أهمية طبقة التروبوسفير بالنسبة للكائنات الحية

محتويات

١ الغلاف الجوّي
٢ أهمية طبقة التّروبوسفير بالنّسبة للكائنات الحيّة
٣ طبقات الغلاف الجوي
٤ تلوث الغلاف الجوي
٥ المراجع

الغلاف الجوّي

يُعرّف الغلاف الجوي للأرض (بالإنجليزيّة: Earth's atmosphere) بأنّه خليط من الغازات (الهواء) التي تحيط بكوكب الأرض، ويُعدّ الغلاف الجوي للأرض من خصائص الأرض التي جعلت منها مكاناََ ملائماََ لعيش الكائنات الحيّة، فهو يحتوي على الأكسجين الضّروري للتنفس، وثاني أكسيد الكربون الضّروري لعملية البناء الضّوئي، والنّيتروجين، وبخار الماء اللازم لهطول الأمطار، كما أنّ فيه طبقة الأوزون التي تحمي الأرض من الأشعة فوق البنفسجيّة، كما أنّ الغلاف الجوي يحمي الأرض من النّيازك، والجسيمات المشحونة الأخرى.^[١]

يعتقد العلماء أنّ الغلاف الجوي للأرض تكوّن أثناء تكوّن الكرة الأرضیّة نفسھا أو خلال مراحل تكوین القشرة الصّخریة لسطح الأرض، إذ إنّ تفاعل المواد المشعّة في باطن الأرض أدى إلى انبعاث الغازات الأوليّة إلى الأعلى، وبدأت هذه الغازات بالترتّب رأسياََ اعتماداََ على كثافتها وثقلها، فتركّز الأكسجين والنّيتروجين في القسم الأسفل من الغلاف الجوي، بينما صعد الهيليوم، والهيدروجين إلى الأجزاء العليا من الغلاف، بالإضافة لتراكم بعض الغازات الفضائيّة وتجمعها حول سطح الكرة الأرضيّة.^[٢]

يُجدّد الغلاف الجوي نفسه كل عام تدريجياََ، وذلك عن طريق تصاعد غازات الحمم البركانيّة، وغازات مياه النّوافير الحارة، والغازات النّاتجة عن بعض التّفاعلات الكيميائيّة، والغازات النّاتجة عن تحلّل التّكوينات الصخريّة، والمواد العضويّة، وتحلّل النّباتات والحيوانات بعد موتها، بالإضافة للغازات النّاتجة عن حرق الوقود.^[٢]

أهمية طبقة التّروبوسفير بالنّسبة للكائنات الحيّة

تُعدّ طبقة التّروبوسفير الطّبقة الأهم من طبقات الغلاف الجوي لحياة الكائنات الحيّة، وذلك لأنّها:^[٣]^[٤]

تحدث فيها معظم الظّواهر الجويّة مثل السّحب، والرّياح، والأمطار وغيرها من الظّواهر التي تؤثر في الحياة على سطح الأرض.
تحتوي على نسبة عالية من بخار الماء؛ إذ يوجد فيها 99% من بخار الماء في الغلاف الجوي، وعلى غاز ثاني أكسيد الكربون، وهما الغازان اللذان يساعدان على تنظيم درجة الحرارة على سطح الارض، وذلك عن طريق امتصاص الطّاقة الشمسيّة والإشعاعات الحراريّة التي تصل إلى سطح الأرض، وبذلك يحافظان على متوسط درجة الحرارة العالميّة من التغيّر جذرياً من عام إلى آخر.
تحتوي على نسبة كبيرة من الغازات التي تحتاجها الكائنات الحية للحياة، مثل غاز النّيتروجين الذي يُشكّل 78% من غازات الغلاف الجوي، والأكسجين الضّروري للتنفس الذي يشكّل نسبة 21% من غازات الغلاف الجوي.
تحدث فيها دورة الماء التي تزوّد الكائنات الحيّة بما تحتاجه من ماء على شكل أمطار.

طبقات الغلاف الجوي

يُقسم الغلاف الجوي إلى خمس طبقات تفصل بينها مناطق انتقاليّة وتترتّب هذه الطّبقات من الأسفل إلى الأعلى كما يلي:^[٣]^[٥]

طبقة التّروبوسفير (بالإنجليزيّة: Troposphere): هي الطّبقة الأولى من طبقات الغلاف الجوي وأقربها إلى الأرض، وأكثرها كثافة أيضاََ، ويتراوح سمكها من 8 كيلومترات عند القطبين إلى 16 كيلومتراََ فوق خط الاستواء، وتنخفض درجة الحرارة في التّروبوسفير عادةََ كلما ارتفعنا للأعلى.
طبقة السّتراتوسفير (بالإنجليزيّة: Stratosphere): هي الطّبقة الثّانية من طبقات الغلاف الجوي، وتوجد على ارتفاع يتراوح ما بين 12-20 كيلومتراََ، وتحتوي طبقة السّتراتوسفير على طبقة الأوزون التي تمتص الأشعة فوق البنفسجيّة، الأمر الذي يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة في المنطقة العلويّة من السّتراتوسفير بحيث تصبح قريبة من الصّفر المئوي، وتخلو طبقة السّتراتوسفير من السحّب، أو من مظاهر التّقلبات الجويّة، وفيها رياح أفقيّة شديدة وثابتة.
طبقة الميزوسفير (بالإنجليزيّة: Mesosphere): هي الطّبقة الثّالثة من طبقات الغلاف الجوي، وتمتد على ارتفاع يتراوح ما بين 50-80 كيلومتراََ فوق سطح الأرض، وهي أبرد طبقات الغلاف الجوي، وهي باردة بما يكفي لتجميد بخار الماء وتحويله إلى سحب من الثّلج تُسمى السّحب اللّيلية المضيئة (بالإنجليزيّة: Noctilucent Clouds)؛ وذلك لأنّها تضيء إذا سقط عليها ضوء الشّمس بعد الغروب، ويكثر في طبقة الميزوسفير احتراق النّيازك عند دخولها للغلاف الجوي.
طبقة الثّيرموسفير (بالإنجليزيّة: Thermosphere): هي الطّبقة الخارجيّة للغلاف الجوي، وتتميّز بدرجات حرارة عالية يمكن أن تتجاوز 1000 درجة مئويّة، وذلك لأنّها تستقبل طاقة عالية من الشّمس كما يدل على ذلك اسمها (الثّيرموسفير) الذي يعني حرفياً الغلاف الحراري، ومع ذلك فهذه الحرارة غير محسوسة لأنّ كثافة الهواء فيها قليلة جداََ، وفي الحقيقة تحتوي طبقة الثيّرموسفير في طبقاتها السّفلى التي تمتّد بين 80 إلى 550 كيلومتراََ فوق سطح الأرض على طبقة تُسمى طبقة الأيونوسفير (بالإنجليزية: Ionosphere)، وذلك لأنّ طاقة الشمس تحطّم جزيئات وذرات الهواء، وتحوّلها إلى أيونات، وإلكترونات حرة، وهي الطّبقة التي تحدث فيها ظاهرة الشّفق القطبي، وتعلو طبقة الأيونوسفير طبقة الإكسوسفير أو طبقة الثّيرموسفير الخارجيّة، وهي الطّبقة التي تندمج بالفضاء تدريجياً.

تلوث الغلاف الجوي

ينتج تلوث الغلاف الجوي عن وجود العديد من المواد التي تلوّث الهواء والتي تسبب الضّرر للبيئة والإنسان ومنها ما يلي:^[١]

أول أكسيد الكربون: ينتج غاز أول أكسيد الكربون عن احتراق الوقود غير المكتمل، ويسبب التعرّض لمستويات عالية منه الصّداع، ومشاكل في الجهاز التّنفسي.
أكاسيد النّيتروجين: تساهم في تكوين المطر الحمضي، وتسبب مشاكل في الجهاز التّنفسي.
أكاسيد الكبريت: تنتج عن احتراق الوقود الأحفوري، وتكرير النّفط، ولها دور في تكوين المطر الحمضي الضّار، وتسبب تكوّن جسيمات تقلل من مستوى الرّؤية في الهواء، وتسبب الضّرر للجهاز التّنفسي.
غاز الأوزون: قد يسبب تهيج الرّئتين، والسّعال، ومشاكل في التّنفس.
الرّصاص: قد يسبب تلف الدماغ، والكلى، والكبد، وقد يسبّب هشاشة العظام، والاضطرابات التّناسلية.
المركبات العضويّة المتطايرة: ومنها أبخرة البنزين والمذيبات الكيميائية، وتسبب عند تفاعلها مع أكاسيد النّيتروجين تكوين غاز الأوزون.
الجسيمات المعلّقة: وهي جسيمات مجهرية لا يزيد قطرها عن 10 مايكروميتر قد تكون صلبة أو سائلة، ومنها مواد كيميائيّة عضويّة، وبعض المعادن، والنّترات، والكبريتات، والغبار، قد تسبب الإصابة بالتهاب الشّعب الهوائيّة المزمن، وصعوبة في التّنفس، والرّبو، وعدم انتظام ضربات القلب.