إلى سطح الأرض ، فإنها ستضر بالنباتات وتسبب طفرات وتسبب سرطان الجلد للإنسان. يمكن لبعض المنتجات الكيميائية ، وخاصة مواد التبريد مثل مركبات الكربون الكلورية فلورية ، أن ترتفع إلى طبقة الستراتوسفير وتقلل من كمية الأوزون من خلال التفاعل معها كيميائيًا. عندما يكون الأوزون أقل ، فإن المزيد من الأشعة فوق البنفسجية تخترق الغلاف الجوي وتصل إلى الأرض. هذه المشكلة أقل خطورة الآن بعد أن تم تقييد استخدام مركبات الكربون الكلورية فلورية في التبريد وتكييف الهواء.

يعد تلوث الغلاف الجوي بالغبار والجزيئات مشكلة خطيرة على الصعيدين المحلي والدولي. قد تطلق العمليات الصناعية والانفجارات مواد جسيمية ضارة في الغلاف الجوي ، ترسيب الغبار على مساحات واسعة ثم نشره حول العالم عندما يصل إلى الأعلى أجواء. هذا مصدر قلق خاص عندما تنشر الرياح مبيدات الآفات أو النشاط الإشعاعي أو غيرها من المواد الخطرة. تم العثور على تلوث من مبيدات الآفات في القطب الشمالي والنشاط الإشعاعي من الحوادث النووية ، مثل تشيرنوبيل وفوكوشيما ، منتشر في مناطق واسعة.