طبقات الغلاف
الجوي
قبل دراسة
طبقات الغلاف الجوي نتعرف اولاُ عن الغلاف
الجوى
الغلاف الجوى
غلاف غازي يحيط بالأرض و
يدور معها حول محورها حتى ارتفاع 1000 كم فوق سطح البحر
وهذا الغلاف
له ضغط يسمى ( الضغط الجوي )
الضغط الجوي
وزن عمود من الهواء مساحة مقطعه وحدة
المساحات و طوله ارتفاع الغلاف الجوي
وحدة قياس الضغط الجوي
يقاس الضغط
الجوي بوحدة تسمى ( البار ) وهي تعادل
1000 مللي بار
أجهزة قياس
الضغط الجوي
يقاس
الضغط الجوي بأجهزة تسمى البارومترات منها
( البارومتر الزئبقى - البارومتر
المعدنى - البارومتر المسجل ( الباروجراف )
)
الضغط الجوي المعتاد يكافيء
وزن عمود
من الزئبق مساحة مقطعه 1 سم2 وارتفاعه
76 سم
أي أن
الضغط الجوي عند سطح البحر = 76 سم زئبق
وهو
يعادل 25 , 1013 مللي بار
العوامل
المؤثرة على الضغط الجوي
العوامل التى
تؤدي لزيادة أو نقص الضغط الجوي :
1- طول عمود
الهواء
كلما زاد طول
عمود الهواء زاد وزنه و بالتالي يزيد
الضغط الجوي و العكس صحيح
في الشكل
المقابل نجد أنه
الضغط الجوي
عند ع
أكبر لأن عمود الهواء فوق ع
أطول من
عمود الهواء فوق ص أو س
مم سبق
نستنتج أن :
كلما ارتفعنا
الى أعلى قل الضغط الجوي بسبب نقص طول
عمود الهواء
معلومات هامة
1- 50% من
وزن الهواء الجوي يتواجد في المنطقة ما بين سطح
البحر و حتى
ارتفاع 3 كم
2- 90 % من
وزن الهواء يتواجد في المنطقة ما بين سطح
البحر و حتى
ارتفاع 16 كم
3- كثافة
الهواء عند قمة الجبل أقل من كثافته
عندسفح الجبل
لذلك الضغط الجوى عند سفح الجبل اكبر من
الضغط الجوي
عند قمة الجبل
الايزوبار
خطوط منحنية
تصل بين نقاط الضغط الجوى المتساوية لعمل
خرائط الضغط الجوي
تطبيقات
الضغط الجوي
الجهاز الاستخدام
التيميتر تحديد ارتفاع تحليق الطائرات بمعلومية
الضغط الجوي
انيرويد تحديد طقس اليوم بمعلومية الضغط الجوي
طبقات الغلاف
الجوي
يتكون الغلاف
الجوي من ( 4 )
طبقات هى:
1- تروبوسفير 2- ستراتوسفير
3- ميزوسفير 4- ثرموسفير
وهناك مناطق
فاصلة بين كل طبقة و التى تليها
تثبت بها درجة الحرارة
• منطقة
تروبوبوز تفصل بين
( تروبوسفير - ستراتوسفير )
• منطقة
ستراتوبوز تفصل بين
( ستراتوسفير - ميزوسفير )
• منطقة
ميزوبوز تفصل بين (
ميزوسفير - ثرمو سفير )
تم تقسيم
الغلاف الجوى لطبقات تبعاً للتغيرات الحادثة في الضغط الجوى و درجات الحرارة
الطبقة
الأولى : تروبوسفير
1- هي الطبقة
الأولى من طبقات الغلاف الجوى و معنى الاسم
( الطبقة
المضطربة ) لحدوث معظم التقلبات الجوية بها
2- تمتد من
سطح البحر وحتى التروبوبوز بسمك 13 كم
3- تقل درجة
الحرارة كلما ارتفعنا الى أعلى
( تقل 6,5 درجة لكل ارتفاع
مقداره وا حد كم )
4- درجة
الحرارة عند قمتها ( عند التروبوبوز )
= - 60 ْ م
5- يقل الضغط
الجوي كلما ارتفعنا الى أعلى ويصل الضغط
عند قمتها = 1, 0 من قيمة الضغط
الجوي عند سطح البحر أي
( = 100 مللي بار تقريباً
)
6- تحتوى على
نسبة 75 % من كتلة الغلاف الجوي لذلك يحدث
بها كل الظواهر الجوية
7- تحتوى على
نسبة 99 % من بخار الهواء الجوي المسئول عن تنظيم درجة
حرارة الأرض
8- حركة
الهواء فيها رأسية حيث تتصاعد التيارات الساخنة لأعلى وتهبط التيارات الباردة
لأسفل
مسائل
1- احسب درجة
الحرارة على قمة جبل ارتفاعة = 2 كم ودرجة
الحرارة عند السفح = 5, 33 ْ
الحل :
1- مقدار
الانخفاض في درجة الحرارة = ارتفاع
الجبل ×
5, 6 ْ
= 2 × 5, 6 ْ
= 13 ْ
2- درجة
الحرارة عند القمة = درجة الحرارة عند
السفح -
مقدار الانخفاض في درجة الحرارة
= 5, 33 ْ - 13 ْ
= 5, 29 ْ م
2- احسب درجة
الحرارة على سفح جبل ارتفاعة = 2 كم ودرجة
الحرارة عند القمة = 15 ْ م
الحل :
1- مقدار الارتفاع في درجة الحرارة = ارتفاع الجبل × 5, 6
ْ
= 2 × 5, 6 ْ
= 13 ْ م
2- درجة
الحرارة عند السفح = درجة الحرارة عند
القمة +
مقدار الارتفاع في درجة الحرارة
= 15 ْ + 13 ْ = 28 ْ م
3- جبل درجة
الحرارة عند سفحه = 20
ْم وعند قمته =
7 ْ م اوجد ارتفاع الجبل
الحل :
ارتفاع الجبل =
مقدار الفرق في درجة الحرارة
ارتفاع الجبل =
ــــــــــــــــــ = = 2 كم
الطبقة
الثانية : ستراتوسفير
1- تقع بين منطقتى ( تروبوبوز و ستراتوبوز )
2- تمتد من
منطقة التروبوبوز حتى ارتفاع 50كم (سمكها
= 37 كم )
3- تثبت درجة
الحرارة في بدايتها عند = - 60 ْ م ثم
تزداد تدريجيا
بالارتفاع
الى أعلى حتى تصل في نهايتها الى الصفر
المئوي
و السبب في
ذلك يرجع لوجود طبقة الأوزون في الجذء العلوي منها
والتى تمتص الأشعة الفوق بنفسجية الضارة الصادرة
من الشمس
4- يقل الضغط
الجوي بها كلما ارتفعنا إلى أعلى ويصل في نهايتها
إلى 001,0 من قيمة الضغط الجوي المعتاد عند
سطح البحر أي (
= 1 مللي بار
تقريباً )
5- تحتوى على
معظم غاز الأوزون الموجود بالغلاف الجوي على ارتفاع ( 20
: 40 ) كم
فوق سطح البحر
6- الجزء
السفلى منها خالى من الغيوم و الاضطرابات الجوية
لذلك يفضل الطيارون التحليق بطائراتهم في هذا
الجزء
الطبقة
الثالثة : الميزوسفير
1- هي الطبقة
الثالثة من طبقات الغلاف الجوي ومعنى
الاسم ( الطبقة المتوسطة )
2- تمتد من
ستراتوبوز ( على ارتفاع 50 كم )
وحتى ارتفاع 85 كم ( سمكها 35
كم )
3- تقل درجة الحرارة بمعدل كبير بالارتفاع إلى
أعلى وتكون درجة الحرارة عند قمتها ( 90 ْ
م )
4- طبقة
شديدة التخلل ( لأحتواءها على كميات محدودة من غازي الهليوم و الهيدروجين )
5- تتكون بها
الشهب نتيجة احتكاك الصخور القادمة من
الفضاء بجزيئات الهواء
6- - يقل
الضغط الجوي بها كلما ارتفعنا إلى
أعلى ويصل في نهايتها
إلى 00001,0 من قيمة الضغط الجوي المعتاد عند
سطح البحر ( = 01,0
مللي بار تقريباً )
الطبقة
الرابعة : الثرموسفير
1- الطبقة الرابعة من طبقات الغلاف الجوي ومعنى الاسم
( الطبقة الحرارية )
لأنها أسخن
طبقات الغلاف الجوي
حيث تزداد
فيها درجة الحرارة بمعدل كبير بالارتفاع لأعلى
حتى تصل إلى حوالى 1200 ْ
م
2- تمتد من
الميزوبوز وحتى ارتفاع ( 675 كم فوق سطح
البحر ) ( سمكها = 590 كم )
3- يحتوى
الجزء العلوي منها على أيونات مشحونة وتوجد
الأيونات حتى ارتفاع 700 كم فوق
سطح البحر ويسمى هذا الجزء ( الأيونوسفير
)
4- تقوم الايونوسفير بدور هام في الاتصالات
اللاسلكية والبث الإزاعي : حيث تقوم الايونوسفير بعكس موجات الراديو التى تبثها مراكز الاتصالات أو محطات الإزاعة
حزامى : فان
آلين
تحاط طبقة
الأيونوسفير بحزامى مغناطيسيين
اسمهما ( حزامى فان آلين )
أهـمية حزامى
فان آلين
يقومان
بتشتيت الإشعاعات الكونية الضارة بعيد عن الأرض
وهو ما يسبب في نفس الوقت حدوث ظاهرة الشفق القطبي ( الأورورا ) وهي: ستائر ضوئية ملونة تُرى من القطبين
الشمالى و الجنوبي للأرض
منطقة :
الأكسوسفير
المنطقة التى يندمج فيها
الغلاف الجوي مع الفضاء الخارجى
وفيها تسبح الأقمار الصناعية
التى تستخدم في
1- الاتصالات
2- البث التليفزيوني
3- التعرف على الطقس
الدرس الثاني
: أولاً تآكل طبقة الأوزون
تركيب غاز
الأوزون : يتركب غاز الأوزون من 3
ذرات من الأكسجين
كيف
يتكون غاز الأوزون
1- تمتص
جزيئات غاز الأكسجين الأشعة الفوق بنفسجية ( UV )
مم يؤدي الى
انفصال ذرتي الأكسجين عن بعضهما
O2
O + O
2- تتحد ذرة
أكسجين حرة مع جزيء من نفس العنصر
فيتكون جزيء
غاز الأوزون O3
+
O + O2 O3
أين يوجد غاز
الأوزون
توجد طبقة
الأوزون على ارتفاع من 20 : 40 كم فوق سطح البحر ( في طبقة الستراتوسفير )
وذلك لأن
طبقة ستراتوسفير أول طبقة من طبقات الغلاف
الجوي تقابل الأشعة الفوق بنفسجية و يوجد بها غاز الأكسجين
أهمية طبقة الأوزون
تمنع طبقة
الأوزون نفاذ ( الأشعة الفوق بنفسجية البعيدة
بنسبة 100 % )
و معظم
الأشعة المتوسطة ( بنسبة 95 % ) لانها
تسبب اضرار بالغة
لذلك تكون
لطبقة الأوزون أهـمية بالغة :-
فهي تعمل
كدرع واقي للكائنات الحية من
الأثار
الكيميائية الضارة للأشعة
الفوق
بنفسجية الضارة ( البعيدة و المتوسطة )
يقاس الطول
الموجي
بوحدة النانومتر وهو
= ا × 10 - 9 متر
التأثيرات
الضارة للأشعة الفوق بنفسجية البعيدة و المتوسطة
الإنسان 1- زيادة معدلات الإصابة بمرض سرطان الجلد
2- اعتام
عدسة العين ( الكاتاركتا )
3- ضعف
المناعة
البرمائيات 1- موت البيض
2- نقص
معدلات التكاثر
الأحياء
البحرية 1- موت البلانكتون الذي تتغذى
عليه الكائنات البحرية الصغيرة
2- تدمير
السلاسل الغذائية البحرية
النباتات
الأرضية 1- اختلال عملية البناء الضوئي
2- نقص إنتاج
المحاصيل
يكون تأثير
الاشعة الفوق بنفسجية البعيدة و المتوسطة على جميع الكائنات الحية
تآكل طبقة
الأوزون
من المعلوم أن سمك طبقة الأوزون = 20 كم
وذلك في
مكانها في طبقة ستراتوسفير
حيث درجة
الحرارة و الضغط منخفضين
اما اذا تواجدت طبقة الاوزون في معدل الضغط و
درجة الحرارة( درجة حرارة = صفر
و ضغط =الضغط المعتاد ) فإن سمك طبقة الاوزون سوف يكون 3 مم فقط
وذلك حسب ما
افترضه العالم الأنجليزي دوبسون
وبناء على
هذا الافتراض فإن كمية الاوزون الطبيعية = 300 وحدة دبسون
اذا كانت كمية غاز الاوزون في منطقة = 150 وحدة
دوبسون فأن نسبة الـتآكل = 50 %
في الشكل
المقابل يدل اللون الأخضر على نسبة
الاوزون الطبيعية
ويدل اللون
البنفسجى على حدوث تآكل ( ثقب ) في طبقة الأوزون
وهذا الـتآكل
فوق القطب الجنوبي
حيث يزيد في شهر سبتمبر من كل عام
ملوثات طبقة
الأوزون
أ- مركبات
الكلورو فلورو كربون ( CFC) المسماه تجاريا باسم
الفريونات
وتستخدم هذا المركبات في :
كمادة مبردة
: في أجهزة التبريد
كمادة
دافعة :
لرذاذ الايروسولات
كمادة نافخة
: فى صناعة عبوات الفوم
كمادة
مذيبة : في تنظيف شرائح الدوائر
الإلكترونية
ب- غاز
بروميد الميثيل : الذي يستخدم كمبيد
حشري لحماية مخزون المحاصيل الزراعية
ج-
الهالونات : التى تستخدم في اطفاء الحرائق
د- أكاسيد
التيتروجين : التى تنتج من احتراق وقود الطائرات ( الكونكورد ) الاسرع من الصوت
أثر مركبات
( CFC ) على طبقة الأوزون
مركبات
( CFC ) تسبب تآكل طبقة الأوزون على
3 خطوات
الخطوة
الأولى:
تحطم الاشعة الفوق بنفسجية ( UV) جزيئات الكلوروفلوروكربون CFCl3
فينتج ذرات كلور نشطة
الخطوة
الثانية :
تتفاعل ذرات الكلور
النشطة مع جزيئات من غاز الاوزون O3
مكونة أول أكسيد الكربون ClO
الخطوة
الثالثة :
يتفاعل أول أكسيد
الكربون مع جزيئات من غاز الاوزون
فتتحررذرات كلور نشطة تقوم بتحطيم المزيد
من جزيئات غاز الاوزون
وتختلف درجة
الأوزون من عام الى آخر حسب كمية الملوثات المنبعثة
فتقل درجة
الاوزون في شهر سبتمبر من كل عام نتيجة تجمع الملوثات في صورة سحابة سوداء تدفعها
الرياح فى هذا الشهر من كل عام فوق القطب الجنوبي مم يزيد من معدل تآكل طبقة
الأوزون
المحافظة على طبقة الأوزون
بروتوكول
مونتريال
في يوم 16 /
9/ 1978 اجتمع ممثلى191 دولة لمناقشة سبل
المحافظة على طبقة الاوزون
وكانت
التوصيات :-
1- خفض انتاج مركبات الكلوروفلوروكربون
وايجاد بدائل آمنة بيئياً
2- وقف انتاج طائرات الكونكورد لأن عوادمها
(بها اكاسيد النيتروجين )
التى تسبب تآكل طبقة الاوزون
بعد ذلك تم
تعديل بروتوكول مونتريال اثناء اجتماع ممثلى الدول في لندن سنة 1991
وكانت توصياته
1- الزام الدول بمنع انتاج و تداول
مركبات الكلوروفلوروكربون حتى يسمح لها
بتصدير منتجاتها لذلك نجد الآن كثير من المنتجات عليها عبارة ( NON - CFC ) أي منتجات خالية من الكلوروفلوروكربون
إرسال تعليق