يتكوّن الغلاف الجوي من خمس طبقات رئيسية، تبدأ من سطح الأرض وتمتد تدريجيًا نحو الفضاء: التروبوسفير، ثم الستراتوسفير، ثم الميزوسفير، ثم الثيرموسفير، ثم الإكسوسفير. إذا كان سؤالك هو: كم عدد طبقات الغلاف الجوي؟ فالجواب أنها خمس طبقات أساسية، ولكل طبقة ارتفاع تقريبي ووظيفة تميزها عن غيرها؛ ففي الطبقات القريبة يحدث الطقس وتوجد السحب والطائرات، وفي الطبقات الأعلى تحترق الشهب وتظهر الشفق القطبي وتصبح الغازات قليلة ومتباعدة جدًا.
الغلاف الجوي ليس جدارًا له نهاية حادة، بل يصبح أرقّ كلما ارتفعنا عن سطح الأرض. لذلك قد تجد أرقامًا مختلفة عند الحديث عن ارتفاعه؛ فخط كارمان عند نحو 100 كم يُستخدم غالبًا كحد تقريبي لبداية الفضاء، بينما تمتد الطبقة الخارجية من الغلاف الجوي إلى آلاف الكيلومترات وقد تصل تقريبًا إلى 10,000 كم، لكن الهواء هناك يكون خفيفًا جدًا ولا يشبه الهواء الذي نتنفسه قرب الأرض.
كم عدد طبقات الغلاف الجوي؟
عدد طبقات الغلاف الجوي خمس طبقات رئيسية. تبدأ أقرب طبقة من سطح الأرض، وهي التروبوسفير، ثم تأتي فوقها الستراتوسفير، ثم الميزوسفير، ثم الثيرموسفير، ثم الإكسوسفير وهي الطبقة الخارجية الأبعد.
هذا التقسيم يعتمد أساسًا على تغيّر درجة الحرارة مع الارتفاع، وليس فقط على المسافة. لذلك نرى أن كل طبقة لها خصائص مختلفة: طبقة للطقس والسحب، طبقة للأوزون، طبقة تحترق فيها الشهب، وطبقات عليا يصبح فيها الهواء رقيقًا جدًا وتظهر فيها ظواهر فضائية أو شبه فضائية.
ترتيب طبقات الغلاف الجوي من سطح الأرض إلى الفضاء
ترتيب طبقات الغلاف الجوي من الأسفل إلى الأعلى هو: التروبوسفير، الستراتوسفير، الميزوسفير، الثيرموسفير، الإكسوسفير. أقرب طبقة إلى الأرض هي التروبوسفير، أما أعلى طبقة من طبقات الغلاف الجوي فهي الإكسوسفير.
بشكل مبسط، يمكن فهم الترتيب هكذا: نحن نعيش في التروبوسفير، وفوقها توجد الستراتوسفير التي تحتوي على طبقة الأوزون، ثم الميزوسفير التي تحترق فيها معظم الشهب، ثم الثيرموسفير حيث تظهر الشفق القطبي وتوجد بعض المدارات، ثم الإكسوسفير التي تمثل الانتقال التدريجي نحو الفضاء.
كم يبعد الغلاف الجوي عن الأرض؟
يمتد الغلاف الجوي من سطح الأرض إلى ارتفاعات كبيرة جدًا، وقد تصل طبقته الخارجية، الإكسوسفير، إلى نحو 10,000 كم تقريبًا. لكن هذا الرقم لا يعني أن الهواء يبقى كثيفًا أو صالحًا للتنفس حتى هذا الارتفاع؛ فمعظم كتلة الغلاف الجوي موجودة في الطبقات القريبة من سطح الأرض.
لهذا السبب يجب التفريق بين “ارتفاع الغلاف الجوي” و”بداية الفضاء”. كثيرًا ما يُستخدم ارتفاع 100 كم تقريبًا، المعروف بخط كارمان، كحد تقريبي بين الغلاف الجوي والفضاء، بينما تظل بعض جزيئات الغازات موجودة على ارتفاعات أعلى بكثير داخل الإكسوسفير.
ما هي طبقات الغلاف الجوي الخمس؟
1. التروبوسفير: أقرب طبقة إلى الأرض
التروبوسفير هي الطبقة التي نعيش فيها، وهي أقرب طبقات الغلاف الجوي إلى سطح الأرض. تمتد تقريبًا من سطح الأرض إلى ارتفاع يتراوح بين 8 و14 كم، وقد يختلف ارتفاعها حسب الموقع؛ فهي أقل ارتفاعًا قرب القطبين وأعلى قرب خط الاستواء.
في هذه الطبقة يحدث معظم الطقس الذي نشعر به يوميًا، مثل السحب والمطر والرياح والعواصف. كما تحتوي على النسبة الأكبر من بخار الماء ومعظم كتلة الهواء، لذلك هي أهم طبقة بالنسبة للحياة اليومية على الأرض.
2. الستراتوسفير: طبقة الأوزون
تقع الستراتوسفير فوق التروبوسفير وتمتد تقريبًا حتى ارتفاع 50 كم. أهم ما يميزها أنها تحتوي على طبقة الأوزون، وهي طبقة مهمة لأنها تمتص جزءًا كبيرًا من الأشعة فوق البنفسجية الضارة القادمة من الشمس.
تُعد الستراتوسفير أكثر استقرارًا من التروبوسفير، ولهذا قد تحلق بعض الطائرات في الجزء السفلي منها أو بالقرب منها لتجنب اضطرابات الطقس الشديدة الموجودة في الطبقات الأدنى. وعندما يسأل شخص: أين توجد طبقة الأوزون؟ فالجواب المختصر أنها توجد أساسًا في الستراتوسفير.
3. الميزوسفير: الطبقة التي تحترق فيها الشهب
تأتي الميزوسفير فوق الستراتوسفير، وتمتد تقريبًا حتى ارتفاع 85 كم. هذه الطبقة مهمة لأنها المكان الذي تحترق فيه معظم الشهب والنيازك الصغيرة قبل أن تصل إلى سطح الأرض.
رغم أنها ليست طبقة قريبة من حياتنا اليومية مثل التروبوسفير، إلا أن دورها الوقائي مهم جدًا. فلو لم تحترق كثير من الأجسام الصغيرة في هذه الطبقة، لوصل عدد أكبر منها إلى الأرض. وتُعد المناطق العليا من الميزوسفير من أبرد أجزاء الغلاف الجوي.
4. الثيرموسفير: طبقة الشفق القطبي وبعض الأجسام الفضائية
تقع الثيرموسفير فوق الميزوسفير، وقد تمتد تقريبًا حتى 600 كم. في هذه الطبقة يكون الهواء رقيقًا جدًا، لكن درجات الحرارة قد ترتفع كثيرًا بسبب امتصاص الأشعة عالية الطاقة القادمة من الشمس.
تظهر في هذه الطبقة ظواهر مثل الشفق القطبي، كما توجد فيها مناطق من الغلاف الأيوني، وهي منطقة تحتوي على جسيمات مشحونة تؤثر في الاتصالات وانتقال الموجات الراديوية. كما تدور بعض الأجسام الفضائية في ارتفاعات تقع ضمن هذه المنطقة أو حولها.
5. الإكسوسفير: أعلى طبقة من الغلاف الجوي
الإكسوسفير هي الطبقة الخارجية والأعلى من طبقات الغلاف الجوي. تبدأ بعد الثيرموسفير وتمتد تدريجيًا إلى مسافات بعيدة قد تصل تقريبًا إلى 10,000 كم، حيث يصبح الغلاف الجوي رقيقًا جدًا وتكون جزيئات الغازات متباعدة بدرجة كبيرة.
في هذه الطبقة لا يكون الهواء مثل الهواء المعروف قرب سطح الأرض، بل توجد جزيئات قليلة من غازات خفيفة مثل الهيدروجين والهيليوم. لذلك تُعد الإكسوسفير منطقة انتقالية بين الغلاف الجوي والفضاء الخارجي، وليست حدًا واضحًا وصلبًا.
ما أعلى طبقة من طبقات الغلاف الجوي؟
أعلى طبقة من طبقات الغلاف الجوي هي الإكسوسفير. وهي أبعد طبقة عن سطح الأرض وتمثل الجزء الخارجي من الغلاف الجوي، حيث تصبح الغازات نادرة جدًا ومتباعدة.
إذا كان السؤال بصيغة “أبعد طبقات الغلاف الجوي عن الأرض”، فالجواب أيضًا هو الإكسوسفير. أما إذا كان السؤال عن الطبقة التي تحدث فيها ظواهر مثل الشفق القطبي، فالإجابة تكون غالبًا الثيرموسفير.
ما أقرب طبقة من الغلاف الجوي إلى الأرض؟
أقرب طبقة من الغلاف الجوي إلى الأرض هي التروبوسفير. وهي الطبقة التي نعيش داخلها، وفيها يوجد معظم الهواء الذي نتنفسه، كما تحدث فيها أغلب الظواهر الجوية مثل الغيوم والمطر والرياح.
هذه الطبقة هي الأهم لحياة الإنسان اليومية، لأنها تحتوي على الجزء الأكبر من بخار الماء والهواء القريب من سطح الأرض. لذلك عندما نتحدث عن الطقس أو المناخ اليومي، فنحن غالبًا نتحدث عما يحدث داخل التروبوسفير.
مم يتكون الغلاف الجوي؟
يتكون الغلاف الجوي من خليط من الغازات، وأهمها النيتروجين الذي يشكل النسبة الأكبر، ثم الأكسجين الذي نحتاجه للتنفس، ثم كميات أقل من الأرغون وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء وغازات أخرى بنسب صغيرة.
الأكسجين مهم للحياة، لكنه ليس الغاز الأكثر وجودًا في الغلاف الجوي؛ فالنيتروجين هو المكوّن الأكبر. أما بخار الماء وثاني أكسيد الكربون فلهما دور مهم في الطقس والحرارة وتوازن المناخ، رغم أن نسبتهما أقل من النيتروجين والأكسجين.
لماذا تختلف أرقام ارتفاع طبقات الغلاف الجوي؟
قد تجد اختلافًا بسيطًا في أرقام ارتفاع طبقات الغلاف الجوي من مصدر إلى آخر، وهذا طبيعي لأن حدود الطبقات ليست جدرانًا ثابتة. الارتفاعات تقريبية وتتغير حسب درجة الحرارة، والموقع على الأرض، والنشاط الشمسي، وطريقة القياس.
مثلًا، ارتفاع التروبوسفير لا يكون واحدًا في كل مكان؛ فهو أعلى قرب خط الاستواء وأقل قرب القطبين. وكذلك الطبقات العليا قد تتمدد أو تنكمش نسبيًا بحسب نشاط الشمس. لذلك الأفضل فهم الأرقام كحدود تقريبية تساعد على التعلّم، لا كخطوط صارمة لا تتغير.
خلاصة طبقات الغلاف الجوي
طبقات الغلاف الجوي خمس طبقات رئيسية مرتبة من سطح الأرض إلى الفضاء: التروبوسفير، الستراتوسفير، الميزوسفير، الثيرموسفير، والإكسوسفير. أقربها إلى الأرض هي التروبوسفير، وأعلاها هي الإكسوسفير، أما طبقة الأوزون فتوجد في الستراتوسفير، ومعظم الشهب تحترق في الميزوسفير.
يمتد الغلاف الجوي إلى ارتفاعات كبيرة قد تصل في طبقته الخارجية إلى نحو 10,000 كم، لكن معظم الهواء الذي يؤثر في حياتنا اليومية يوجد قريبًا من سطح الأرض. لذلك عندما تبحث عن عدد الطبقات أو ترتيبها أو ارتفاعها، فالأهم أن تحفظ الفكرة الأساسية: كلما ارتفعنا، أصبح الهواء أرقّ، وتغيّرت خصائص الطبقة وما يحدث فيها.