( ما العملية التي من خلالها تنتقل الطاقة بشكل رئيسي بين طبقات الغلاف الجوي )
العملية التي من خلالها تنتقل الطاقة بشكل رئيسي بين طبقات الغلاف الجوي
مقدمة
الغلاف الجوي للأرض هو طبقة من الغازات التي تحيط بالكوكب وتحافظ على الحياة عليه. تتكون من عدة طبقات، بما في ذلك التروبوسفير والستراتوسفير والميزوسفير والغلاف الحراري. تنتقل الطاقة بين هذه الطبقات بطرق مختلفة، بما في ذلك الإشعاع والتوصيل والحمل الحراري.
الإشعاع
الإشعاع هو نقل الطاقة عن طريق الموجات الكهرومغناطيسية. هذه الموجات يمكن أن تكون مرئية (ضوء)، أو غير مرئية (مثل الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء). الشمس هي المصدر الرئيسي للإشعاع الذي يدخل الغلاف الجوي للأرض.
ينتقل الإشعاع الشمسي عبر التروبوسفير إلى سطح الأرض.
يتم امتصاص بعض الإشعاع الشمسي بواسطة السحب والمواد الهوائية.
يعكس سطح الأرض بعض الإشعاع الشمسي إلى الفضاء.
التوصيل
التوصيل هو نقل الطاقة عن طريق الاتصال المباشر بين الجزيئات. يحدث التوصيل عندما تكون جزيئات طبقتين مختلفتين في درجات حرارة مختلفة.
ينتقل التوصيل بين طبقات الغلاف الجوي عندما تتلامس طبقتان مختلفتان في درجات الحرارة.
يكون التوصيل مهمًا بشكل خاص في التروبوسفير، حيث توجد أكبر تباينات في درجة الحرارة.
يقل التوصيل مع ارتفاع الارتفاع في الغلاف الجوي بسبب انخفاض كثافة الجزيئات.
الحمل الحراري
الحمل الحراري هو نقل الطاقة عن طريق حركة السوائل أو الغازات. يحدث الحمل الحراري عندما يتم تسخين سائل أو غاز في الجزء السفلي ويبرد في الجزء العلوي.
يتسبب الحمل الحراري في ارتفاع الهواء الدافئ في التروبوسفير.
يبرد الهواء الدافئ أثناء ارتفاعه ويتكثف مكونًا السحب.
يطلق الهواء المبرد الطاقة عن طريق التكثيف ويغرق مرة أخرى.
توزيع درجة الحرارة في الغلاف الجوي
تتغير درجة حرارة الغلاف الجوي مع الارتفاع. تنخفض درجة الحرارة بشكل عام مع ارتفاع الارتفاع بسبب تناقص كثافة الجزيئات. ومع ذلك، هناك بعض الاستثناءات لهذه القاعدة.
التروبوسفير هو أدنى طبقة في الغلاف الجوي ودرجة حرارته تنخفض مع الارتفاع.
الستراتوسفير هي الطبقة الواقعة فوق التروبوسفير ودرجة حرارتها ترتفع مع الارتفاع بسبب وجود طبقة الأوزون التي تمتص الأشعة فوق البنفسجية.
الميزوسفير هي الطبقة الواقعة فوق الستراتوسفير ودرجة حرارتها تنخفض مع الارتفاع.
الغلاف الحراري هو الطبقة العليا في الغلاف الجوي ودرجة حرارته مرتفعة للغاية بسبب امتصاص الأشعة السينية و الأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس.
الرياح في الغلاف الجوي
تنتج الرياح عن الاختلافات في درجة الحرارة والضغط في الغلاف الجوي. تتحرك الرياح من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض.
الرياح في التروبوسفير هي ناتجة أساسًا عن دوران الأرض وتسخين الشمس غير المتكافئ.
الرياح في الستراتوسفير والميزوسفير ناتجة عن امتصاص الأشعة فوق البنفسجية.
الرياح في الغلاف الحراري ناتجة عن امتصاص الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية.
التساقط في الغلاف الجوي
التساقط هو أي نوع من هطول الأمطار يتساقط من السحب. يحدث التساقط عندما يتكثف بخار الماء في السحب إلى قطرات سائلة أو بلورات ثلجية.
المطر هو أكثر أنواع التساقط شيوعًا ويتكون من قطرات سائلة.
الثلج هو نوع من التساقط يتكون من بلورات ثلجية.
يحدث البرد عندما تتجمد قطرات المطر داخل السحابة ثم تتساقط.
دور الغلاف الجوي في نظام الأرض
الغلاف الجوي يلعب دورًا مهمًا في نظام الأرض. إنه يوفر الأكسجين الذي نتنفسه، ويحمي الكوكب من الإشعاع الشمسي الضار، وينظم درجة حرارة الأرض.
الغلاف الجوي يحمي الأرض من النيازك والكويكبات.
يحتوي الغلاف الجوي على غازات مثل النيتروجين والأكسجين الضرورية للحياة.
ينظم الغلاف الجوي درجة حرارة الأرض عن طريق حبس الحرارة.
الخاتمة
الغلاف الجوي للأرض هو نظام ديناميكي يتغير باستمرار. تنتقل الطاقة بين طبقات الغلاف الجوي من خلال الإشعاع والتوصيل والحمل الحراري. هذه العمليات تؤثر على توزيع درجة الحرارة والرياح والتساقط في الغلاف الجوي. يلعب الغلاف الجوي دورًا مهمًا في نظام الأرض من خلال توفير الأكسجين وحماية الكوكب من الإشعاع الشمسي الضار وتنظيم درجة حرارته.