الغلاف الجوي للأرض

📅 آخر تحديث: ١٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 30 صور
الموسوعة الحرة

الضوء الأزرق ينتشر أكثر من الأطوال الموجية الأخرى بواسطة الغازات الموجودة في الغلاف الجوي، والتي تحيط بالأرض في طبقة زرقاء مرئية في طبقة الستراتوسفير ، فوق سحب طبقة التروبوسفير ، عندما يُرى من الفضاء على متن محطة الفضاء الدولية على ارتفاع 335 كم (208 ميل) (القمر مرئي كهلال في الخلفية البعيدة). [1]

يتكون الغلاف الجوي للأرض من طبقة من خليط الغازات التي تحيط بسطح كوكب الأرض ( كل من الأراضي والمحيطات )، والمعروفة مجتمعة باسم الهواء ، مع كميات متفاوتة من الهباء الجوي والجسيمات المعلقة (التي تخلق سمات الطقس مثل السحب والضباب )، وكلها محتجزة بواسطة جاذبية الأرض . يعمل الغلاف الجوي كحاجز وقائي بين سطح الأرض والفضاء الخارجي ، ويحمي السطح من معظم النيازك والإشعاع الشمسي فوق البنفسجي ، ويحافظ على دفئه ويقلل من التباين اليومي في درجات الحرارة (درجات الحرارة القصوى بين النهار والليل ) من خلال الاحتفاظ بالحرارة ( تأثير الاحتباس الحراري )، ويعيد توزيع الحرارة والرطوبة بين المناطق المختلفة عبر التيارات الهوائية ، ويوفر الظروف الكيميائية والمناخية التي تسمح للحياة بالوجود والتطور على الأرض.

من حيث الكسر المولي (أي من حيث كمية الجزيئات )، يحتوي الهواء الجاف على 78.08% نيتروجين ، و20.95% أكسجين ، و0.93% أرجون ، و0.04% ثاني أكسيد الكربون ، وكميات صغيرة من الغازات النزرة الأخرى . يحتوي الهواء أيضًا على كمية متغيرة من بخار الماء ، في المتوسط ​​حوالي 1% عند مستوى سطح البحر، و0.4% فوق الغلاف الجوي بالكامل. يختلف تكوين الهواء ودرجة الحرارة والضغط الجوي باختلاف الارتفاع . داخل الغلاف الجوي، يوجد الهواء المناسب للاستخدام في عملية التمثيل الضوئي بواسطة النباتات الأرضية وتنفس الحيوانات الأرضية فقط على بعد 12 كيلومترًا ( 7.5 ميل) من الأرض. [2]

كان الغلاف الجوي للأرض في بداياته يتكون من غازات متراكمة من السديم الشمسي ، ولكن الغلاف الجوي تغير بشكل كبير بمرور الوقت، متأثرًا بالعديد من العوامل مثل النشاط البركاني ، وأحداث التأثير ، والعوامل الجوية وتطور الحياة (خاصة الكائنات ذاتية التغذية الضوئية ). وفي الآونة الأخيرة، ساهم النشاط البشري أيضًا في التغيرات الجوية ، مثل تغير المناخ (خاصة من خلال إزالة الغابات والاحتباس الحراري المرتبط بالوقود الأحفوري )، واستنزاف الأوزون ، والترسيب الحمضي .

تبلغ كتلة الغلاف الجوي حوالي 5.15 × 10يبلغ وزن الغلاف الجوي حوالي 18  كجم، [3] ثلاثة أرباعها على بعد حوالي 11 كم (6.8 ميل؛ 36000 قدم) من السطح. يصبح الغلاف الجوي أرق مع زيادة الارتفاع، مع عدم وجود حدود محددة بين الغلاف الجوي والفضاء الخارجي . غالبًا ما يستخدم خط كارمان ، عند 100 كم (62 ميل) أو 1.57٪ من نصف قطر الأرض، كحد فاصل بين الغلاف الجوي والفضاء الخارجي. تصبح التأثيرات الجوية ملحوظة أثناء إعادة دخول المركبة الفضائية إلى الغلاف الجوي على ارتفاع حوالي 120 كم (75 ميل). يمكن تمييز العديد من الطبقات في الغلاف الجوي بناءً على خصائص مثل درجة الحرارة والتكوين، وهي طبقة التروبوسفير ، والستراتوسفير ، والميزوسفير ، والثيرموسفير (المعروفة سابقًا باسم الأيونوسفير ) والإكسوسفير .

تُسمى دراسة الغلاف الجوي للأرض وعملياته بعلم الغلاف الجوي (علم الغلاف الجوي)، ويشمل مجالات فرعية متعددة، مثل علم المناخ والفيزياء الجوية . ومن بين الرواد الأوائل في هذا المجال ليون تيسيرينك دي بورت وريتشارد أسمان . [4] وتُسمى دراسة الغلاف الجوي التاريخي بعلم المناخ القديم .

تعبير

تكوين الغلاف الجوي للأرض من خلال العد الجزيئي، باستثناء بخار الماء. يمثل الشكل السفلي الغازات النزرة التي تشكل معًا حوالي 0.0434% من الغلاف الجوي (0.0442% بتركيزات أغسطس 2021 [5] [6] ). الأرقام هي في الأساس من عام 2000، مع ثاني أكسيد الكربون والميثان من عام 2019، ولا تمثل أي مصدر واحد. [7]

المكونات الرئيسية الثلاثة للغلاف الجوي للأرض هي النيتروجين والأكسجين والأرجون . يشكل بخار الماء حوالي 0.25٪ من الغلاف الجوي من حيث الكتلة. يختلف تركيز بخار الماء (غاز دفيئة ) بشكل كبير من حوالي 10 جزء في المليون حسب الكسر المولي في أبرد أجزاء الغلاف الجوي إلى ما يصل إلى 5٪ حسب الكسر المولي في كتل الهواء الحارة والرطبة، وعادةً ما يتم اقتباس تركيزات الغازات الجوية الأخرى من حيث الهواء الجاف (بدون بخار الماء). [8] : 8  غالبًا ما يشار إلى الغازات المتبقية بالغازات النزرة، [9] ومن بينها غازات دفيئة أخرى ، وخاصة ثاني أكسيد الكربون والميثان وأكسيد النيتروز والأوزون. بالإضافة إلى الأرجون، توجد أيضًا غازات نبيلة أخرى، النيون والهيليوم والكريبتون والزينون . يحتوي الهواء المفلتر على كميات ضئيلة من العديد من المركبات الكيميائية الأخرى . قد توجد العديد من المواد ذات الأصل الطبيعي بكميات صغيرة متغيرة محليًا وموسميًا على شكل رذاذ في عينة هواء غير مفلترة، بما في ذلك غبار التركيب المعدني والعضوي وحبوب اللقاح والجراثيم ورذاذ البحر والرماد البركاني . قد توجد أيضًا ملوثات صناعية مختلفة على شكل غازات أو رذاذ، مثل الكلور (عنصري أو في مركبات) ومركبات الفلور وبخار الزئبق العنصري . قد تكون مركبات الكبريت مثل كبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكبريت (SO 2 ) مشتقة من مصادر طبيعية أو من تلوث الهواء الصناعي.

الكسر الحجمي للمكونات الرئيسية للغلاف الجوي للأرض كدالة للارتفاع، استنادًا إلى نموذج الغلاف الجوي MSIS-E-90؛ يعمل النموذج فقط فوق 85 كم
المكونات الرئيسية للهواء، حسب الكسر المولي [13]
الهواء الجاف
الغاز الكسر المولي (أ)
اسم صيغة بجزء في المليون (ب) في ٪
نتروجين ن 2 780,840 78.084
الأكسجين أ 2 209,460 20.946
الأرجون ع 9,340 0.9340
ثاني أكسيد الكربون
(أبريل 2022) (ج) [14] 		ثاني أكسيد الكربون 417 0.0417
نيون ني 18.18 0.001818
الهيليوم هو 5.24 0.000524
الميثان
(2022) (ج) [15] 		الفصل 4 1.91 0.000191
كريبتون كر 1.14 0.000114
إذا لم يكن الهواء جافًا:
بخار الماء (د) ماء 2 أوم 0-30000 (د) 0-3% (هـ)
ملحوظات

(أ) يُشار أحيانًا إلى الكسر المولي باسم الكسر الحجمي ؛ وهما متطابقان فقط في حالة الغاز المثالي.
(ب) جزء في المليون: أجزاء في المليون حسب عدد الجزيئات

  • يصل إجمالي جزء في المليون المذكور أعلاه إلى أكثر من مليون (حاليًا 83.43 فوقه) بسبب الخطأ التجريبي .

(ج) لقد زاد تركيز ثاني أكسيد الكربون في العقود الأخيرة ، كما حدث مع تركيز الميثان .
(د) يبلغ بخار الماء حوالي 0.25% من الكتلة فوق الغلاف الجوي الكامل
(هـ) يختلف بخار الماء بشكل كبير محليًا [8]

يبلغ متوسط ​​الوزن الجزيئي للهواء الجاف، والذي يمكن استخدامه لحساب الكثافة أو التحويل بين الكسر المولي وكسر الكتلة، حوالي 28.946 [16] أو 28.96 [17] [18]  جم/مول. وينخفض ​​هذا الوزن عندما يكون الهواء رطبًا.

يظل التركيز النسبي للغازات ثابتًا حتى حوالي 10000 متر (33000 قدم). [19]

التقسيم الطبقي

الغلاف الجوي للأرض. أربع طبقات من الغلاف الجوي السفلي في ثلاثة أبعاد كما يمكن رؤيتها قطريًا من أعلى القاعدة الخارجية. الطبقات مرسومة وفقًا لمقياس الرسم، والأشياء داخل الطبقات ليست وفقًا لمقياس الرسم. يمكن أن تتكون الشفق القطبي الموضح في الجزء السفلي من الغلاف الحراري عند أي ارتفاع داخل هذه الطبقة.

بشكل عام، ينخفض ​​ضغط الهواء وكثافته مع الارتفاع في الغلاف الجوي. ومع ذلك، فإن درجة الحرارة لها ملف تعريف أكثر تعقيدًا مع الارتفاع وقد تظل ثابتة نسبيًا أو حتى تزيد مع الارتفاع في بعض المناطق (انظر قسم درجة الحرارة). نظرًا لأن النمط العام لملف درجة الحرارة/الارتفاع، أو معدل الانحدار ، ثابت وقابل للقياس عن طريق قياسات البالونات الآلية ، فإن سلوك درجة الحرارة يوفر مقياسًا مفيدًا للتمييز بين طبقات الغلاف الجوي. يقسم هذا التقسيم الجوي الغلاف الجوي للأرض إلى خمس طبقات رئيسية: [20]

  • الغلاف الخارجي: 700–10,000 كم (435–6,214 ميل) [21]
  • الغلاف الحراري: 80–700 كم (50–435 ميل) [22]
  • الميزوسفير: 50-80 كم (31-50 ميل)
  • طبقة الستراتوسفير: 12-50 كم (7-31 ميل)
  • طبقة التروبوسفير: 0-12 كم (0-7 ميل) [23]

الغلاف الخارجي

الغلاف الخارجي هو الطبقة الخارجية من الغلاف الجوي للأرض (على الرغم من أنه رقيق للغاية لدرجة أن بعض العلماء يعتبرونه جزءًا من الفضاء بين الكواكب وليس جزءًا من الغلاف الجوي). يمتد من الفاصل الحراري (المعروف أيضًا باسم "القاعدة الخارجية") في الجزء العلوي من الغلاف الحراري إلى حدود غير محددة جيدًا مع الرياح الشمسية والوسط بين الكواكب . يتراوح ارتفاع القاعدة الخارجية من حوالي 500 كيلومتر (310 ميل؛ 1,600,000 قدم) إلى حوالي 1,000 كيلومتر (620 ميل) في أوقات الإشعاع الشمسي القادم الأعلى. [24]

يختلف الحد الأعلى حسب التعريف. تعتبر السلطات المختلفة أنه ينتهي عند حوالي 10000 كيلومتر (6200 ميل) [25] أو حوالي 190000 كيلومتر (120000 ميل) - حوالي منتصف الطريق إلى القمر، حيث يكون تأثير جاذبية الأرض مساويًا تقريبًا لضغط الإشعاع من ضوء الشمس. [24] يمتد الجيوكورونا المرئي في الأشعة فوق البنفسجية البعيدة (الناجمة عن الهيدروجين المحايد) إلى ما لا يقل عن 100000 كيلومتر (62000 ميل). [24]

تتكون هذه الطبقة بشكل أساسي من كثافات منخفضة للغاية من الهيدروجين والهيليوم والعديد من الجزيئات الثقيلة بما في ذلك النيتروجين والأكسجين وثاني أكسيد الكربون أقرب إلى القاعدة الخارجية. الذرات والجزيئات متباعدة جدًا لدرجة أنها يمكن أن تسافر مئات الكيلومترات دون الاصطدام ببعضها البعض. وبالتالي، لم تعد الطبقة الخارجية تتصرف مثل الغاز، وتهرب الجسيمات باستمرار إلى الفضاء . تتبع هذه الجسيمات المتحركة بحرية مسارات باليستية وقد تهاجر داخل وخارج الغلاف المغناطيسي أو الرياح الشمسية. في كل ثانية، تفقد الأرض حوالي 3 كجم من الهيدروجين، و50 جرامًا من الهيليوم، وكميات أصغر بكثير من المكونات الأخرى. [26]

تقع طبقة الإكسوسفير على مسافة بعيدة جدًا عن الأرض بحيث لا يمكن حدوث الظواهر الجوية . ومع ذلك، فإن الشفق القطبي للأرض - الشفق الشمالي والشفق الجنوبي - يحدث أحيانًا في الجزء السفلي من طبقة الإكسوسفير، حيث يتداخلان مع طبقة الثيرموسفير. تحتوي طبقة الإكسوسفير على العديد من الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض.

الغلاف الحراري

الغلاف الحراري هو ثاني أعلى طبقة في الغلاف الجوي للأرض. يمتد من الميزوبوز (الذي يفصله عن الميزوسفير) على ارتفاع حوالي 80 كم (50 ميل؛ 260.000 قدم) حتى الثيرموبوز على ارتفاع يتراوح بين 500-1000 كم (310-620 ميل؛ 1.600.000-3.300.000 قدم). يختلف ارتفاع الثيرموبوز بشكل كبير بسبب التغيرات في النشاط الشمسي. [22] نظرًا لأن الثيرموبوز يقع عند الحد السفلي للغلاف الخارجي، فإنه يُشار إليه أيضًا باسم القاعدة الخارجية . يحتوي الجزء السفلي من الغلاف الحراري، من 80 إلى 550 كيلومترًا (50 إلى 342 ميلًا) فوق سطح الأرض، على الأيونوسفير .

ترتفع درجة حرارة الغلاف الحراري تدريجيًا مع الارتفاع ويمكن أن ترتفع إلى 1500 درجة مئوية (2700 درجة فهرنهايت)، على الرغم من أن جزيئات الغاز متباعدة جدًا لدرجة أن درجة حرارتها بالمعنى المعتاد ليست ذات مغزى كبير. الهواء مخلخل للغاية لدرجة أن جزيءًا فرديًا (من الأكسجين ، على سبيل المثال) يسافر في المتوسط ​​كيلومترًا واحدًا (0.62 ميل؛ 3300 قدم) بين الاصطدامات مع جزيئات أخرى. [27] على الرغم من أن الغلاف الحراري يحتوي على نسبة عالية من الجزيئات ذات الطاقة العالية، إلا أنه لن يشعر الإنسان بالسخونة عند ملامسته المباشرة، لأن كثافته منخفضة جدًا بحيث لا يمكنها توصيل كمية كبيرة من الطاقة إلى أو من الجلد.

هذه الطبقة خالية تمامًا من السحب وبخار الماء. ومع ذلك، يمكن أحيانًا رؤية ظواهر غير مائية مثل الشفق القطبي الشمالي والشفق القطبي الجنوبي في الغلاف الحراري. تدور محطة الفضاء الدولية في هذه الطبقة، على ارتفاع يتراوح بين 350 و420 كيلومترًا (220 و260 ميلًا). وهي الطبقة التي تتواجد فيها العديد من الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض.

الميزوسفير

توهج طبقة التروبوسفير ( البرتقالي)، والستراتوسفير (الأزرق)، والميزوسفير (الداكن) حيث يبدأ دخول الغلاف الجوي ، ويترك وراءه آثار دخان، كما في هذه الحالة من عودة المركبة الفضائية

الميزوسفير هي ثالث أعلى طبقة في الغلاف الجوي للأرض، وتشغل المنطقة فوق طبقة الستراتوسفير وتحت طبقة الثيرموسفير. وتمتد من طبقة الستراتوسفير على ارتفاع حوالي 50 كم (31 ميلاً؛ 160,000 قدم) إلى طبقة الميزوسفير على ارتفاع 80-85 كم (50-53 ميلاً؛ 260,000-280,000 قدم) فوق مستوى سطح البحر.

تنخفض درجات الحرارة مع زيادة الارتفاع حتى منتصف الغلاف الجوي الذي يمثل قمة هذه الطبقة الوسطى من الغلاف الجوي. وهو أبرد مكان على وجه الأرض ومتوسط ​​درجة حرارته حوالي -85  درجة مئوية (-120  درجة فهرنهايت ؛ 190  كلفن ). [28] [29]

تحت طبقة الميزوسفير مباشرة، يكون الهواء باردًا جدًا لدرجة أن حتى بخار الماء النادر جدًا على هذا الارتفاع يمكن أن يتكثف في شكل سحب ليلية مضيئة من جزيئات الجليد في طبقة الميزوسفير القطبية. هذه هي أعلى السحب في الغلاف الجوي ويمكن رؤيتها بالعين المجردة إذا انعكس ضوء الشمس عليها بعد حوالي ساعة أو ساعتين من غروب الشمس أو قبل شروق الشمس. تكون أكثر وضوحًا عندما تكون الشمس حوالي 4 إلى 16 درجة تحت الأفق. تتشكل أحيانًا تفريغات ناتجة عن البرق تُعرف باسم الأحداث المضيئة العابرة (TLEs) في طبقة الميزوسفير فوق السحب الرعدية في طبقة التروبوسفير . تعد طبقة الميزوسفير أيضًا الطبقة التي تحترق فيها معظم النيازك عند دخول الغلاف الجوي. إنها مرتفعة جدًا عن الأرض بحيث لا يمكن الوصول إليها بواسطة الطائرات النفاثة والبالونات، ومنخفضة جدًا بحيث لا تسمح للمركبات الفضائية المدارية. يمكن الوصول إلى طبقة الميزوسفير بشكل أساسي عن طريق الصواريخ والطائرات التي تعمل بالصواريخ .

طبقة الستراتوسفير

الستراتوسفير هي ثاني أدنى طبقة من طبقات الغلاف الجوي للأرض. تقع فوق طبقة التروبوسفير ويفصلها عنها التروبوبوز . تمتد هذه الطبقة من أعلى طبقة التروبوسفير على ارتفاع 12 كم تقريبًا (7.5 ميل؛ 39000 قدم) فوق سطح الأرض إلى الستراتوبوز على ارتفاع يتراوح بين 50 إلى 55 كم (31 إلى 34 ميل؛ 164000 إلى 180000 قدم).

يبلغ الضغط الجوي في أعلى طبقة الستراتوسفير حوالي 1/1000 من الضغط عند مستوى سطح البحر . وتحتوي على طبقة الأوزون ، وهي جزء من الغلاف الجوي للأرض يحتوي على تركيزات عالية نسبيًا من هذا الغاز. تُعرف طبقة الستراتوسفير بأنها طبقة ترتفع فيها درجات الحرارة مع زيادة الارتفاع. ويحدث هذا الارتفاع في درجة الحرارة بسبب امتصاص طبقة الأوزون للأشعة فوق البنفسجية من الشمس، مما يحد من الاضطرابات والاختلاط. وعلى الرغم من أن درجة الحرارة قد تكون -60 درجة مئوية (-76 درجة فهرنهايت؛ 210 كلفن) عند التروبوبوز، فإن الجزء العلوي من الستراتوسفير أكثر دفئًا، وقد تكون بالقرب من 0 درجة مئوية. [30]

يخلق نمط درجة الحرارة في طبقة الستراتوسفير ظروفًا جوية مستقرة للغاية، لذا فإن طبقة الستراتوسفير تفتقر إلى الاضطرابات الجوية التي تسبب الطقس والتي تنتشر في طبقة التروبوسفير. وبالتالي، فإن طبقة الستراتوسفير خالية تمامًا تقريبًا من السحب وغيرها من أشكال الطقس. ومع ذلك، يمكن رؤية السحب القطبية الستراتوسفيرية أو اللؤلؤية أحيانًا في الجزء السفلي من هذه الطبقة من الغلاف الجوي حيث يكون الهواء أبرد. طبقة الستراتوسفير هي أعلى طبقة يمكن الوصول إليها بواسطة الطائرات النفاثة .

طبقة التروبوسفير

صورة لطبقة التروبوسفير على الأرض، حيث تظهر أنواع مختلفة من السحب على ارتفاعات منخفضة وعالية تلقي بظلالها. ينعكس ضوء الشمس، الذي يتحول إلى لون أحمر عند مروره عبر جزء كبير من طبقة التروبوسفير عند غروب الشمس، عن المحيط. يمكن رؤية طبقة الستراتوسفير التي تقع فوقها عند الأفق كشريط من توهجها المميز من ضوء الشمس الأزرق المتناثر .

التروبوسفير هي أدنى طبقة من الغلاف الجوي للأرض. تمتد من سطح الأرض إلى ارتفاع متوسط ​​يبلغ حوالي 12 كم (7.5 ميل؛ 39000 قدم)، على الرغم من أن هذا الارتفاع يتراوح من حوالي 9 كم (5.6 ميل؛ 30000 قدم) عند القطبين الجغرافيين إلى 17 كم (11 ميل؛ 56000 قدم) عند خط الاستواء ، [23] مع بعض التباين بسبب الطقس. يحد التروبوسفير من الأعلى التروبوبوز ، وهي حدود محددة في معظم الأماكن بانعكاس درجة الحرارة (أي طبقة من الهواء الدافئ نسبيًا فوق طبقة أكثر برودة)، وفي أماكن أخرى بمنطقة متساوية الحرارة مع الارتفاع. [31] [32]

على الرغم من حدوث تغيرات، فإن درجة الحرارة عادة ما تنخفض مع زيادة الارتفاع في طبقة التروبوسفير لأن طبقة التروبوسفير تسخن في الغالب من خلال نقل الطاقة من السطح. وبالتالي، فإن الجزء الأدنى من طبقة التروبوسفير (أي سطح الأرض) هو عادةً القسم الأكثر دفئًا في طبقة التروبوسفير. وهذا يعزز الاختلاط الرأسي (ومن هنا جاء أصل اسمها في الكلمة اليونانية τρόπος، tropos ، والتي تعني "الدوران"). تحتوي طبقة التروبوسفير على ما يقرب من 80٪ من كتلة الغلاف الجوي للأرض. [33] طبقة التروبوسفير أكثر كثافة من جميع الطبقات التي تعلوها لأن وزنًا جويًا أكبر يقع فوق طبقة التروبوسفير ويتسبب في ضغطها بشدة. يقع خمسون في المائة من الكتلة الكلية للغلاف الجوي في الجزء السفلي من طبقة التروبوسفير الذي يبلغ ارتفاعه 5.6 كيلومتر (3.5 ميل؛ 18000 قدم).

يوجد كل بخار الماء أو الرطوبة تقريبًا في الغلاف الجوي في طبقة التروبوسفير، لذا فهي الطبقة التي يحدث فيها معظم طقس الأرض. تحتوي هذه الطبقة على جميع أنواع السحب المرتبطة بالطقس والتي تولدها دوران الرياح النشط، على الرغم من أن السحب الرعدية الركامية الطويلة جدًا يمكن أن تخترق التروبوبوز من الأسفل وترتفع إلى الجزء السفلي من الستراتوسفير. تحدث معظم أنشطة الطيران التقليدية في طبقة التروبوسفير، وهي الطبقة الوحيدة التي يمكن الوصول إليها بواسطة الطائرات ذات المراوح .

طبقات أخرى

ضمن الطبقات الخمس الرئيسية المذكورة أعلاه، والتي يتم تحديدها إلى حد كبير عن طريق درجة الحرارة، يمكن تمييز العديد من الطبقات الثانوية بخصائص أخرى:

  • توجد طبقة الأوزون داخل طبقة الستراتوسفير. وتتراوح تركيزات الأوزون في هذه الطبقة بين 2 إلى 8 أجزاء في المليون، وهي أعلى بكثير من تركيزات الأوزون في الغلاف الجوي السفلي ولكنها لا تزال صغيرة جدًا مقارنة بالمكونات الرئيسية للغلاف الجوي. وتقع بشكل أساسي في الجزء السفلي من الستراتوسفير على ارتفاع يتراوح بين 15 و35 كيلومترًا (9.3 إلى 21.7 ميلًا؛ 49000 إلى 115000 قدم)، على الرغم من أن سمكها يختلف موسميًا وجغرافيًا. ويوجد حوالي 90% من الأوزون في الغلاف الجوي للأرض في طبقة الستراتوسفير.
  • الأيونوسفير هو منطقة من الغلاف الجوي تتأين بالإشعاع الشمسي. وهي مسؤولة عن الشفق القطبي . خلال ساعات النهار، تمتد من 50 إلى 1000 كم (31 إلى 621 ميل؛ 160000 إلى 3280000 قدم) وتشمل الميزوسفير والثيرموسفير وأجزاء من الغلاف الخارجي. ومع ذلك، فإن التأين في الميزوسفير يتوقف إلى حد كبير أثناء الليل، لذلك عادة ما تُرى الشفق القطبي في الغلاف الحراري والغلاف الخارجي السفلي فقط. تشكل الأيونوسفير الحافة الداخلية للغلاف المغناطيسي . ولها أهمية عملية لأنها تؤثر، على سبيل المثال، على انتشار الراديو على الأرض.
  • يتم تعريف الغلاف الجوي المتجانس والغلاف الجوي غير المتجانس من خلال ما إذا كانت الغازات الجوية مختلطة جيدًا. يشمل الغلاف الجوي المتجانس السطحي طبقة التروبوسفير والستراتوسفير والميزوسفير والجزء الأدنى من الغلاف الحراري، حيث لا يعتمد التركيب الكيميائي للغلاف الجوي على الوزن الجزيئي لأن الغازات مختلطة بالاضطراب. [34] تنتهي هذه الطبقة المتجانسة نسبيًا عند فترة التوقف الجوي التي توجد على بعد حوالي 100 كم (62 ميلًا؛ 330.000 قدم)، وهي حافة الفضاء نفسها كما تقبلها FAI ، والتي تضعها على بعد حوالي 20 كم (12 ميلًا؛ 66.000 قدم) فوق فترة التوقف الجوي المتوسطة.
فوق هذا الارتفاع تقع طبقة الهيترووسفير، والتي تشمل الغلاف الخارجي ومعظم الغلاف الحراري. وهنا، يختلف التركيب الكيميائي مع الارتفاع. وذلك لأن المسافة التي يمكن أن تتحرك بها الجسيمات دون الاصطدام ببعضها البعض كبيرة مقارنة بحجم الحركات التي تسبب الاختلاط. وهذا يسمح للغازات بالتقسيم حسب الوزن الجزيئي، مع وجود الغازات الأثقل، مثل الأكسجين والنيتروجين، فقط بالقرب من الجزء السفلي من الهيترووسفير. يتكون الجزء العلوي من الهيترووسفير بالكامل تقريبًا من الهيدروجين، أخف العناصر. [35]
  • طبقة الحدود الكوكبية هي الجزء من طبقة التروبوسفير الأقرب إلى سطح الأرض والذي يتأثر به بشكل مباشر، وذلك بشكل أساسي من خلال الانتشار المضطرب . خلال النهار، تكون طبقة الحدود الكوكبية عادةً مختلطة بشكل جيد، بينما تصبح في الليل مقسمة بشكل ثابت مع اختلاط ضعيف أو متقطع. يتراوح عمق طبقة الحدود الكوكبية من حوالي 100 متر (330 قدمًا) في الليالي الصافية والهادئة إلى 3000 متر (9800 قدم) أو أكثر خلال فترة ما بعد الظهر في المناطق الجافة.

متوسط ​​درجة حرارة الغلاف الجوي على سطح الأرض هو 14 درجة مئوية (57 درجة فهرنهايت؛ 287 كلفن) [36] أو 15 درجة مئوية (59 درجة فهرنهايت؛ 288 كلفن)، [37] اعتمادًا على المرجع. [38] [39] [40]

الخصائص الفيزيائية

مقارنة بين الرسم البياني للغلاف الجوي القياسي الأمريكي لعام 1962 للارتفاع الهندسي مقابل كثافة الهواء والضغط وسرعة الصوت ودرجة الحرارة مع الارتفاعات التقريبية لأجسام مختلفة. [41]

الضغط والسمك

يتم تعريف متوسط ​​الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر بواسطة الغلاف الجوي القياسي الدولي على أنه 101325 باسكال (760.00  تور ؛ 14.6959  رطل / بوصة مربعة ؛ 760.00  ملم زئبق ). يُشار إلى ذلك أحيانًا باسم وحدة الغلاف الجوي القياسي (atm) . تبلغ الكتلة الجوية الكلية 5.1480 × 10 18 كجم (1.135 × 10 19 رطل)، [42] أقل بنحو 2.5٪ مما يمكن استنتاجه من متوسط ​​ضغط مستوى سطح البحر ومساحة الأرض البالغة 51007.2 ميغا هكتار، حيث يتم إزاحة هذا الجزء بواسطة التضاريس الجبلية للأرض. الضغط الجوي هو الوزن الكلي للهواء فوق وحدة المساحة عند النقطة التي يتم قياس الضغط فيها. وبالتالي يختلف ضغط الهواء حسب الموقع والطقس .

إذا كانت الكتلة الكلية للغلاف الجوي لها كثافة موحدة تساوي كثافة مستوى سطح البحر (حوالي 1.2 كجم لكل متر مكعب ) من مستوى سطح البحر وما فوق، فإنها ستنتهي فجأة على ارتفاع 8.50 كم (27900 قدم).

في الواقع، ينخفض ​​ضغط الهواء بشكل كبير مع الارتفاع، حيث ينخفض ​​بمقدار النصف كل 5.6 كم (18000 قدم) أو بعامل 1/ e (0.368) كل 7.64 كم (25100 قدم)، (هذا ما يسمى ارتفاع المقياس ) - للارتفاعات التي تصل إلى حوالي 70 كم (43 ميل؛ 230000 قدم). ومع ذلك، يتم نمذجة الغلاف الجوي بدقة أكبر باستخدام معادلة مخصصة لكل طبقة تأخذ في الاعتبار تدرجات درجة الحرارة والتكوين الجزيئي والإشعاع الشمسي والجاذبية. على ارتفاعات تزيد عن 100 كم، قد لا يختلط الغلاف الجوي جيدًا. ثم يكون لكل نوع كيميائي ارتفاع مقياس خاص به.

باختصار، يتم توزيع كتلة الغلاف الجوي للأرض تقريبًا على النحو التالي: [43]

  • 50% أقل من 5.6 كم (18000 قدم).
  • 90% أقل من 16 كم (52000 قدم).
  • 99.99997% أقل من 100 كم (62 ميل؛ 330,000 قدم)، خط كارمان . وفقًا للاتفاقية الدولية، يمثل هذا بداية الفضاء حيث يُعتبر المسافرون من البشر رواد فضاء .

وبالمقارنة، يبلغ ارتفاع قمة جبل إيفرست 8,848 متراً (29,029 قدماً)؛ وتطير الطائرات التجارية عادة بين 10 و13 كيلومتراً (33,000 و43,000 قدماً) حيث تعمل الكثافة ودرجة حرارة الهواء المنخفضة على تحسين الاقتصاد في استهلاك الوقود؛ وتصل بالونات الطقس إلى ارتفاع 30.4 كيلومتراً (100,000 قدم) وما فوق؛ ووصلت أعلى رحلة لطائرة إكس-15 في عام 1963 إلى 108.0 كيلومتراً (354,300 قدماً).

حتى فوق خط كارمان، لا تزال تحدث تأثيرات جوية كبيرة مثل الشفق القطبي . تبدأ النيازك في التوهج في هذه المنطقة، على الرغم من أن النيازك الأكبر قد لا تحترق حتى تخترق بشكل أعمق. تبدأ الطبقات المختلفة من الغلاف الأيوني للأرض ، المهمة لانتشار الراديو عالي التردد ، أسفل 100 كم وتمتد إلى ما بعد 500 كم. وبالمقارنة، تدور محطة الفضاء الدولية ومكوك الفضاء عادةً على ارتفاع 350-400 كم، داخل الطبقة F من الغلاف الأيوني حيث تواجه مقاومة جوية كافية تتطلب إعادة التعزيز كل بضعة أشهر، وإلا، سيحدث تدهور مداري مما يؤدي إلى العودة إلى الأرض. اعتمادًا على النشاط الشمسي، يمكن للأقمار الصناعية تجربة مقاومة جوية ملحوظة على ارتفاعات تصل إلى 700-800 كم.

درجة حرارة

اتجاهات درجات الحرارة في طبقتين سميكتين من الغلاف الجوي كما تم قياسها بين يناير 1979 وديسمبر 2005 بواسطة وحدات قياس الموجات الدقيقة ووحدات قياس الموجات الدقيقة المتقدمة على أقمار صناعية تابعة للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي. تسجل الأجهزة الموجات الدقيقة المنبعثة من جزيئات الأكسجين في الغلاف الجوي. المصدر: [44]

لقد تمت مناقشة تقسيم الغلاف الجوي إلى طبقات في الغالب بالرجوع إلى درجة الحرارة أعلاه. تنخفض درجة الحرارة مع الارتفاع بدءًا من مستوى سطح البحر، ولكن تبدأ الاختلافات في هذا الاتجاه فوق 11 كم، حيث تستقر درجة الحرارة على مسافة رأسية كبيرة عبر بقية طبقة التروبوسفير. في طبقة الستراتوسفير ، بدءًا من حوالي 20 كم، تزداد درجة الحرارة مع الارتفاع، بسبب التسخين داخل طبقة الأوزون الناجم عن التقاط الأشعة فوق البنفسجية الكبيرة من الشمس بواسطة ثنائي الأكسجين وغاز الأوزون في هذه المنطقة. توجد منطقة أخرى من درجات الحرارة المتزايدة مع الارتفاع على ارتفاعات عالية جدًا، في الغلاف الحراري المسمى بشكل مناسب فوق 90 ​​كم.

سرعة الصوت

وبما أن سرعة الصوت في الغاز المثالي ذي التركيب الثابت تعتمد فقط على درجة الحرارة وليس على الضغط أو الكثافة، فإن سرعة الصوت في الغلاف الجوي مع الارتفاع تأخذ شكل مخطط درجة الحرارة المعقد (انظر الرسم التوضيحي على اليمين)، ولا تعكس التغيرات الارتفاعية في الكثافة أو الضغط.

الكثافة والكتلة

درجة الحرارة وكثافة الكتلة مقابل الارتفاع من نموذج الغلاف الجوي القياسي NRLMSISE-00 (الخطوط الثمانية المنقطة في كل "عقد" موجودة عند المكعبات الثمانية 8، 27، 64، ...، 729)

تبلغ كثافة الهواء عند مستوى سطح البحر حوالي 1.2 كجم/م 3 (1.2 جم/لتر، 0.0012 جم/سم 3 ). لا يتم قياس الكثافة بشكل مباشر ولكن يتم حسابها من خلال قياسات درجة الحرارة والضغط والرطوبة باستخدام معادلة الحالة للهواء (شكل من أشكال قانون الغاز المثالي ). تقل كثافة الغلاف الجوي مع زيادة الارتفاع. يمكن نمذجة هذا الاختلاف تقريبًا باستخدام الصيغة البارومترية . تُستخدم نماذج أكثر تطورًا للتنبؤ بالتحلل المداري للأقمار الصناعية.

يبلغ متوسط ​​كتلة الغلاف الجوي حوالي 5 كوادريليون (5 × 10)15 ) طن أو 1/1,200,000 من كتلة الأرض. وفقًا للمركز الوطني الأمريكي لأبحاث الغلاف الجوي ، "يبلغ متوسط ​​الكتلة الإجمالية للغلاف الجوي 5.1480 × 1018  كجم مع نطاق سنوي بسبب بخار الماء 1.2 أو 1.5 × 1015  كجم، اعتمادًا على ما إذا كانت بيانات ضغط السطح أو بخار الماء مستخدمة؛ أصغر إلى حد ما من التقدير السابق. تقدر الكتلة المتوسطة لبخار الماء بنحو 1.27 × 1016  كجم وكتلة الهواء الجافة 5.1352 ±0.0003 × 10" 18  كجم."

خصائص مجدولة

الخصائص الفيزيائية والحرارية للهواء عند الضغط الجوي [45] : 602  [46]
درجة الحرارة
[ ك ] 		الكثافة
[ كجم / م 3 ]
الحرارة النوعية
[ J/(kg⋅°C) ]
اللزوجة الديناميكية
[ كجم / (م⋅ثانية) ]
اللزوجة الحركية
[ م 2 /ثانية ]
الموصلية الحرارية
[ W/(m⋅°C) ]
الانتشار الحراري
[ م 2 /ثانية ]
رقم براندتل
[1]
معامل المرونة الكلي
[ K −1 ]
100 3.601 1026.6​​ 6.92 × 10 −6 1.92 × 10 −6 0.000 925 2.50 × 10 −6 0.77 0.01
150 2.3675 1009.9​​ 1.03 × 10 −5 4.34 × 10 −6 0.013 735 5.75 × 10 −6 0.753 0.006 667
200 1.7684 1006.1​​ 1.33 × 10 −5 7.49 × 10 −6 0.018 09 1.02 × 10 −5 0.738 0.005
250 1.4128 1005.3​​ 1.60 × 10 −5 1.13 × 10 −5 0.022 27 1.57 × 10 −5 0.722 0.004
300 1.1774 1005.7​​ 1.85 × 10 −5 1.57 × 10 −5 0.026 24 2.22 × 10 −5 0.708 0.003 333
350 0.998 1009 2.08 × 10 −5 2.08 × 10 −5 0.030 03 2.98 × 10 −5 0.697 0.002 857
400 0.8826 1014 2.29 × 10 −5 2.59 × 10 −5 0.033 65 3.76 × 10 −5 0.689 0.0025
450 0.7833 1020.7​​ 2.48 × 10 −5 3.17 × 10 −5 0.037 07 4.22 × 10 −5 0.683 0.002 222
500 0.7048 1029.5​​ 2.67 × 10 −5 3.79 × 10 −5 0.040 38 5.56 × 10 −5 0.68 0.002
550 0.6423 1039.2​​ 2.85 × 10 −5 4.43 × 10 −5 0.0436 6.53 × 10 −5 0.68 0.001 818
600 0.5879 1055.1​​ 3.02 × 10 −5 5.13 × 10 −5 0.046 59 7.51 × 10 −5 0.68 0.001 667
650 0.543 1063.5​​ 3.18 × 10 −5 5.85 × 10 −5 0.049 53 8.58 × 10 −5 0.682 0.001 538
700 0.503 1075.2​​ 3.33 × 10 −5 6.63 × 10 −5 0.0523 9.67 × 10 −5 0.684 0.001 429
750 0.4709 1085.6​​ 3.48 × 10 −5 7.39 × 10 −5 0.055 09 1.08 × 10 −4 0.686 0.001 333
800 0.4405 1097.8​​ 3.63 × 10 −5 8.23 × 10 −5 0.057 79 1.20 × 10 −4 0.689 0.001 25
850 0.4149 1 109 .5 3.77 × 10 −5 9.08 × 10 −5 0.060 28 1.31 × 10 −4 0.692 0.001 176
900 0.3925 1 121 .2 3.90 × 10 −5 9.93 × 10 −5 0.062 79 1.43 × 10 −4 0.696 0.001 111
950 0.3716 1 132 .1 4.02 × 10 −5 1.08 × 10 −4 0.065 25 1.55 × 10 −4 0.699 0.001 053
1000 0.3524 1 141 .7 4.15 × 10 −5 1.18 × 10 −4 0.067 53 1.68 × 10 −4 0.702 0.001
1100 0.3204 1160 4.44 × 10 −5 1.39 × 10 −4 0.0732 1.97 × 10 −4 0.704 0.000 909
1200 0.2947 1179 4.69 × 10 −5 1.59 × 10 −4 0.0782 2.25 × 10 −4 0.707 0.000 833
1300 0.2707 1197 4.93 × 10 −5 1.82 × 10 −4 0.0837 2.58 × 10 −4 0.705 0.000 769
1400 0.2515 1214 5.17 × 10 −5 2.06 × 10 −4 0.0891 2.92 × 10 −4 0.705 0.000 714
1500 0.2355 1230 5.40 × 10 −5 2.29 × 10 −4 0.0946 3.26 × 10 −4 0.705 0.000 667
1600 0.2211 1248 5.63 × 10 −5 2.55 × 10 −4 0.1 3.61 × 10 −4 0.705 0.000 625
1700 0.2082 1267 5.85 × 10 −5 2.81 × 10 −4 0.105 3.98 × 10 −4 0.705 0.000 588
1800 0.197 1287 6.07 × 10 −5 3.08 × 10 −4 0.111 4.38 × 10 −4 0.704 0.000 556
1900 0.1858 1309 6.29 × 10 −5 3.39 × 10 −4 0.117 4.81 × 10 −4 0.704 0.000 526
2000 0.1762 1338 6.50 × 10 −5 3.69 × 10 −4 0.124 5.26 × 10 −4 0.702 0.0005
2100 0.1682 1372 6.72 × 10 −5 4.00 × 10 −4 0.131 5.72 × 10 −4 0.7 0.000 476
2200 0.1602 1419 6.93 × 10 −5 4.33 × 10 −4 0.139 6.12 × 10 −4 0.707 0.000 455
2300 0.1538 1482 7.14 × 10 −5 4.64 × 10 −4 0.149 6.54 × 10 −4 0.71 0.000 435
2400 0.1458 1574 7.35 × 10 −5 5.04 × 10 −4 0.161 7.02 × 10 −4 0.718 0.000 417
2500 0.1394 1688 7.57 × 10 −5 5.44 × 10 −4 0.175 7.44 × 10 −4 0.73 0.0004

الخصائص البصرية

الإشعاع الشمسي (أو ضوء الشمس) هو الطاقة التي تتلقاها الأرض من الشمس . كما تبعث الأرض الإشعاع مرة أخرى إلى الفضاء، ولكن بأطوال موجية أطول لا يستطيع البشر رؤيتها. يمتص الغلاف الجوي جزءًا من الإشعاع الوارد والمنبعث أو ينعكس. [47] [48] في مايو 2017، تم العثور على ومضات من الضوء، شوهدت على أنها تلمع من قمر صناعي يدور على بعد مليون ميل، على أنها ضوء منعكس من بلورات الجليد في الغلاف الجوي. [49] [50]

التشتت

عندما يمر الضوء عبر الغلاف الجوي للأرض، تتفاعل الفوتونات معه من خلال التشتت . إذا لم يتفاعل الضوء مع الغلاف الجوي، يسمى ذلك إشعاعًا مباشرًا وهو ما تراه إذا نظرت مباشرة إلى الشمس . الإشعاع غير المباشر هو الضوء الذي تبعثر في الغلاف الجوي. على سبيل المثال، في يوم غائم عندما لا يمكنك رؤية ظلك، لا يصل إليك إشعاع مباشر، فقد تبعثر كله. كمثال آخر، بسبب ظاهرة تسمى تشتت رايلي ، تنتشر الأطوال الموجية الأقصر (الزرقاء) بسهولة أكبر من الأطوال الموجية الأطول (الحمراء). هذا هو السبب في أن السماء تبدو زرقاء؛ فأنت ترى ضوءًا أزرق مبعثرًا. وهذا هو أيضًا سبب ظهور غروب الشمس باللون الأحمر. نظرًا لأن الشمس قريبة من الأفق، فإن أشعة الشمس تمر عبر الغلاف الجوي أكثر من المعتاد قبل أن تصل إلى عينك. وقد تبعثر الكثير من الضوء الأزرق، تاركًا الضوء الأحمر في غروب الشمس.

امتصاص

رسم بياني تقريبي لنفاذية الغلاف الجوي للأرض (أو عتامة الغلاف الجوي) لأطوال موجية مختلفة من الإشعاع الكهرومغناطيسي، بما في ذلك الضوء المرئي

تمتص الجزيئات المختلفة أطوال موجية مختلفة من الإشعاع. على سبيل المثال، يمتص O 2 وO 3 تقريبًا كل الإشعاع بأطوال موجية أقصر من 300 نانومتر . يمتص الماء (H 2 O) عند العديد من الأطوال الموجية فوق 700 نانومتر. عندما يمتص الجزيء فوتونًا، فإنه يزيد من طاقة الجزيء. يؤدي هذا إلى تسخين الغلاف الجوي، ولكن الغلاف الجوي يبرد أيضًا عن طريق انبعاث الإشعاع، كما هو موضح أدناه.

تترك أطياف الامتصاص المجمعة للغازات في الغلاف الجوي "نوافذ" ذات تعتيم منخفض ، مما يسمح بنقل نطاقات معينة فقط من الضوء. تمتد النافذة الضوئية من حوالي 300 نانومتر ( الأشعة فوق البنفسجية -C) إلى النطاق الذي يمكن للبشر رؤيته، الطيف المرئي (يُطلق عليه عادةً الضوء)، عند حوالي 400-700 نانومتر وتستمر إلى الأشعة تحت الحمراء إلى حوالي 1100 نانومتر. هناك أيضًا نوافذ الأشعة تحت الحمراء والراديو التي تنقل بعض الموجات تحت الحمراء والراديو بأطوال موجية أطول. على سبيل المثال، تمتد نافذة الراديو من حوالي سنتيمتر واحد إلى حوالي أحد عشر مترًا من الموجات.

الانبعاث

الانبعاث هو عكس الامتصاص، وهو عندما يصدر جسم إشعاعًا. تميل الأجسام إلى إصدار كميات وأطوال موجية من الإشعاع اعتمادًا على منحنيات انبعاث " الجسم الأسود " الخاصة بها، وبالتالي تميل الأجسام الأكثر سخونة إلى إصدار المزيد من الإشعاع، بأطوال موجية أقصر. تصدر الأجسام الأكثر برودة إشعاعًا أقل، بأطوال موجية أطول. على سبيل المثال، تبلغ درجة حرارة الشمس حوالي 6000  كلفن (5730  درجة مئوية ؛ 10340  درجة فهرنهايت )، ويبلغ إشعاعها ذروته بالقرب من 500 نانومتر، وهي مرئية للعين البشرية. تبلغ درجة حرارة الأرض حوالي 290 كلفن (17 درجة مئوية؛ 62 درجة فهرنهايت)، لذا يبلغ إشعاعها ذروته بالقرب من 10000 نانومتر، وهي طويلة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها للبشر.

بسبب درجة حرارته، يصدر الغلاف الجوي الأشعة تحت الحمراء. على سبيل المثال، في الليالي الصافية، يبرد سطح الأرض بشكل أسرع من الليالي الملبدة بالغيوم. وذلك لأن السحب (H 2 O) تمتص وترسل الأشعة تحت الحمراء بقوة. وهذا هو السبب أيضًا في أن الجو يصبح أكثر برودة في الليل على ارتفاعات أعلى.

يرتبط تأثير الاحتباس الحراري بشكل مباشر بتأثير الامتصاص والانبعاث هذا. تمتص بعض الغازات في الغلاف الجوي الأشعة تحت الحمراء وتنبعث منها ، لكنها لا تتفاعل مع ضوء الشمس في الطيف المرئي. ومن الأمثلة الشائعة على ذلك ثاني أكسيد الكربون والماء .

معامل الانكسار

التأثير المشوه للانكسار الجوي على شكل الشمس عند الأفق

إن معامل الانكسار للهواء قريب من 1، ولكنه أكبر منه بقليل. ويمكن أن تؤدي الاختلافات المنتظمة في معامل الانكسار إلى انحناء أشعة الضوء على طول المسارات الضوئية الطويلة. ومن الأمثلة على ذلك أنه في بعض الظروف، يمكن للمراقبين على متن السفن رؤية سفن أخرى فوق الأفق مباشرة لأن الضوء ينكسر في نفس اتجاه انحناء سطح الأرض.

يعتمد معامل الانكسار للهواء على درجة الحرارة، [51] مما يؤدي إلى ظهور تأثيرات الانكسار عندما يكون التدرج في درجة الحرارة كبيرًا. ومن الأمثلة على هذه التأثيرات السراب .

التوزيع

منظر مثالي لثلاثة أزواج من خلايا الدورة الدموية الكبيرة

الدورة الجوية هي حركة الهواء على نطاق واسع عبر طبقة التروبوسفير، والوسيلة (مع الدورة المحيطية ) التي يتم من خلالها توزيع الحرارة حول الأرض. يختلف الهيكل واسع النطاق للدورة الجوية من عام إلى آخر، لكن الهيكل الأساسي يظل ثابتًا إلى حد ما لأنه يتحدد بمعدل دوران الأرض والفرق في الإشعاع الشمسي بين خط الاستواء والقطب.

تطور الغلاف الجوي للأرض

أقدم الغلاف الجوي

كانت الغلاف الجوي الأول، خلال الدهر الهادي المبكر للأرض ، يتكون من غازات في السديم الشمسي ، وخاصة الهيدروجين ، وربما هيدريدات بسيطة مثل تلك الموجودة الآن في الكواكب الغازية العملاقة ( المشتري وزحل )، وخاصة بخار الماء والميثان والأمونيا . خلال هذه الحقبة المبكرة، أدى الاصطدام المكوّن للقمر والاصطدامات العديدة بالنيازك الكبيرة إلى تسخين الغلاف الجوي، مما أدى إلى إخراج أكثر الغازات تطايرًا. أدى الاصطدام بثيا ، على وجه الخصوص، إلى ذوبان وقذف أجزاء كبيرة من وشاح الأرض وقشرتها وإطلاق كميات كبيرة من البخار الذي برد في النهاية وتكثف ليساهم في تكوين مياه المحيط في نهاية الدهر الهادي. [ 52] : 10 

الغلاف الجوي الثاني

أدى التصلب المتزايد لقشرة الأرض في نهاية العصر الهادي إلى إغلاق معظم انتقال الحرارة الحملية إلى السطح، مما تسبب في تبريد الغلاف الجوي، مما أدى إلى تكثيف معظم بخار الماء من الهواء المتساقط في محيط فائق . أدى المزيد من إطلاق الغازات من البراكين ، إلى جانب الغازات التي أدخلتها الكويكبات الضخمة أثناء القصف الثقيل المتأخر ، إلى إنشاء الغلاف الجوي الأركي اللاحق ، والذي يتكون إلى حد كبير من النيتروجين بالإضافة إلى ثاني أكسيد الكربون والميثان والغازات الخاملة. [52] يذوب جزء كبير من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الماء ويتفاعل مع المعادن مثل الكالسيوم والمغنيسيوم أثناء تجوية الصخور القشرية لتكوين كربونات ترسبت كرواسب . تم العثور على رواسب مرتبطة بالمياه يعود تاريخها إلى ما قبل 3.8 مليار سنة. [53]

منذ حوالي 3.4 مليار سنة، شكل النيتروجين المكون الرئيسي للغلاف الجوي الثاني المستقر آنذاك. يجب أن يؤخذ تأثير تطور الحياة في الاعتبار في وقت قريب إلى حد ما في تاريخ الغلاف الجوي لأن تلميحات من أشكال الحياة الأولى ظهرت منذ وقت مبكر يصل إلى 3.5 مليار سنة. [54] كيف حافظت الأرض في ذلك الوقت على مناخ دافئ بما يكفي لوجود الماء السائل والحياة، إذا كانت الشمس المبكرة تفرز إشعاعًا شمسيًا أقل بنسبة 30٪ مما هي عليه اليوم، هو لغز يُعرف باسم " مفارقة الشمس الشابة الخافتة ".

ومع ذلك، يُظهر السجل الجيولوجي سطحًا دافئًا نسبيًا مستمرًا خلال السجل الكامل لدرجات الحرارة المبكرة للأرض - باستثناء مرحلة جليدية باردة واحدة منذ حوالي 2.4 مليار سنة. في أواخر العصر الأركي الحديث ، بدأ الغلاف الجوي المحتوي على الأكسجين في التطور، على ما يبدو بسبب مليار عام من التمثيل الضوئي للبكتيريا الزرقاء (انظر حدث الأكسجين العظيم )، والتي تم العثور عليها كحفريات ستروماتوليت من 2.7 مليار سنة مضت. تشير نظائر الكربون الأساسية المبكرة ( نسب نسبة النظائر ) بقوة إلى ظروف مماثلة للتيار، وأن السمات الأساسية لدورة الكربون أصبحت راسخة منذ ما يقرب من 4 مليارات سنة.

توفر الرواسب القديمة في الجابون والتي يرجع تاريخها إلى ما بين 2.15 و2.08 مليار سنة مضت سجلاً لتطور الأكسجين الديناميكي على الأرض. ومن المرجح أن تكون هذه التقلبات في الأكسجين ناجمة عن انحراف نظائر الكربون في لوماجوندي. [55]

الغلاف الجوي الثالث

محتوى الأكسجين في الغلاف الجوي على مدى المليار سنة الماضية [56] [57]

إن إعادة ترتيب القارات بشكل مستمر بواسطة الصفائح التكتونية تؤثر على التطور الطويل الأمد للغلاف الجوي من خلال نقل ثاني أكسيد الكربون من وإلى مخازن الكربونات القارية الكبيرة . لم يكن الأكسجين الحر موجودًا في الغلاف الجوي حتى حوالي 2.4 مليار سنة مضت خلال حدث الأكسجين العظيم ، ويُشار إلى ظهوره بنهاية تكوينات الحديد المخططة (التي تشير إلى استنفاد الركائز التي يمكن أن تتفاعل مع الأكسجين لإنتاج رواسب الحديديك ) خلال الدهر البدائي المبكر .

قبل هذا الوقت، كان من الممكن إزالة أي أكسجين ينتج عن عملية التمثيل الضوئي للبكتيريا الزرقاء بسهولة عن طريق أكسدة المواد المختزلة على سطح الأرض، ولا سيما الحديد الثنائي والكبريت والميثان الجوي . لم تبدأ جزيئات الأكسجين الحرة في التراكم في الغلاف الجوي حتى بدأ معدل إنتاج الأكسجين يتجاوز توفر المواد المختزلة التي تزيل الأكسجين. تشير هذه النقطة إلى التحول من الغلاف الجوي المختزل إلى الغلاف الجوي المؤكسد . أظهر O 2 اختلافات كبيرة خلال حقبة البروتيروزوي، بما في ذلك فترة مليار سنة من اليوكسينيا ، حتى وصل إلى حالة ثابتة تزيد عن 15٪ بحلول نهاية عصر ما قبل الكمبري . [58] أدى ظهور الكائنات الحية ذاتية التغذية حقيقية النواة الأكثر قوة ( الطحالب الخضراء والحمراء ) إلى زيادة الأكسجين في الهواء، وخاصة بعد نهاية التجلد العالمي الكريوجيني ، والذي أعقبه حدث إشعاعي تطوري خلال فترة إيدياكاران المعروفة باسم انفجار أفالون ، حيث تكاثرت أشكال الحياة المعقدة متعددة الخلايا (بما في ذلك أقدم اللاسعات والبلاكوزوات والثنائيات التناظر ) لأول مرة. الفترة الزمنية التالية من 539 مليون سنة مضت إلى يومنا هذا هي الدهر الفانروزوي ، وخلال الفترة المبكرة منه، بدأت الحياة متعددة الخلايا المتحركة بشكل أكثر نشاطًا في الظهور وتنوعت بسرعة في حدث إشعاعي آخر يسمى الانفجار الكامبري ، والذي تم تغذية عملية التمثيل الغذائي للقاطرة فيه بمستوى الأكسجين المرتفع.

تقلبت كمية الأكسجين في الغلاف الجوي على مدى الستمائة مليون سنة الماضية، حيث بلغت ذروتها بنحو 30% منذ حوالي 280 مليون سنة خلال العصر الكربوني ، وهي نسبة أعلى بكثير من نسبة 21% الحالية. وتتحكم عمليتان رئيسيتان في التغيرات في الغلاف الجوي: تطور النباتات ودورها المتزايد في تثبيت الكربون ، واستهلاك الأكسجين من خلال التنوع السريع للحيوانات وكذلك من قبل النباتات للتنفس الضوئي واحتياجاتها الأيضية الخاصة في الليل. ويؤدي تحلل البيريت والثورات البركانية إلى إطلاق الكبريت في الغلاف الجوي، والذي يتفاعل وبالتالي يقلل من الأكسجين في الغلاف الجوي. ومع ذلك، تطلق الثورات البركانية أيضًا ثاني أكسيد الكربون، الذي يمكن أن يغذي عملية التمثيل الضوئي الأكسجيني بواسطة النباتات الأرضية والمائية . ولا يُفهم سبب تغير كمية الأكسجين في الغلاف الجوي بدقة. وغالبًا ما ارتبطت الفترات التي زاد فيها الأكسجين في الغلاف الجوي بتطور أسرع للحيوانات.

تلوث الهواء

يُظهر الرسم المتحرك تراكم ثاني أكسيد الكربون في طبقة التروبوسفير في نصف الكرة الشمالي مع بلوغه ذروته في شهر مايو/أيار. ويصل ثاني أكسيد الكربون إلى ذروته في دورة الغطاء النباتي في أواخر الصيف. وبعد بلوغ الغطاء النباتي ذروته، يصبح انخفاض ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بسبب عملية التمثيل الضوئي واضحًا، وخاصة فوق الغابات الشمالية .

تلوث الهواء هو إدخال المواد الكيميائية المحمولة جوًا أو المواد الجسيمية أو المواد البيولوجية التي تسبب الضرر أو الانزعاج للكائنات الحية. [59] أدى النمو السكاني والتصنيع ومحركات المجتمعات البشرية إلى زيادة كمية الملوثات المحمولة جوًا في الغلاف الجوي للأرض بشكل كبير، مما تسبب في مشاكل ملحوظة مثل الضباب الدخاني والأمطار الحمضية والأمراض المرتبطة بالتلوث . كما أن استنفاد طبقة الأوزون الستراتوسفيرية ، التي تحمي السطح من الأشعة فوق البنفسجية المؤينة الضارة ، ناتج أيضًا عن تلوث الهواء، وخاصة من مركبات الكلورو فلورو كربون وغيرها من المواد المستنفدة للأوزون.

منذ عام 1750، أدى النشاط البشري، وخاصة بعد الثورة الصناعية ، إلى زيادة تركيزات الغازات المسببة للانحباس الحراري العالمي ، وأهمها ثاني أكسيد الكربون والميثان وأكسيد النيتروز . وقد تسببت انبعاثات الغازات المسببة للانحباس الحراري العالمي ، إلى جانب إزالة الغابات وتدمير الأراضي الرطبة عن طريق قطع الأشجار وتطوير الأراضي ، في ارتفاع ملحوظ في درجات الحرارة العالمية ، حيث بلغ متوسط ​​درجات الحرارة السطحية العالمية1.1 درجة مئوية أعلى في العقد 2011-2020 مما كانت عليه في عام 1850. [60] وقد أثار ذلك مخاوف بشأن تغير المناخ من صنع الإنسان ، والذي يمكن أن يكون له تأثيرات بيئية كبيرة مثل ارتفاع مستوى سطح البحر ، وتحمض المحيطات ، وتراجع الأنهار الجليدية (الذي يهدد أمن المياه )، وزيادة الأحداث الجوية المتطرفة وحرائق الغابات ، والانهيار البيئي والموت الجماعي للحياة البرية .

صور من الفضاء

في 19 أكتوبر 2015، أطلقت وكالة ناسا موقعًا إلكترونيًا يحتوي على صور يومية للجانب المضاء بالكامل من الأرض على الرابط https://epic.gsfc.nasa.gov/. يتم التقاط الصور من مرصد مناخ الفضاء العميق (DSCOVR) وتُظهر الأرض أثناء دورانها خلال اليوم. [61]

  • الغلاف الجوي العلوي للأرض في الليل يظهر من الأسفل على هيئة أشرطة من التوهج اللاحق تضيء طبقة التروبوسفير باللون البرتقالي مع ظلال السحب، وطبقة الستراتوسفير باللونين الأبيض والأزرق. بعد ذلك، تمتد طبقة الميزوسفير (المنطقة الوردية) إلى الخط البرتقالي والأخضر الخافت لأدنى توهج جوي، على بعد حوالي مائة كيلومتر عند حافة الفضاء والحافة السفلية للغلاف الحراري (غير المرئي). ويستمر ذلك مع أشرطة خضراء وحمراء من الشفق القطبي تمتد على مدى عدة مئات من الكيلومترات.
    الغلاف الجوي العلوي للأرض في الليل يظهر من الأسفل كأشرطة من التوهج اللاحق تضيء طبقة التروبوسفير باللون البرتقالي مع ظلال السحب، وطبقة الستراتوسفير باللونين الأبيض والأزرق. بعد ذلك، تمتد طبقة الميزوسفير (المنطقة الوردية) إلى الخط البرتقالي والأخضر الخافت لأدنى توهج جوي ، على بعد حوالي مائة كيلومتر عند حافة الفضاء والحافة السفلية للغلاف الحراري (غير المرئي). ويستمر ذلك مع أشرطة خضراء وحمراء من الشفق القطبي تمتد على مدى عدة مئات من الكيلومترات.
  • منظر جانبي للغلاف الجوي للأرض. تشير الألوان تقريبًا إلى طبقات الغلاف الجوي.
    منظر جانبي للغلاف الجوي للأرض. تشير الألوان تقريبًا إلى طبقات الغلاف الجوي.
  • تظهر هذه الصورة القمر في المنتصف، مع انتقال طرف الأرض بالقرب من الأسفل إلى طبقة التروبوسفير البرتقالية اللون. تنتهي طبقة التروبوسفير فجأة عند التروبوبوز، الذي يظهر في الصورة كحد حاد بين الغلاف الجوي البرتقالي والأزرق اللون. تمتد السحب الليلية الزرقاء الفضية بعيدًا فوق طبقة التروبوسفير الخاصة بالأرض.
    تظهر هذه الصورة القمر في المنتصف، مع انتقال طرف الأرض بالقرب من الأسفل إلى طبقة التروبوسفير البرتقالية اللون. تنتهي طبقة التروبوسفير فجأة عند التروبوبوز، الذي يظهر في الصورة كحد حاد بين الغلاف الجوي البرتقالي والأزرق اللون. تمتد السحب الليلية الزرقاء الفضية بعيدًا فوق طبقة التروبوسفير الخاصة بالأرض.
  • الغلاف الجوي للأرض مضاء من الخلف بواسطة الشمس في كسوف تم رصده من الفضاء العميق على متن أبولو 12 في عام 1969
    الغلاف الجوي للأرض مضاء من الخلف بواسطة الشمس في كسوف تم رصده من الفضاء العميق على متن أبولو 12 في عام 1969

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ "بوابة لصور رواد الفضاء للأرض". ناسا . تم الاسترجاع في 2018-01-29 .
  2. ^ "ما هو... الغلاف الجوي للأرض؟ - ناسا". 2024-05-13 . تم الاسترجاع 2024-06-18 .
  3. ^ Lide, David R. Handbook of Chemistry and Physics . بوكا راتون، فلوريدا: CRC، 1996: 14–17
  4. ^ فاسكيز، م.؛ هانسلماير، أ. (2006). "مقدمة تاريخية". الأشعة فوق البنفسجية في النظام الشمسي . مكتبة الفيزياء الفلكية وعلوم الفضاء. المجلد 331. سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ص. 17. رمز الكتاب : 2005ASSL..331.....V. doi : 10.1007/1-4020-3730-9_1. رقم ISBN 978-1-4020-3730-6.
  5. ^ "اتجاهات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي"، شبكة مرجعية عالمية للغازات المسببة للانحباس الحراري، الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي ، 2019 ، تم استرجاعها في 31 مايو 2019
  6. ^ "اتجاهات الميثان الجوي"، شبكة مرجعية عالمية للغازات المسببة للانحباس الحراري، الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي ، 2019 ، تم استرجاعها في 31 مايو 2019
  7. ^ ab Haynes, HM, ed. (2016–2017), CRC Handbook of Chemistry and Physics (97th ed.), CRC Press, p. 14-3, ISBN 978-1-4987-5428-6، والتي تستشهد بكميات ألين الفلكية الفيزيائية ولكنها تتضمن فقط عشرة من أكبر مكوناتها.
  8. ^ ab Wallace, John M. and Peter V. Hobbs. Atmospheric Science: An Introductory Survey Archived 2018-07-28 at the Wayback Machine . Elsevier. Second Edition, 2006. ISBN 978-0-12-732951-2 . الفصل 1 
  9. ^ "الغازات النزرة". Ace.mmu.ac.uk. مؤرشف من الأصل في 9 أكتوبر 2010. تم الاسترجاع في 2010-10-16 .
  10. ^ كوكس، آرثر ن.، محرر. (2000)، كميات ألين الفلكية (الطبعة الرابعة)، دار نشر AIP، ص 258-259، رقم ISBN 0-387-98746-0، والذي يقرب N 2 وO 2 إلى أربعة أرقام مهمة دون التأثير على الإجمالي لأنه تمت إزالة 0.004% من N 2 وإضافتها إلى O 2. وهو يتضمن 20 مكونًا.
  11. ^ الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء (1976)، الغلاف الجوي القياسي الأمريكي، 1976 (PDF) ، ص. 3
  12. ^ Allen, CW (1976), Astrophysical Quantities (الطبعة الثالثة)، Athlone Press، ص. 119، ISBN 0-485-11150-0
  13. ^ هناك مصدران موثوقان حديثان تم الاستشهاد بهما هنا لهما تركيبات جوية إجمالية، بما في ذلك الجزيئات النزرة، تتجاوز 100%. وهما كميات ألين الفلكية [10] (2000، 100.001241343%) ودليل CRC للكيمياء والفيزياء [7] (2016-2017، 100.004667%)، الذي يستشهد بكميات ألين الفلكية . وكلاهما يستخدم كمراجع في هذه المقالة. وكلاهما يتجاوز 100% لأن قيم ثاني أكسيد الكربون فيهما زادت إلى 345 جزءًا في المليون، دون تغيير مكوناتهما الأخرى للتعويض. ويزداد الأمر سوءًا بسبب قيمة ثاني أكسيد الكربون في أبريل 2019 ، والتي تبلغ 413.32 جزءًا في المليون. [5] وعلى الرغم من صغرها، فإن قيمة يناير 2019 لغاز الميثان هي 1866.1 جزءًا في المليار. [6] هناك مصدران أقدم موثوقان لهما تركيبات جوية جافة، بما في ذلك الجزيئات النزرة، والتي يبلغ مجموعها أقل من 100٪: الغلاف الجوي القياسي الأمريكي، 1976 [11] (99.9997147٪)؛ والكميات الفيزيائية الفلكية [12] (1976، 99.9999357٪).
  14. ^ "العلامات الحيوية: ثاني أكسيد الكربون". ناسا للمناخ . أبريل 2022. تم الاسترجاع في 16 مايو 2022 .
  15. ^ "علامات حيوية: الميثان". ناسا للمناخ . أبريل 2022. تم الاسترجاع في 2 فبراير 2024 .
  16. ^ ديتليف مولر: Luft: Chemie، Physik، Biologie، Reinhaltung، Recht. والتر دي جرويتر، 2003، ISBN 3-11-016431-0 ، س 173. (عرض في كتب جوجل). 
  17. ^ يونس شنجل. Termodinamica ونقل السعرات الحرارية .
  18. ^ "الهواء - الوزن الجزيئي والتركيب". www.engineeringtoolbox.com . تم الاسترجاع في 2021-04-27 .
  19. ^ "تركيب الهواء". صندوق الأدوات الهندسية . تم الاسترجاع في 2017-07-04 . يظل تركيب الهواء ثابتًا حتى ارتفاع 10.000 متر تقريبًا
  20. ^ زيل، هولي (2015-03-02). "الغلاف الجوي العلوي للأرض". ناسا . تم الاسترجاع في 2017-02-20 .
  21. ^ "Exosphere - Overview". UCAR. 2011. مؤرشف من الأصل في 17 مايو 2017. تم الاسترجاع في 19 أبريل 2015 .
  22. ^ من تأليف راندي راسل (2008). "الغلاف الحراري" . تم الاسترجاع في 18 أكتوبر 2013 .
  23. ^ ab "ارتفاع التروبوبوز". Das.uwyo.edu . تم الاسترجاع في 2012-04-18 .[ رابط معطل ]
  24. ^ abc "Exosphere - Overview". UCAR. 2011. مؤرشف من الأصل في 17 مايو 2017. تم الاسترجاع في 19 أبريل 2015 .
  25. ^ "طبقات الغلاف الجوي للأرض". 22 يناير 2013.
  26. ^ ديفيد سي. كاتلينج وكيفن جيه. زانلي، تسرب الهواء الكوكبي، مجلة ساينتفك أمريكان، مايو 2009، ص 26 (تم الوصول إليه في 25 يوليو 2012)
  27. ^ أهرينز، سي دونالد. أساسيات علم الأرصاد الجوية . نشر بواسطة تومسون بروكس/كول، 2005.
  28. ^ States, Robert J.; Gardner, Chester S. (January 2000). "Thermal Structure of the Mesopause Region (80–105 km) at 40°N Latitude. Part I: Seasonal Variations". مجلة علوم الغلاف الجوي . 57 (1): 66–77. Bibcode :2000JAtS...57...66S. doi : 10.1175/1520-0469(2000)057<0066:TSOTMR>2.0.CO;2 .
  29. ^ جو بوخدال. "برنامج معلومات الغلاف الجوي والمناخ والبيئة". Ace.mmu.ac.uk. مؤرشف من الأصل في 2010-07-01 . تم الاسترجاع في 2012-04-18 .
  30. ^ مجلة علوم الغلاف الجوي (1993). "stratopause". مؤرشف من الأصل في 2013-10-19 . تم استرجاعه في 2013-10-18 .
  31. ^ Barry, RG; Chorley, RJ (1971). Atmosphere, Weather and Climate . London: Menthuen & Co Ltd. p. 65. ISBN 9780416079401.
  32. ^ تايسون، ب.د.؛ بريستون-وايت، ر.أ. (2013). الطقس والمناخ في جنوب أفريقيا (الطبعة الثانية). أكسفورد: مطبعة جامعة أكسفورد . ص. 4.
  33. ^ "التروبوسفير". الموسوعة المختصرة للعلوم والتكنولوجيا . ماكجرو هيل . 1984. تحتوي على حوالي أربعة أخماس كتلة الغلاف الجوي بأكمله.
  34. ^ "homosphere – AMS Glossary". Amsglossary.allenpress.com. مؤرشف من الأصل في 14 سبتمبر 2010. تم الاسترجاع 2010-10-16 .
  35. ^ آن ماري هيلمنستاين، دكتوراه (16 يونيو 2018). "الغازات الأربعة الأكثر وفرة في الغلاف الجوي للأرض".
  36. ^ "الغلاف الجوي للأرض". مؤرشف من الأصل في 2009-06-14.
  37. ^ "NASA – Earth Fact Sheet". Nssdc.gsfc.nasa.gov. مؤرشف من الأصل في 30 أكتوبر 2010. تم الاسترجاع في 2010-10-16 .
  38. ^ "شذوذ درجات الحرارة السطحية العالمية". مؤرشف من الأصل في 2009-03-03.
  39. ^ "توازن الإشعاع الأرضي وتدفقات الحرارة المحيطية". مؤرشف من الأصل في 2005-03-03.
  40. ^ "مشروع مقارنة النماذج المقترنة" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 2008-05-28.
  41. ^ الارتفاع الهندسي مقابل درجة الحرارة والضغط والكثافة وسرعة الصوت المشتقة من الغلاف الجوي القياسي الأمريكي لعام 1962.
  42. ^ ترينبيرث، كيفن إي؛ سميث، ليزلي (1970-01-01). "كتلة الغلاف الجوي: قيد على التحليلات العالمية". مجلة المناخ . 18 (6): 864. رمز Bibcode :2005JCli...18..864T. CiteSeerX 10.1.1.727.6573 . doi :10.1175/JCLI-3299.1. S2CID  16754900. 
  43. ^ لوتجنز، فريدريك ك. وإدوارد ج. تاربك (1995) الغلاف الجوي ، برنتيس هول، الطبعة السادسة، ص 14-17، ISBN 0-13-350612-6 
  44. ^ "اتجاهات درجات الحرارة الجوية، 1979–2005: صورة اليوم". Earthobservatory.nasa.gov. 2000-01-01 . تم الاسترجاع في 2014-06-10 .
  45. ^ هولمان، جاك ب. (2002). نقل الحرارة (الطبعة التاسعة). نيويورك، نيويورك: شركات ماكجرو هيل، ص 602. رقم ISBN 9780072406559. OCLC  46959719.
  46. ^ بيرجمان، ثيودور إل.؛ لافين، أدريان إس.؛ إنكروبيرا، فرانك بي.؛ ديويت، ديفيد بي. (2007). أساسيات نقل الحرارة والكتلة (الطبعة السادسة). هوبوكين، نيوجيرسي: جون وايلي وأولاده، ص 941-950. رقم ISBN 9780471457282. OCLC  62532755.
  47. ^ "امتصاص / انعكاس ضوء الشمس". فهم التغير العالمي . تم الاسترجاع في 2023-06-13 .
  48. ^ "النافذة الجوية". الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي . تم الاسترجاع في 2023-06-13 .
  49. ^ القديس فلور، نيكولاس (19 مايو 2017). "رصد ومضات غامضة على الأرض من على بعد مليون ميل". صحيفة نيويورك تايمز . تم الاسترجاع في 20 مايو 2017 .
  50. ^ مارشاك، ألكسندر؛ فارناي، تاماس؛ كوستينسكي، ألكسندر (15 مايو 2017). "بريق أرضي يُرى من الفضاء السحيق: بلورات جليدية موجهة تم اكتشافها من نقطة لاغرانج". رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 44 (10): 5197. رمز Bibcode : 2017GeoRL..44.5197M. doi : 10.1002/2017GL073248. hdl : 11603/13118 . S2CID  109930589.
  51. ^ إدلين، بينجت (1966). "مؤشر الانكسار للهواء". مترولوجيا . 2 (2): 71-80. رمز Bibcode :1966Metro...2...71E. doi :10.1088/0026-1394/2/2/002.
  52. ^ ab Zahnle, K.; Schaefer, L .; Fegley, B. (2010). "أقدم الغلاف الجوي للأرض". Cold Spring Harbor Perspectives in Biology . 2 (10): a004895. doi :10.1101/cshperspect.a004895. PMC 2944365. PMID 20573713  . 
  53. ^ ب. ويندلي: القارات المتطورة. مطبعة وايلي، نيويورك 1984
  54. ^ ج. شوبف: أقدم غلاف حيوي للأرض: أصله وتطوره. مطبعة جامعة برينستون، برينستون، نيوجيرسي، 1983
  55. ^ تيموثي دبليو ليونز، كريستوفر تي راينهارد ونوح جيه بلانافسكي (2014). "الأكسجة الجوية قبل ثلاثة مليارات سنة". نيتشر . 506 (7488): 307-15. رمز Bibcode :2014Natur.506..307L. doi :10.1038/nature13068. PMID  24553238. S2CID  4443958.
  56. ^ مارتن، دانييل؛ ماكينا، هيلين؛ ليفينا، فاليري (2016). "التأثير الفسيولوجي البشري لإزالة الأكسجين على مستوى العالم". مجلة العلوم الفسيولوجية . 67 (1): 97-106. doi :10.1007/s12576-016-0501-0. ISSN  1880-6546. PMC 5138252. PMID 27848144  . 
  57. ^ الرسم البياني: الأكسجين الجوي وثاني أكسيد الكربون مقابل الزمن
  58. ^ كريستوفر ر. سكوتيز، العودة إلى تاريخ الأرض: مخطط موجز لمشروع ما قبل الكمبري، باليومار
  59. ^ بدءًا من [1] التلوث – تعريف من قاموس ميريام وبستر الإلكتروني
  60. ^ الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (2021). "ملخص لصناع السياسات" (PDF) . الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، فريق العمل الأول، تقرير التقييم السادس ، ص 4-5. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2021-08-11 . تم الاسترجاع في 2021-11-20 .
  61. ^ نورثون، كارين (2015-10-19). "مشاهد يومية للأرض متاحة على موقع ناسا الجديد". ناسا . تم الاسترجاع في 2015-10-21 .
تحتوي ويكيميديا ​​كومنز على وسائط متعلقة بـ الغلاف الجوي للأرض .
يحتوي موقع Wikiquote على اقتباسات متعلقة بـ الهواء .
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=غلاف_الأرض&oldid=1254645943"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate