ما هي أهمية طبقة التروبوسفير؟
تمثل طبقة التروبوسفير، والتي تعرف باللغة الإنجليزية بـ (Troposphere)، حوالي 75% من الوزن الكلي للغلاف الجوي. وتكمن أهميتها في النقاط التالية:
- تحتوي التروبوسفير على جميع بخار الماء الموجود في الغلاف الجوي، حيث تحتفظ به بفعل درجات الحرارة الدافئة، مما يمكنه من السقوط على شكل مطر.
- تُعتبر نقطة انطلاق دورة المياه على سطح الأرض؛ فبعد أن تتبخر جزيئات الماء بفعل حرارة الأشعة الشمسية، تتكثف مرة أخرى لتشكل السحب، ومن ثم تهطل في صورة مطر، أو بَرَد، أو ثلوج.
- تعمل التروبوسفير على احتجاز الغازات مثل النيتروجين وثاني أكسيد الكربون ضمن الغلاف الجوي، مما يساعد في تقليل المشكلات البيئية.
- توفر التروبوسفير البيئة الضرورية لعمليات حيوية متعددة على سطح الأرض، بما في ذلك الأرصاد الجوية، المناخ، التمثيل الضوئي للنباتات، وتنفس الكائنات الحية.
- تتجمع الغازات الدفيئة في طبقة التروبوسفير، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الهواء، وهو ما يسهم في ضمان عدم تجمد المياه السطحية على كوكب الأرض واستمرار الحياة.
خصائص طبقة التروبوسفير
تمتاز طبقة التروبوسفير بعدة خصائص، منها:
- تُعتبر الطبقة التروبوسفير الأولى والأدنى بين طبقات الغلاف الجوي.
- يطلق عليها اسم “الطبقة المضطربة”، حيث تحدث فيها التغيرات الجوية وجميع الظواهر المناخية، مثل الأمطار والرياح والسحب.
- تمتد بعد 16 كم من خط الاستواء، حيث تصل إلى ارتفاع يصل إلى 13 كم فوق سطح البحر. ويبلغ متوسط ارتفاعها في المناطق الاستوائية 18 كم، وفي المناطق ذات خطوط العرض الوسطى 17 كم، وفي المناطق القطبية 6 كم.
- تشكل التروبوسفير 99% من بخار الماء الموجود في الغلاف الجوي، والذي يساهم في تنظيم درجة حرارة الكوكب.
- تنخفض درجات الحرارة في هذه الطبقة بمعدل 6.5 درجة مئوية لكل كيلومتر من الارتفاع، حيث تصل درجات الحرارة أدنى معدل لها إلى -60 درجة مئوية عند طبقة التروبوبوز، ويحدث فيها تدفق عمودي للهواء، حيث ترتفع تيارات الهواء الدافئ بينما تهبط تيارات الهواء البارد.
- يقل الضغط الجوي مع زيادة الارتفاع، ليصل إلى 100 ميغا بايت عند أعلى نقطة.
- تحتوي هذه الطبقة على حوالي 75% من كتلة الهواء.
- تتواجد كميات كبيرة من السحب فيها نتيجة لتراكم بخار الماء وجزيئات الغبار.
- يطلق على الجزء السفلي من طبقة التروبوسفير القريب من الأرض اسم “الطبقة الحدودية”، ويتراوح عمقها بين عدة مئات من الأمتار إلى 2 كم، حسب تضاريس الأرض ووقت اليوم، كما أن احتكاك هذه الطبقة بسطح الأرض يؤثر على حركة الهواء.
- تفتقر طبقة التروبوسفير إلى غاز الأوزون.
الغازات الموجودة في طبقة التروبوسفير
تلعب الغازات دورًا أساسيًا في التركيب الكيميائي لطبقة التروبوسفير، ومن بين هذه الغازات: بخار الماء (H2O)، وثاني أكسيد الكربون (CO2)، والميثان (CH4)، وأكسيد النيتروجين (N2O)، وأول أكسيد الكربون (CO)، وثاني أكسيد الكبريت (SO4)، وثاني أكسيد النيتروجين (NO2)، وغاز الهيدروكسيل (OH).
