طبقة التروبوسفير

الموسوعة الحرة
صورة لطبقة التروبوسفير الأرضية بأنواعها المختلفة من السحب ، من المنخفضة إلى العالية، وهي تُلقي بظلالها. ينعكس ضوء الشمس عن المحيط بعد أن تم ترشيحه ليصبح ضوءًا محمرًا عند مروره عبر معظم طبقة التروبوسفير عند غروب الشمس. ويمكن رؤية طبقة الستراتوسفير في الأفق كشريط من توهجها المميز من ضوء الشمس الأزرق المتناثر .
الدوران الجوي: نموذج الخلايا الثلاث لدوران الغلاف الجوي للأرض، والذي تعتبر طبقة التروبوسفير الطبقة الأدنى منه .

التروبوسفير هي الطبقة السفلى من الغلاف الجوي للأرض . تُنطق / ˈtrɒpəsfɪərˌpoʊ- / ، [ 1 ] واسمها مشتق من الكلمة اليونانية القديمة τρόπος ( trópos ) التي تعني " الدوران ، التغيير " ، و- تعني " الكرة " . تحتوي على 80% من إجمالي كتلة الغلاف الجوي للكوكب و99% من إجمالي كتلة بخار الماء والهباء الجوي ، وهي المنطقة التي تحدث فيها معظم الظواهر الجوية. [ 2 ] من سطح الأرض، يبلغ متوسط ​​ارتفاع التروبوسفير 18 كيلومترًا (11 ميلًا؛ 59000 قدم) في المناطق الاستوائية ؛ و11 كيلومترًا (6.8 ميلًا؛ 36000 قدم) في خطوط العرض المتوسطة . و 6 كم (3.7 ميل؛ 20000 قدم) في خطوط العرض العليا للمناطق القطبية في فصل الشتاء؛ وبالتالي فإن متوسط ​​ارتفاع طبقة التروبوسفير هو 13 كم (8.1 ميل؛ 43000 قدم) .             

يُشتق مصطلح التروبوسفير من الكلمتين اليونانيتين " تروبوس" (دوار) و "سفيرا" (كرة)، مما يشير إلى أن الاضطراب الدوراني يخلط طبقات الهواء، وبالتالي يُحدد بنية التروبوسفير وظواهره. [ 3 ] يؤثر الاحتكاك الدوراني للتروبوسفير مع سطح الكوكب على تدفق الهواء، مُشكلاً بذلك طبقة الحدود الكوكبية (PBL) التي يتراوح ارتفاعها من مئات الأمتار إلى كيلومترين (1.2 ميل؛ 6600 قدم) . وتختلف قياسات طبقة الحدود الكوكبية تبعًا لخط العرض، وتضاريس الأرض ، ووقت إجراء القياسات الجوية. وفوق التروبوسفير تقع التروبوبوز ، وهي الحد الفاصل بين التروبوسفير والستراتوسفير . ولأن التروبوبوز طبقة انعكاس حراري ترتفع فيها درجة حرارة الهواء مع الارتفاع، فإن درجة حرارة التروبوبوز تبقى ثابتة. [ 3 ] تحتوي هذه الطبقة على أكبر تركيز من النيتروجين.   

يتكون الغلاف الجوي للأرض من خمس طبقات: (1) الإكسوسفير على ارتفاع 600 كيلومتر فأكثر؛ (2) الثيرموسفير على ارتفاع 600 كيلومتر؛ (3) الميزوسفير على ارتفاع 95-120 كيلومترًا؛ (4) الستراتوسفير على ارتفاع 50-60 كيلومترًا؛ (5) التروبوسفير على ارتفاع 8-15 كيلومترًا. تبلغ المسافة من سطح الكوكب إلى حافة الستراتوسفير حوالي 50 كيلومترًا، أي أقل من 1% من نصف قطر الأرض.

بناء

تعبير

يتكون الغلاف الجوي للأرض من بخار الماء، وهو عبارة عن مياه أمطار حمضية ، ولذلك تتراوح درجة حموضته الطبيعية بين 5.0 و5.5 (حمضية قليلاً). (أما المياه الأخرى غير بخار الماء الجوي، مثل مياه الأنهار العذبة، فتتأثر عادةً بالبيئة المحيطة وقد لا تكون ضمن هذا النطاق من درجة الحموضة). يحتوي بخار الماء الجوي على غازات معلقة (ليس بالكتلة)، منها 78.08% نيتروجين على شكل N₂ ، و20.95% أكسجين على شكل O₂ ، و0.93% أرجون ، بالإضافة إلى غازات ضئيلة، وكميات متفاوتة من الماء المتكثف (من بخار الماء المشبع ). أي ثاني أكسيد كربون ينطلق إلى الغلاف الجوي من مصدر مضغوط يتحد مع بخار الماء الحمضي، مما يؤدي إلى انخفاض مؤقت في درجة حموضة الغلاف الجوي بنسب ضئيلة. يُطلق تنفس الحيوانات حمض الكربونيك بكميات غير متوازنة، بالإضافة إلى مستويات منخفضة من أيونات أخرى. وينتج عن احتراق الهيدروكربونات إطلاق حمض الكربونيك في الغلاف الجوي على هيئة ماء مشبع، أو مكثف، أو بخار، أو غاز (بخار غير مرئي). وقد يُطلق الاحتراق جزيئات دقيقة (كربون/سخام ورماد)، بالإضافة إلى جزيئات تُكوّن النتريت والكبريتيت، مما يُقلل درجة حموضة الماء في الغلاف الجوي بشكل طفيف، أو بشكل ضار في المناطق الصناعية الكثيفة، حيث يُصنف ذلك ضمن تلوث الهواء، وقد يُؤدي إلى ظاهرة المطر الحمضي، وهي درجة حموضة أقل من درجة الحموضة الطبيعية البالغة 5.56. ويمكن إزالة الآثار السلبية لمنتجات الاحتراق الثانوية المنبعثة في بخار الغلاف الجوي باستخدام أبراج التنقية وغيرها من الوسائل الفيزيائية، كما يُمكن معالجة الملوثات التي تم جمعها وتحويلها إلى منتج ثانوي قيّم. مصادر بخار الماء في الغلاف الجوي هي المسطحات المائية (المحيطات، البحار، البحيرات، الأنهار، المستنقعات)، والنباتات على سطح الكوكب ، والتي تُرطب طبقة التروبوسفير من خلال عمليتي التبخر والنتح على التوالي، مما يؤثر على حدوث الظواهر الجوية. وتتركز النسبة الأكبر من بخار الماء في الغلاف الجوي الأقرب إلى سطح الأرض. تنخفض درجة حرارة التروبوسفير على ارتفاعات عالية بفعل طبقات الانعكاس الحراري التي تحدث في التروبوبوز ، وهو الحد الفاصل بين التروبوسفير والستراتوسفير . وعلى ارتفاعات أعلى، يؤدي انخفاض درجة حرارة الهواء بالتالي إلى انخفاض ضغط بخار التشبع ، أي كمية بخار الماء في الغلاف الجوي في الجزء العلوي من التروبوسفير.

ضغط

يبلغ ضغط الهواء (وزن الغلاف الجوي) أقصى قيمة له عند مستوى سطح البحر ، وينخفض ​​مع الارتفاعات العالية لأن الغلاف الجوي يكون في حالة توازن هيدروستاتيكي ، حيث يتساوى ضغط الهواء مع وزن الهواء فوق نقطة معينة على سطح الكوكب. ويمكن ربط العلاقة بين انخفاض ضغط الهواء والارتفاعات العالية بكثافة السائل، وذلك باستخدام المعادلة الهيدروستاتيكية التالية :

دPدz=-ρزن=-مPزنRتي{\displaystyle {\frac {dP}{dz}}=-\rho g_{n}=-{\frac {mPg_{n}}{RT}}}

أين:

درجة حرارة

يُسخّن سطح الأرض طبقة التروبوسفير عن طريق الحرارة الكامنة والإشعاع الحراري والحرارة المحسوسة . وتكون طبقات الغاز في التروبوسفير أقل كثافة عند القطبين الجغرافيين وأكثر كثافة عند خط الاستواء، حيث يبلغ متوسط ​​ارتفاع التروبوسفير الاستوائي 13  كيلومترًا، أي  بزيادة قدرها 7 كيلومترات تقريبًا عن متوسط ​​ارتفاع التروبوسفير القطبي البالغ 6  كيلومترات عند القطبين الجغرافيين؛ ولذلك، يحدث تسخين زائد وتمدد رأسي للتروبوسفير في خطوط العرض الاستوائية. أما في خطوط العرض المتوسطة، فتنخفض درجات حرارة التروبوسفير من متوسط ​​15 درجة مئوية (59 درجة فهرنهايت) عند مستوى سطح البحر إلى حوالي -55 درجة مئوية (-67 درجة فهرنهايت) عند التروبوبوز . عند خط الاستواء ، تنخفض درجة حرارة طبقة التروبوسفير من متوسط ​​20 درجة مئوية (68 درجة فهرنهايت) عند مستوى سطح البحر إلى ما يقارب -70 إلى -75 درجة مئوية (-94 إلى -103 درجة فهرنهايت) عند التروبوبوز. أما عند القطبين الجغرافيين ، أي في منطقتي القطب الشمالي والقطب الجنوبي ، فتنخفض درجة حرارة طبقة التروبوسفير من متوسط ​​0 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت) عند مستوى سطح البحر إلى ما يقارب -45 درجة مئوية (-49 درجة فهرنهايت) عند التروبوبوز. [ 5 ]            

ارتفاع

صورة للغلاف الجوي للأرض كما يُرى من طائرة تحلق فوق القطب الشمالي .

تنخفض درجة حرارة طبقة التروبوسفير مع ازدياد الارتفاع، ويُقاس معدل انخفاض درجة حرارة الهواء بمعدل التدرج الحراري البيئي (-دتي/دz{\displaystyle -dT/dz})، وهو الفرق العددي بين درجة حرارة سطح الكوكب ودرجة حرارة التروبوبوز مقسومًا على الارتفاع. عمليًا، تفترض معادلة ELR أن الغلاف الجوي للكوكب ساكن، وأنه لا يوجد اختلاط لطبقات الهواء بفعل الحمل الحراري الرأسي أو الرياح التي قد تُحدث اضطرابًا.

ينشأ فرق درجة الحرارة من امتصاص سطح الكوكب لمعظم طاقة الشمس، التي تشعّ بدورها إلى الخارج، مُسخّنةً طبقة التروبوسفير (الطبقة الأولى من الغلاف الجوي للأرض)، بينما يؤدي إشعاع حرارة السطح إلى طبقات الغلاف الجوي العليا إلى تبريد تلك الطبقة. تفترض معادلة معدل التدرج الحراري البيئي (ELR) أيضًا أن الغلاف الجوي ساكن، لكن الهواء الساخن يصبح طافيًا، ويتمدد، ويرتفع. يأخذ معدل التدرج الحراري الجاف الأديباتي (DALR) في الحسبان تأثير تمدد الهواء الجاف أثناء صعوده في الغلاف الجوي، بينما يشمل معدل التدرج الحراري الرطب الأديباتي (WALR) تأثير معدل تكثف بخار الماء على معدل التدرج الحراري البيئي.

منطقة مرتفعةمعدل التراجع البيئي (ELR)
(م)(°م/كم)(°F / 1000 قدم)
0.0 – 11,0006.53.57
11000 – 200000.00.00
20,000 – 32,000-1.0-0.55
32000 – 47000-2.8-1.54
47000 – 510000.00.00
51000 – 710002.81.54
71000 – 850002.01.09

الانضغاط والتمدد

ترتفع كتلة من الهواء وتتمدد نتيجة انخفاض الضغط الجوي على ارتفاعات عالية. يدفع تمدد كتلة الهواء الهواء المحيط بها إلى الخارج، ناقلاً الطاقة (على شكل شغل ) من كتلة الهواء إلى الغلاف الجوي. يُعدّ نقل الطاقة إلى كتلة الهواء عن طريق الحرارة عملية تبادل بطيئة وغير فعّالة للطاقة مع البيئة، وهي عملية كظيمة (لا يتم فيها نقل الطاقة عن طريق الحرارة). وبما أن كتلة الهواء الصاعدة تفقد طاقتها أثناء تأثيرها على الغلاف الجوي المحيط، فلا تنتقل أي طاقة حرارية من الغلاف الجوي إلى كتلة الهواء لتعويض هذا الفقد الحراري. تفقد كتلة الهواء طاقتها كلما ارتفعت، وهو ما يتجلى في انخفاض درجة حرارة كتلة الهواء. وبالمثل، تحدث العملية العكسية داخل كتلة هواء باردة تتعرض للضغط وتهبط نحو سطح الكوكب. [ 3 ]

يُعد انضغاط وتمدد كتلة الهواء ظاهرتين قابلتين للانعكاس، حيث لا تنتقل الطاقة إلى داخل كتلة الهواء أو منها؛ ويُقاس انضغاط وتمدد الغلاف الجوي كعملية متساوية الإنتروبيا (دS=0{\displaystyle dS=0}حيث لا يحدث أي تغيير في الإنتروبيا عندما ترتفع كتلة الهواء أو تنخفض داخل الغلاف الجوي. لأن الحرارة المتبادلة (دسؤال=0{\displaystyle dQ=0}يرتبط ) بالتغير في الإنتروبيا (دS{\displaystyle dS}بواسطةدسؤال=تيدS{\displaystyle dQ=TdS}) المعادلة التي تحكم درجة حرارة الهواء كدالة للارتفاع في جو مختلط هي:دSدz=0{\displaystyle {\frac {\,dS\,}{dz}}=0}حيث S هي الإنتروبيا. تنص معادلة الإنتروبيا المتساوية على أن إنتروبيا الغلاف الجوي لا تتغير مع الارتفاع؛ ويقيس معدل التدرج الحراري الأديباتي المعدل الذي تنخفض به درجة الحرارة مع الارتفاع في ظل هذه الظروف.

رطوبة

إذا احتوى الهواء على بخار ماء ، فإن تبريده قد يؤدي إلى تكثف الماء، وبالتالي يفقد الهواء خصائصه كغاز مثالي. عندما يكون ضغط بخار الماء عند مستوى التشبع ، يُسمى معدل انخفاض درجة الحرارة مع الارتفاع بمعدل التدرج الحراري الأديباتي المشبع . أما المعدل الفعلي لانخفاض درجة الحرارة مع الارتفاع فيُسمى معدل التدرج الحراري البيئي . في طبقة التروبوسفير، يبلغ متوسط ​​معدل التدرج الحراري البيئي حوالي 6.5  درجة مئوية لكل 1000  متر (1.0 كيلومتر) من الارتفاع. [ 3 ] بالنسبة للهواء الجاف، وهو غاز مثالي تقريبًا ، تكون المعادلة الأديباتية كما يلي:ص(z)[تي(z)]-γγ-1=ثابت{\displaystyle p(z){\Bigl [}T(z){\Bigr ]}^{-{\frac {\gamma }{\,\gamma \,-\,1\,}}}={\text{constant}}}حيثγ{\displaystyle \gamma }نسبة السعة الحرارية (γ≈{\displaystyle \gamma \approx \,}7/5 ) للهواء. ينتج عن دمج معادلة ضغط الهواء معدل التدرج الحراري الجاف الأديباتي :دتيدz=-مزRγ-1γ=-9.8∘ج/كم{\displaystyle {\frac {\,dT\,}{dz}}=-{\frac {\;mg\;}{R}}{\frac {\;\gamma \,-\,1\;}{\gamma }}=-9.8^{\circ }\mathrm {C/km} }[ 6 ] [ 7 ]​

بيئة

معدل التدهور البيئي (دتي/دz{\displaystyle dT/dz})، حيث تنخفض درجة الحرارة مع الارتفاع، عادة ما تكون غير مساوية لمعدل التدرج الحراري الأديباتي (دS/دz≠0{\displaystyle dS/dz\neq 0}). إذا كانت طبقة الهواء العلوية أكثر دفئًا مما هو متوقع بناءً على معدل التدرج الحراري الأديباتي (دS/دz>0{\displaystyle dS/dz>0}إذا كان معدل التدرج الحراري ثابتًا، فإن كتلة الهواء الصاعدة والمتمددة ستصل إلى الارتفاع الجديد بدرجة حرارة أقل من درجة حرارة الهواء المحيط. في هذه الحالة، تكون كتلة الهواء أكثر كثافة من الهواء المحيط، وبالتالي تعود إلى ارتفاعها الأصلي ككتلة هوائية مستقرة لا ترتفع. أما إذا كان الهواء العلوي أبرد مما هو متوقع وفقًا لمعدل التدرج الحراري الأديباتي، فعندما ترتفع كتلة الهواء إلى ارتفاع جديد، ستكون درجة حرارتها أعلى وكثافتها أقل من درجة حرارة الهواء المحيط، وستستمر في التسارع والارتفاع. [ 3 ] [ 4 ]

التروبوبوز

التروبوبوز هي طبقة حدودية جوية تقع بين التروبوسفير والستراتوسفير ، ويتم تحديد موقعها بقياس التغيرات في درجة الحرارة مع ازدياد الارتفاع في كلتا الطبقتين. في التروبوسفير، تنخفض درجة حرارة الهواء عند الارتفاعات العالية، بينما في الستراتوسفير، تكون درجة حرارة الهواء ثابتة في البداية، ثم ترتفع مع الارتفاع. ويعود ارتفاع درجة حرارة الهواء في طبقات الستراتوسفير إلى امتصاص طبقة الأوزون للأشعة فوق البنفسجية التي تتلقاها الأرض من الشمس واحتفاظها بها. [ 8 ] تُعدّ التروبوبوز أبرد طبقة في الغلاف الجوي، حيث يتغير معدل انخفاض درجة الحرارة من معدل موجب (في التروبوسفير) إلى معدل سالب (في الستراتوسفير)، وهي طبقة انعكاس حراري يحدث فيها اختلاط محدود بين طبقات الهواء في التروبوسفير والستراتوسفير. [ 3 ]

التدفق الجوي

يتجه التدفق العام للغلاف الجوي من الغرب إلى الشرق، إلا أنه قد يتعطل بفعل تيارات قطبية، إما من الشمال إلى الجنوب أو من الجنوب إلى الشمال، والتي يصفها علم الأرصاد الجوية بالتدفق النطاقي والتدفق الزوالي. تُستخدم هذه المصطلحات لوصف مناطق محددة من الغلاف الجوي على نطاق واسع ؛ ويُفسر نموذج الخلايا الثلاث التدفقات النطاقية والزوالية للغلاف الجوي للأرض بشكل أكثر شمولاً.

نموذج ثلاثي الخلايا

التدفق النطاقي: يشير نظام التدفق النطاقي إلى التدفق السائد للغلاف الجوي من الغرب إلى الشرق في نمط الارتفاع 500 هكتوباسكال.
التدفق الزوالي: يُظهر نمط التدفق الزوالي في 23 أكتوبر 2003 أحواضًا وتلالًا متضخمة في نمط ارتفاع 500 هكتوباسكال.

يصف نموذج الخلايا الثلاث للغلاف الجوي للأرض التدفق الفعلي للغلاف الجوي، حيث تمثل خلية هادلي في المناطق الاستوائية، وخلية فيريل في المناطق المعتدلة ، والخلية القطبية ، وذلك لوصف تدفق الطاقة ودوران الغلاف الجوي للكوكب. ويُعد التوازن المبدأ الأساسي لهذا النموذج ، إذ يتساوى مقدار الطاقة الشمسية التي تمتصها الأرض سنويًا مع مقدار الطاقة المُشعّة (المفقودة) إلى الفضاء الخارجي. ولا ينطبق توازن طاقة الأرض بالتساوي على جميع خطوط العرض نظرًا لاختلاف شدة ضوء الشمس الساقط على كل خلية من خلايا الغلاف الجوي الثلاث، نتيجةً لميل محور الأرض في مدارها حول الشمس. ويؤدي دوران الغلاف الجوي الناتج إلى نقل الهواء الاستوائي الدافئ إلى القطبين الجغرافيين، والهواء القطبي البارد إلى المناطق الاستوائية. ويتمثل تأثير هذه الخلايا الثلاث في ميل الغلاف الجوي للأرض نحو التوازن بين الحرارة والرطوبة. [ 9 ]

التدفق النطاقي

يُشير مصطلح التدفق النطاقي في علم الأرصاد الجوية إلى نمط التدفق العام الذي يمتد من الغرب إلى الشرق على طول خطوط العرض الأرضية، مع وجود موجات قصيرة ضعيفة ضمن هذا التدفق. [ 10 ] ويُقصد بكلمة "نطاق" هنا أن يكون التدفق على طول "نطاقات" خطوط العرض الأرضية. وقد ينحرف هذا النمط ليصبح تدفقًا مداريًا.

التدفق الميريدياني

عندما ينحني التدفق النطاقي، يمكن للغلاف الجوي أن يتدفق في اتجاه طولي (أو زوالي)، ومن هنا نشأ مصطلح " التدفق الزوالي ". تتميز أنماط التدفق الزوالي بوجود منخفضات ضغط قوية ومتضخمة، ومرتفعات ضغط عالية، مع تدفق شمالي-جنوبي أكثر في النمط العام من التدفق الغربي-الشرقي. [ 11 ]

النظام الشمسي

رسم تخطيطي للمقطع العرضي لغلاف تيتان الجوي

في النظام الشمسي ، تمتلك أجرام كوكبية أخرى ذات غلاف جوي كثيف طبقة تروبوسفير. وتشمل هذه الأجرام الزهرة والمريخ وقمر تيتان التابع لكوكب زحل . أما كوكب المشتري، فلا يمتلك سطحًا صلبًا، وتنتقل طبقة التروبوسفير، وهي الطبقة الجوية الأدنى، بسلاسة إلى باطن الكوكب السائل. [ 12 ]

تُعدّ طبقة التروبوسفير على كوكب الزهرة الجزء الأكثر كثافة في غلافه الجوي، حيث تبدأ من السطح وتمتد صعودًا حتى ارتفاع 65  كيلومترًا. تكون الرياح بطيئة بالقرب من السطح، [ 13 ] ولكن في أعلى طبقة التروبوسفير، تصل درجة الحرارة والضغط إلى مستويات مشابهة للأرض، وتزداد سرعة السحب إلى 100  متر في الثانية (360  كيلومترًا في الساعة). [ 14 ] [ 15 ] تُؤدي الكمية الكبيرة من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، بالإضافة إلى بخار الماء وثاني أكسيد الكبريت، إلى تأثير دفيئة قوي ، مما يحبس الطاقة الشمسية ويرفع درجة حرارة السطح إلى حوالي 740  كلفن (467  درجة مئوية). [ 16 ] تُقلّل طبقة التروبوسفير السميكة من الفرق في درجة الحرارة بين جانبي الكوكب، النهاري والليلي، على الرغم من أن الدوران العكسي البطيء للكوكب يجعل اليوم الشمسي الواحد يستمر 116.5 يومًا أرضيًا. [ 17 ] لا تزال السحب موجودة على الجانب الليلي من كوكب الزهرة على ارتفاع 80  كيلومترًا (50  ميلًا) فوق السطح. [ 18 ]

تحتوي طبقة التروبوسفير على المريخ على معظم الظواهر الجوية للكوكب، بما في ذلك الحمل الحراري والعواصف الترابية . وتتأثر ديناميكيتها بشكل كبير بتسخين سطح المريخ نهارًا وكمية الغبار العالق. يبلغ ارتفاع المريخ 11.1  كيلومترًا، وهو أعلى من ارتفاع الأرض نظرًا لضعف جاذبيته. [ 19 ] يبلغ معدل التدرج الحراري الجاف النظري للمريخ 4.3  درجة مئوية لكل كيلومتر ، [ 20 ] لكن متوسط ​​معدل التدرج الحراري المقاس يبلغ حوالي 2.5  درجة مئوية لكل كيلومتر ، وذلك لأن جزيئات الغبار العالقة تمتص الإشعاع الشمسي وتسخن الهواء. [ 21 ] يمكن أن تمتد طبقة الحدود الكوكبية إلى أكثر من 10  كيلومترات خلال النهار. [ 21 ] [ 22 ] يُعد نطاق درجة الحرارة اليومي بالقرب من السطح هائلًا (60  درجة مئوية [ 20 ] ) نظرًا لانخفاض القصور الحراري. في ظل ظروف الغبار، يمكن لجزيئات الغبار العالقة أن تُقلل نطاق درجة الحرارة اليومي للسطح إلى 5  درجات مئوية فقط. [ 23 ]  تُتحكم درجة الحرارة فوق 15 كم بعمليات الإشعاع بدلاً من الحمل الحراري. [ 21 ] يُعد المريخ استثناءً نادرًا لقاعدة "التروبوبوز عند ضغط 0.1 بار" الموجودة في الأغلفة الجوية الأخرى في نظامنا الشمسي. [ 24 ]

تيتان هو القمر الكوكبي الوحيد ذو الغلاف الجوي الكثيف، وهو الغلاف الجوي الوحيد، إلى جانب غلاف الأرض، الذي يتكون أساسًا من النيتروجين. تُسهم جاذبية سطح تيتان المنخفضة في تكوين غلاف جوي أكثر امتدادًا من غلاف الأرض، حيث يتراوح ارتفاعه بين 15 و50 كيلومترًا (9.3 إلى 31.1 ميلًا) . طبقة التروبوسفير على تيتان واضحة المعالم، وتمتد إلى التروبوبوز على ارتفاع حوالي 40 كيلومترًا، حيث تكون درجة الحرارة  70  كلفن . [ 25 ] يتكثف غاز الميثان من غلاف تيتان الجوي على ارتفاعات عالية، ويزداد تركيزه أسفل التروبوبوز، ليستقر عند قيمة 4.9% بين 8 كيلومترات (5.0 ميل) والسطح. [ 26 ] [ 27 ] ويُلاحظ هطول أمطار الميثان، وهطول الضباب، وطبقات سحابية متفاوتة في طبقة التروبوسفير.  

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "التروبوسفير" . قاموس Dictionary.com غير المختصر (عبر الإنترنت). nd
  2. ↑ "التروبوسفير". الموسوعة الموجزة للعلوم والتكنولوجيا . ماكجرو هيل. 1984. يحتوي [التروبوسفير] على حوالي أربعة أخماس كتلة الغلاف الجوي بأكمله.
  3. 1 2 3 4 5 6 دانييلسون دبليو، ليفين جيه، أبرامز إي (2003). علم الأرصاد الجوية . ماكجرو هيل.
  4. 1 2 لاندو وليفشيتز، ميكانيكا الموائع ، بيرغامون، 1979
  5. ↑ ليدولف، بول إي. (1985). مناخ الأرض . دار نشر روومان وليتلفيلد. ص 12. 
  6. ↑ كيتل سي، كرومر إتش (1980). الفيزياء الحرارية . فريمان. الفصل 6، المسألة 11.  
  7. ↑ لاندو إل دي، ليفشيتز إي إم (1980). الفيزياء الإحصائية . الجزء 1. بيرغامون. 
  8. ↑ "الستراتوسفير - نظرة عامة" . مؤسسة الجامعة لأبحاث الغلاف الجوي. مؤرشف من الأصل في 29 مايو 2018. تم الاطلاع عليه في 25 يوليو 2018 .
  9. ↑ "علم الأرصاد الجوية - موسوعة MSN Encarta، "تدفق الطاقة والدوران العالمي"" . Encarta.Msn.com. مؤرشف من الأصل بتاريخ 28-10-2009 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13-10-2006 .
  10. ↑ "مسرد الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية - التدفق النطاقي" . دار ألين للنشر، يونيو 2000. مؤرشف من الأصل بتاريخ 13 مارس 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 أكتوبر 2006 .
  11. ↑ "مسرد الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية - التدفق المداري" . دار ألين للنشر، يونيو 2000. مؤرشف من الأصل بتاريخ 26 أكتوبر 2006. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 أكتوبر 2006 .
  12. ↑ غييو، ت. (1999). "مقارنة بين باطن كوكبَي المشتري وزحل" . علوم الكواكب والفضاء . 47 ( 10-11 ): 1183-1200 . arXiv : astro-ph/9907402 . Bibcode : 1999P & SS...47.1183G . doi : 10.1016/S0032-0633(99)00043-4 . S2CID 19024073 . 
  13. ↑ باسيلفسكي، ألكسندر ت.؛ هيد، جيمس و. (2003). "سطح الزهرة". تقارير عن التقدم في الفيزياء . 66 (10): 1699-1734 . Bibcode : 2003RPPh...66.1699B . doi : 10.1088/0034-4885/66/10/R04 . S2CID 250815558 . 
  14. ↑ سفيديم، هاكان؛ تيتوف، ديمتري ف.؛ تايلور، فريدريك ف.؛ ويتاس، أوليفر (2007). "الزهرة ككوكب أشبه بالأرض". مجلة نيتشر . 450 (7170): 629-632 . Bibcode : 2007Natur.450..629S . doi : 10.1038/nature06432 . PMID 18046393. S2CID 1242297 .  
  15. ↑ باتزولد، م.؛ هاوسلر، ب.؛ بيرد، م.ك.؛ تيلمان، س.؛ ماتي، ر.؛ أسمر، س.و.؛ ديهانت، ف.؛ إيدل، و.؛ إمامورا، ت. (2007). "بنية الغلاف الجوي الأوسط والأيونوسفير لكوكب الزهرة". مجلة نيتشر . 450 (7170): 657-660 . Bibcode : 2007Natur.450..657P . doi : 10.1038/nature06239 . PMID 18046400. S2CID 4415782 .  
  16. ↑ "الغيوم وأجواء كوكب الزهرة" . المعهد الميكانيكي وحساب الفلكيات. مؤرشفة من الأصلي بتاريخ 21-07-2011 . تم الاسترجاع 2008-01-22 .
  17. ↑ باسيلفسكي، ألكسندر ت.؛ هيد، جيمس و. (2003). "سطح الزهرة". تقارير عن التقدم في الفيزياء . 66 (10): 1699-1734 . Bibcode : 2003RPPh...66.1699B . doi : 10.1088/0034-4885/66/10/R04 . S2CID 250815558 . 
  18. ↑ "التحليق فوق العالم الغائم - آخر المستجدات العلمية من فينوس إكسبريس" . فينوس توداي. ١٢ يوليو ٢٠٠٦. مؤرشف من الأصل بتاريخ ٢٨ سبتمبر ٢٠٠٧. تم الاطلاع عليه بتاريخ ١٧ يناير ٢٠٠٧ . 
  19. ↑ "صحيفة حقائق المريخ" . nssdc.gsfc.nasa.gov . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 23 أغسطس 2021. تم الاطلاع عليها بتاريخ 13 يونيو 2019 .
  20. 1 2 ليوفي، كونواي (يوليو 2001). "الطقس والمناخ على المريخ". مجلة نيتشر . 412 ( 6843): 245-249 . Bibcode : 2001Natur.412..245L . doi : 10.1038/35084192 . ISSN 1476-4687 . PMID 11449286. S2CID 4383943 .   
  21. 1 2 3 هابرلي، آر إم (يناير 2015). "الأغلفة الجوية للكواكب: المريخ". في: نورث، جيرالد آر؛ بايل، جون؛ تشانغ، فوكينغ (محررون). موسوعة علوم الغلاف الجوي ( الطبعة الثانية). دار النشر الأكاديمية. الصفحات 168-177 . doi : 10.1016/b978-0-12-382225-3.00312-1 . ISBN   978-0-12-382225-3.
  22. ^ بيتروسيان، أ. جالبيرين، ب. لارسن، SE؛ لويس، ريال؛ ماتانن، أ.؛ قراءة، بل. رينو، ن.؛ روجبيرج، إل بي إتش؛ سافيجارفي، هـ. (17 سبتمبر 2011). “الطبقة الحدودية للغلاف الجوي المريخي”. تقييمات الجيوفيزياء . 49 (3): RG3005. بيب كود : 2011RvGeo..49.3005P . دوى : 10.1029/2010RG000351 . اتش دي ال : 2027.42/94893 . ردمك 8755-1209 . S2CID 37493454 .  
  23. ↑ كاتلينج، ديفيد سي. (13 أبريل 2017). تطور الغلاف الجوي في العوالم المأهولة وغير المأهولة . كاتلينج، جيمس إف. كامبريدج: مطبعة جامعة كامبريدج. Bibcode : 2017aeil.book.....C . ISBN 978-0-521-84412-3. OCLC 956434982 . 
  24. ↑ روبنسون، تي دي؛ كاتلينج، دي سي (يناير 2014). "حد التروبوبوز الشائع عند ضغط 0.1 بار في الغلاف الجوي السميك، والذي تحدده شفافية الأشعة تحت الحمراء المعتمدة على الضغط". مجلة نيتشر للعلوم الجيولوجية . 7 (1): 12-15 . arXiv : 1312.6859 . Bibcode : 2014NatGe...7...12R . doi : 10.1038/ngeo2020 . ISSN 1752-0894 . S2CID 73657868 .  
  25. ↑ هورست، سارة (2017). "غلاف تيتان الجوي ومناخه". مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الكواكب . 122 (3): 432-482 . arXiv : 1702.08611 . Bibcode : 2017JGRE..122..432H . doi : 10.1002/2016JE005240 . S2CID 119482985 . 
  26. ↑ كوستينيس، أثينا؛ تايلور، إف دبليو (2008). تيتان: استكشاف عالم شبيه بالأرض . وورلد ساينتيفيك. ص 154-155 . ISBN  981-270-501-5.
  27. ↑ نيمان، إتش بي؛ وآخرون (2005). "وفرة مكونات غلاف تيتان الجوي من جهاز GCMS على متن مسبار هيغنز". مجلة نيتشر . 438 (7069): 779-784 . Bibcode : 2005Natur.438..779N . doi : 10.1038/nature04122 . hdl : 2027.42/62703 . PMID 16319830. S2CID 4344046 .