تحدث ظواهر الطقس في طبقة الغلاف الجوي الاقرب الى الأرض
طبقة التروبوسفير هي طبقة الغلاف الجوي الاقرب الى الارض والوحيدة التي تحدث فيه التغيرات الجوية . ومزج الغازات مع بعضها البعض، وهذه الطبقة تشكل معظم كتلة الغلاف الجوي (أي حوالي 75-80%)، ويتواجد فيها أيضًا أنواع الغيوم المختلفة، وهي الطبقة الوحيدة من طبقات الغلاف الجوي التي تحوي الرطوبة، لأن باقي الطبقات تكون رطوبتها قليلة للغاية.
طبقة التروبوسفير باللغة الإنجليزية مشابهة للفظها باللغة العربية، وهي troposphere، وهذه الطبقة يمكن أن يصل امتدادها إلى 20 كم فوق سطح الأرض، والكلمة مشتقة من الكلمة اليونانية tropos أي التغيير، ومعنى troposphere أي دائرة التغيير، وهذا يشير إلى أن هذه الطبقة هي الطبقة التي تحدث فيها التغيرات في الطقس، وهي الطبقة الأقرب إلى الأرض.
تمتد طبقة التروبوسفير حوالي 10 كم فوق سطح البحر (أي حوالي 6.2 ميل أو 33000 قدم)، ويمكن أن يصل ارتفاع طبقة التروبوسفير عن سطح الكرة الأرضية بالقرب من خط الاستواء بحوالي 20 كم (أي 12 ميل أو 65000 قدم)، وفوق القطبين، يمكن أن يكون ارتفاع طبقة التروبوسفير منخفض يصل فقط إلى 7 كم (أي 4 ميل أو 23000 قدم).
تزيد برودة الهواء كلما ارتفع الشخص عن طبقة التروبوسفير، ويصبح الهواء أدفئ كلما اقترب الشخص من مستوى سطح الأرض، لهذا نرى أن الجبال تكون مغطاة بالثلوج أحيانًا في فصل الصيف إذا كانت على ارتفاع عالي.
يلي طبقة التروبوسفير مباشرةً طبقة الستراتوسفير، وبين هاتين الطبقتين منطقة في الغلاف الجوي تسمى التربوبوز. [1]
تحدث ظواهر الطقس في طبقة الغلاف الجوي التروبوسفير
لطبقة التروبوسفير أهمية كبيرة، فهي الطبقة التي تحدث فيها التغيرات الجوية، ولها دور كبير في حماية الأرض، ودورها يكمن في:
طبقة التروبوسفير هي الطبقة الأكثر كثافة من طبقات الغلاف الجوي الأخرى (كثافتها تصل إلى 1.225 كم/م3 في مستوى سطح البحر في درجة حرارة 59 فهرنهايت)
تبلغ كتلة التروبوسفير 75% من كتلة باقي الطبقات في الغلاف الجوي
تتألف طبقة التروبوسفير من 78% نتروجين، 21% أكسجين، 0.9% أرجون، وكميات قليلة من ثاني أكسيد الكربون، غاز الميثان، غاز الأوزون، الهيدروجين، وباقي المكونات الأخرى، وتتراوح كميات بخار الماء من 0-4%
يبلغ ارتفاع طبقة التروبوسفير من 7-20 كم، والارتفاع الأكبر لهذه الطبقة يكون بالقرب من خط الاستواء، ويكون الارتفاع أقل ما يمكن عند الأقطاب
تتناقص درجات الحرارة مع الارتفاع، على سبيل المثال، وسطيًا تكون درجات الحرارة 62 درجة فهرنهايت في سطح البحر، وحوالي -60 فهرنهايت في طبقة التروبوسفير
تحوي طبقة التروبوسفير حوالي 99% من بخار الماء
تحوي طبقة التروبوسفير على بعض السحب التي تصل إليها
تتشكل بعض الظروف المناخية كالأعاصير والعواصف الثلجية الناجمة عن وصول الرياح إلى طبقة التروبوسفير
بما أن بعض الغيوم الرقيقة يمكنها الوصول إلى طبقة التروبوسفير، هذا يؤدي إلى مشاركة هذه الطبقة في عملية اصطناع الضوء ودورة المياه.
أهمية طبقة الغلاف الجوي الاقرب الى الأرض التروبوسفير
لجميع طبقات الغلاف الجوي أهمية بارزة في استمرارية الحياة على وجه الكرة الأرضية، طبقة الميزوسفير تحرق الكثير من الشهب القادمة، وطبقة الستراتوسفير تحوي طبقة الأوزون التي تلعب دورًا هامًا في امتصاص الأشعة فوق البنفسجية، وطبقة التروبوسفير والتي سنتحدث عنها حاليًا لها دور بالغ الأهمية في الحفاظ على الحياة على وجه الكرة الأرضية، وأهميتها تبلغ: [2]
لطبقة التروبوسفير أهمية بالغة، لأنها تشكل ما يصل إلى 85% من كتلة الغلاف الجوي
العمليات التي تتم في طبقة التروبوسفير مثل دورة المياه، ودورة تشكل الغيوم والرياح لها تأثير مهم على حالة الطقس
تركيب الهواء في طبقة التروبوسفير يلعب دورًا هامًا في تحسين جودة الهواء أو تقليلها، وبعض الغازات حتى إذا تواجدت بكمية قليلة، يمكن أن تكون ضارة، وتؤذي النباتات، أو تكون مؤذية للصحة بشكل عام
تتناقص درجات الحرارة مع زيادة الارتفاع في طبقة التروبوسفير
طبقة التروبوسفير محمية من الأشعة فوق البنفسجية الضارة بمساعدة طبقة الستراتوسفير، وهذا يضمن الحياة على سطح الكرة الأرضية.
تتناقص درجات الحرارة مع زيادة الارتفاع في التروبوسفير: تكون درجة الحرارة أعلى ما يمكن في أسفل التروبوسفير، وتنخفض كلما ارتفعنا في طبقة التروبوسفير، تقريبًا يكون الانخفاض في درجات الحرارة بمعدل 6 درجة مئوية لكل كيلومتر في الارتفاع، وهذا الانخفاض يلعب دورًا هامًا في خفض الحرارة عند المرتفعات، لذلك يمكن أن نرى جبال ثلجية في فصول الصيف، بالإضافة لهذا، تلعب هذه الخاصية دور في تشكيل الغيوم في طبقة التروبوسفير
طبقة التروبوسفير تكون محمية من الأشعة فوق البنفسجية الضارة: تحمى طبقة التروبوسفير من الأشعة الضارة عبر الستراتوسفير، وهذا الأمر هو ما يضمن حماية الحياة على سطح الكرة الارضية
ونظرًا لأهمية طبقة التروبوسفير وقربها من الأرض أكثر من أي طبقة أخرى، فإنها تكون حساسة للأنشطة التي تحدث على سطح الكرة الأرضية، مثل:
تبخر مياه المحيطات
عملية التركيب الضوئي التي تحدث في النباتات
تنفس الكائنات الحية
النشاطات البشرية [3]
ماذا سيحدث إذا اختفت طبقة التروبوسفير التي تحدث فيها ظواهر الطقس
لهذه الطبقة أهمية بالغة في استمرارية الحياة على سطح الأرض، وإذا اختفت مع طبقات الغلاف الجوي الأخرى التي تحمي الكرة الأرضية، فبالتأكيد لن تستمر الحياة على سطح الأرض
لو لم يكن هناك طبقات غلاف جوي، لما استطاعت الطيور والطائرات أن تحلق في السماء، ولا يمكننا رؤية الهواء، ولكن يمكننا فقط رؤية الغيوم
لن يستطيع الشخص سماع أي شيء، وسوف يشعر فقط بالاهتزازات من سطح الأرض
سوف يتحول لون السماء إلى اللون الأسود، وتفقد اللون الأزرق الجميل الذي نستمتع برؤيته، وسوف تبدو الأرض تمامًا مثل القمر، مخيفة وعاتمة.
الأمر الأكيد هو انتهاء الحياة على سطح الكرة الأرضية، لتصبح مثلها مثل باقي الكواكب لا تدعم الحياة على سطحها، لأن البشر لا يمكنهم أن يعيشوا في فراغ بدون جاذبيه، وهذا ما سيحدث بالتأكيد بدون طبقات الغلاف الجوي
البحار، والأنهار والمحيطات سوف تغلي مياهها، حتى لو كانت درجات الحرارة دافئة، بسبب الفراغ
غياب الغلاف الجوي سوف يحول الكرة الارضية في النهاية إلى مكان متجمد مثله مثل باقي الكواكب، وتكون درجات الحرارة فيه أقل بكثير من درجة الصفر [4]
