الغلاف الجوي للأرض (الجزء 1)

من ويكي الكتب
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث
الفضاء الخارجي
الفضاء الخارجي

المقدمةالغلاف الجوي للأرض (الجزء 1)#cite note-1|[1]]][1][1][1][1][1][عدل]

كوكب الارض

الغلاف الجوي (من ἀτμός اليونانية -- atoms "بخار" وσφαῖρα -- sphaira "المجال") هو عبارة عن طبقة من الغازات التي قد تحيط بجسم مادي ذو كتلة كافية، من خلال جاذبية الجسم. ويتم الاحتفاظ بها لمدة أطول إذا كانت الجاذبية عالية، ودرجة الحرارة للغلاف الجوي منخفضة. بعض الكواكب تتكون أساسا من غازات مختلفة، ولكن فقط الطبقة الخارجية منها تعتبر غلافها الجوي و حاميها.

الغلاف الجوي النجمي مصطلح يصف المنطقة الخارجية للنجم، وعادة ما يتضمن الجزء بدءا من الفوتوسفير نحو الخارج. نسبيا النجوم ذات درجة الحرارة المنخفضة قد تشكل جزيئات مركبة في غلافها الجوي الخارجي.

الغلاف الجوي للأرض، والذي يحتوي على الأوكسجين الذي تستخدمه معظم الكائنات الحية للتنفس، وثاني أكسيد الكربون الذي تستخدمه النباتات والطحالب والبكتيريا الزرقاء لعملية التمثيل الضوئي، يحمي أيضا الكائنات الحية من الضرر الجيني الذي قد ينجم عن أشعة الشمس فوق البنفسجية. تركيبته الحالية هي نتاج بلايين السنين من التعديلات البيوكيميائية للغلاف الجوي القديم (paleoatmosphere) بواسطة الكائنات الحية.

يتكون الغلاف الجوي للأرض، من الأرض إلى طبقة التروبوسفير (التي تشمل طبقة حدود الكوكب أو peplosphere كطبقة أدنى)، الستراتوسفير، ميزوسفير، ثيروموسفير (التي تحتوي على طبقة الايونسفير وإكزوسفير)، وكذلك الغلاف المغناطيسي. كل طبقة من الطبقات لديها اختلاف في معدل الفاصل، والذي يعرف بأنه معدل التغير في درجة الحرارة مع الارتفاع.

ثلاثة أرباع الغلاف الجوي تقع داخل التروبوسفير، وعمق هذه الطبقة يتراوح ما بين 17 كم عند خط الاستواء و 7 كم عند القطبين. طبقة الأوزون، والتي تمتص الطاقة فوق البنفسجية من الشمس، تقع في المقام الأول في طبقة الستراتوسفير، بارتفاع من 15 إلى 35 كيلومترا. خط كرمان، الذي يقع داخل الغلاف الحراري على ارتفاع 100 كم، يستخدم عادة لتحديد الحدود بين الغلاف الجوي للأرض والفضاء الخارجي. ومع ذلك، يمكن أن تمتد طبقة الإكزوسفير من 500 إلى 10,000 كيلومترا فوق السطح، حيث يتفاعل مع المجال المغنطيسي للكوكب.

الضغط الجوي و إثبات وجوده[عدل]

الضغط الجوي هو عبارة عن القوة العمودية في وحدة المساحة الواقعة على سطح ما والناجمة عن الغازات المحيطة به. ويحدد من خلال قوة الجاذبية للكوكب بالإضافة إلى الكتلة الكلية لعمود الهواء فوق الموقع. وحدات الضغط الجوي المتعارف عليها دوليا : ضغط جوي (atm) الذي يعرف بأنه 101,325 باسكال (أو 1.013.250 داين لكل سم مربع).

ضغط الغاز في الغلاف الجوي يتناقص مع الارتفاع نتيجة لتناقص كتلة من الغاز فوق كل موقع. الارتفاع الذي يتناقص عنده ضغط الغلاف الجوي بمعامل - هـ - (العدد النيبيري وقيمته 2.71828) يسمى الارتفاع المقياسي. عندما تكون درجة حرارة الجو منتظمة فإن الارتفاع المقياسي يتناسب طرديا مع درجة الحرارة وعكسيا مع الكتلة الجزيئية لجزيئات الهواء الجاف مضروبة في تسارع الجاذبية للكوكب. لمثل هذا النموذج من الغلاف الجوي، ينخفض الضغط بشكل كبير مع زيادة الارتفاع. لكن الغلاف الجوي غير منتظم في درجة الحرارة، لذلك فإن التحديد الدقيق للضغط الجوي عند أي ارتفاع معين هو أكثر تعقيدا.

اثبات وجود الضغط الجوي[عدل]

*تجربة عدد1*[عدل]

اربط قضيبين خشبيين بواسطة سلك نحاس الشكل a 6 و هكذا اكون قد حصلت على زردية. املا الحويض ماءا باردا الى حد الثلثين تقريبا. اسكب كمية قليلة من الماء (5مل تقريبا) بواسطة المحقبة في علبة الالمنيوم ثم اسخنها الى حد الغليان بواسطة الزردية الخشبية اشد علبة الالمنيوم من وسطها ثم انكسها مباشرةفوق ماءالحويض البارد (الشكل6b)

فتنعقف العلبة من جوانبهاواسفل ان تسبب عملية التسخين في خروج الهواء من العلبة و ترك مكان بخارالماء الذي عاد بدوره الى الحالة السائلة ااثر نكس علبة الماء البارد,فحصل فراغ داخل العلبة . انجر عند اختزال توازن بين داخل العلبة و خارجها تمثل في الضغط الجوي من خارج على جوانب العلبة في غياب اي مقاومة من الداخل فانعقفت العلبة.