يفيد الغلاف الجوي في
الحفاظ على درجة حرارة الأرض.
الحفاظ على الأرض من الإشعاع والأشعة الكونية.
الحماية من النيازك.
الغلاف الجوي وسيط لحركة المياه.
الحفاظ على درجة حرارة الأرض : تمتص طبقات الغلاف الجوي درجة حرارة الشمس قبل أن تصل إلى الأرض حيث أن القمر ليس له غلاف جوي ويمكن أن تتراوح درجة الحرارة عليه من 212 درجة مئوية ( 250 درجة فهرنهايت ) إلى سالب 157 درجة مئوية ( 250 درجة فهرنهايت ) في الظل.
الحفاظ على الأرض من الإشعاع والأشعة الكونية : حيث أن الشمس تقصف أشعة فوق بنفسجية التي تتسبب في أضرار للجلد والعين وتقوم طبقة الأوزون الموجودة في الغلاف الجوي بحجب هذا الإشعاع، وتمتص طبقات الغلاف الجوي أيضاً الأشعة السينية وأشعة جاما والتي قد تسبب أضرار جسيمة للكائنات الحية مثل حدوث طفرات وأضرار للجنين.
الحماية من النيازك : قد تبدو المجموعة الشمسية أنها مكان فارغ وشاسع ولكنه في الواقع ملئ بالجزيئات الصغيرة التي تتبقى من تكوين الكواكب أو نتيجة اصطدام الكويكبات حيث وفقاً لما أعلنته وكالة ناسا أن كوكب الأرض يومياً يتعرض لأكثر من مئة طن من الحطام الفضائي ولكن بمجرد أن يحدث احتكاك مع الغلاف الجوي فإنه يدمرهم قبل وقت كبير من الوصول إلى الأرض، حتى النيازك الكبير يستطيع الغلاف الجوي أن يدمرها.
الغلاف الجوي وسيط لحركة المياه : أثبتت الدراسات والأبحاث أن الغلاف الجوي يحتوي على ما يقرب من 12900 كيلومتر مكعب من الماء حيث عند تبخر المياه من المحيطات وتتكثف في الغلاف الجوي فإنها تسقط على هيئة أمطار وبدون الغلاف الجوي سوف يتبخر الماء إلى الفضاء.[1]
اهمية الغلاف الجوي
يوفر بيئة آمنة نسبياً لنمو النباتات والكائنات الحية.
يساعدنا في سماع الأصوات.
طيران الطائرات.
يوفر بيئة آمنة نسبياً لنمو النباتات والكائنات الحية : حيث أن بدون الغلاف الجوي لن يحتوي كوكب الأرض على الهواء بالإضافة إلى أنه يحمي الأرض من الفضاء ويحتوي الغلاف الجوي على جذور الهيدروكسيل التي تعمل على تنظيف الغلاف الجوي والتحكم في كمية التلوث.
يساعدنا في سماع الأصوات : حيث أن الصوت نوع من أنواع الطاقة التي تنشأ في صورة موجة بواسطة جسم مهتز ولا يمكن أن تنتقل الأصوات عبر المساحات الفارغة ولكن تستخدم الموجات الصوتية الغازات الموجودة في الغلاف الجوي لإصدار الاهتزازات.
طيران الطائرات : حيث أن طبقة الستراتوسفير والتي هي الطبقة المستقرة من الغلاف الجوي رغم أنها منخفضة جداً ولكنها مناسبة لطيران الطائرات وذلك لعدة أسباب منها قلة الحركة الجوية بها أو انعدامها ولتحسين كفاءة الوقود وتقليل المخاطر المرتبطة بحدوث تغييرات في الطقس وسهولة التعامل في حالات الطوارئ.[2]
ما هو الغلاف الجوي
الغلاف الجوي للأرض ليس فقط الهواء الذي نتنفسه ولكنه يتكون من خمس طبقات ولكل منها خصائص مختلفة ويبلغ ارتفاع الغلاف الجوي بالنسبة للأرض حوالي 10000 كيلومتر ثم يندمج مع الفضاء، على الرغم من أن الأكسجين ضروري للحياة على سطح الأرض إلا أن غالبية الغلاف الجوي ليس أكسجين فهو يحتوي على 78% من النيتروجين و21% من الأكسجين و0.9% من الأرجون و0.1% من الغازات الأخرى، وكميات ضئيلة من الميثان وثاني أكسيد الكربون والنيون وبخار الماء وينقسم الغلاف الجوي إلى طبقات بناءً على درجة الحرارة.[3]
خصائص طبقات الغلاف الجوي
طبقة التروبوسفير.
طبقة الستراتوسفير.
طبقة الميزوسفير.
طبقة الثيرموسفير.
طبقة الإكسوسفير.
طبقة الأيونوسفير.
طبقة التروبوسفير : وهي الطبقة التي تبدأ من سطح الأرض وتمتد ارتفاعاً حوالي 10 كيلو مترات فوق مستوى سطح البحر وتحدث جميع التغيرات الجوية في هذه الطبقة حيث نحن البشر نعيش في طبقة التروبوسفير، وتحتوي على 99% من بخار الماء الموجود في الغلاف الجوي ولذا نجد أن معظمها عبارة عن سحب، وكلما تسلقت أعلى في طبقة التروبوسفير فإن درجة الحرارة تصبح أكثر برودة ويقل ضغط الهواء.
طبقة الستراتوسفير : وهي الطبقة التي تلي التروبوسفير وتمتد ارتفاعاً 50 كيلو متر فوق سطح الأرض ويوجد بها طبقة الأوزون حيث في هذه الطبقة يحدث امتصاص لضوء أشعة الشمس فوق البنفسجية ثم تقوم بتحويلها إلى حرارة، على عكس طبقة التروبوسفير كلما تسلقت أعلى في طبقة الستراتوسفير فإن درجة الحرارة تزداد، وتتحرك الطائرات في الستراتوسفير حيث أنها أقل اضطراباً وتقوم الطائرات بإخراج التيار النفاث بالقرب من الحدود بين التروبوسفير والستراتوسفير.
طبقة الميزوسفير : حيث نجد فوق طبقة الستراتوسفير طبقة الميزوسفير ويبلغ ارتفاعها عن سطح الأرض حوالي 85 كيلو متراً ومعظم الشهب تحترق في طبقة الميزوسفير على الرغم من أن الهواء رقيق ولكنه سميك بدرجة كافية حتى تحترق النيازك، وتزداد درجة الحرارة كلما ارتفاعنا إلى أعلى في هذه الطبقة حيث أنه تم العثور على أبرد درجة حرارة موجودة في الغلاف الجوي بالقرب من الجزء العلوي من طبقة الميزوسفير وكانت _90 درجة مئوية (_130 درجة فهرنهايت)، والهواء في طبقة الميزوسفير يتميز بأنه رقيق جداً فهو لا يمكن تنفسه حيث أن ضغط الهواء في الجزء السفلي من الطبقة أقل بكثير من 1% من الضغط الموجود عند مستوى سطح البحر ويستمر الضغط في الانخفاض كلما ارتفعت إلى أعلى.
طبقة الثيرموسفير : في هذه الطبقة يتم امتصاص الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس مما يزيد من درجة حرارة طبقة الثيرموسفير إلى مئات أو آلاف من الدرجات وعلى الرغم من ذلك نجد أن الهواء بها رقيق جداً لدرجة تجعلك تشعر بالبرودة والتجمد، والعديد من الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض توجد في طبقة الثيرموسفير، يمكن أن تتراوح درجة الحرارة في الجزء العلوي من هذه الطبقة بين 500 درجة مئوية (932 درجة فهرنهايت) إلى 2000 درجة مئوية (3632 درجة فهرنهايت).
طبقة الإكسوسفير : الهواء في هذه الطبقة رقيق جداً مما يجعلها أشبه بالفضاء أكثر من الغلاف الجوي والهواء الموجود بها يتسرب باستمرار من الغلاف الجوي إلى الفضاء وبشكل تدريجي نظراً لأن جاذبية الأرض هنا صغيرة جداً، وتقع على ارتفاع يتراوح بين 100000 كيلو متر إلى 190000 كيلو متر فوق سطح الأرض.
طبقة الأيونوسفير : ليس لهذه الطبقة مميزات مثل باقي الطبقات ولكنها عبارة عن سلسلة من المناطق في أجزاء الغلاف الجوي وسميت بهذا الإسم نظراً إلى أن الأشعة السينية والأشعة الفوق بنفسجية الصادرة من الشمس تسبب فقد الكترونات من الذرات والجزيئات وتسمى الجزيئات والذرات المشجونة كهربائياً والتي تتكون بهذه الطريقة بالأيونات.[4]
تأثير ثقب الأوزون
التأثير على صحة الإنسان.
التأثير على النبات.
التأثير على المواد.
التأثير على صحة الإنسان : يزيد ثقب الأوزون من كمية الأشعة فوق البنفسجية التي تصل إلى سطح الأرض والتي تسبب سرطان في الجلد وتلعب دوراً رئيسياً في مرض الورم الميلانيني الخبيث، وتسبب الضبابية في عدسة العين.
التأثير على النبات : تؤثر أشعة الشمس فوق البنفسجية على العمليات الفسيولوجية التي يقوم بها النبات مما يؤدي إلى تأثر نمو النبات مما يؤثر على التوازن البيئي وزيادة أمراض النبات.
التأثير على المواد : حيث تتأثر البوليمرات التي تحدث بشكل طبيعي وكذلك البوليمرات الاصطناعية تأثيراً سلبياً بأشعة الشمس الفوق بنفسجية وقد اكتشف العلماء حالياً بعض الإضافات لحماية المواد ولكن زيادة الأشعة فوق البنفسجية ممكن أن يؤدي إلى انهيارها
