في التقسيم التعليمي الشائع، يضم الغلاف الجوي خمس طبقات رئيسية مرتبة من سطح الأرض إلى الخارج: التروبوسفير، ثم الستراتوسفير، فالميزوسفير، فالثيرموسفير، ثم الإكسوسفير. أما الأيونوسفير فتُعرّف بوجود الجسيمات المتأينة وتتداخل مع بعض هذه الطبقات؛ لذلك لا تُضاف ببساطة كطبقة سادسة منفصلة في التسلسل نفسه. [1][2]
ما الأساس الذي يفصل الطبقات؟
يرتبط التقسيم الرئيسي بتغيّر درجة الحرارة مع الارتفاع. والحدود بين الطبقات ليست جدرانًا تفصل الهواء، بل مناطق انتقال تتغير عندها صفات الغلاف الجوي. ويصبح الهواء أقل كثافة عمومًا كلما ارتفعنا، فلا تعني كلمة «طبقة» أن الغازات موزعة في ألواح منفصلة. [1]
عند قراءة مخطط رأسي، انتبه إلى أن مساحة كل شريط في الرسم قد تكون مختارة لتسهيل الكتابة. إذا كانت الأشرطة متساوية الارتفاع بصريًا، فهذا لا يعني أن سماكة الطبقات الحقيقية متساوية. وقد تتغير الحدود الفعلية بحسب الموقع والوقت والنشاط الشمسي. [1]
الطبقتان الأقرب إلى سطح الأرض
التروبوسفير هي الأدنى، وفيها معظم ظواهر الطقس والسحب. يليها الستراتوسفير، التي تضم معظم أوزون الغلاف الجوي؛ ويسهم امتصاصه الإشعاع فوق البنفسجي في ارتفاع الحرارة مع الصعود داخل هذه الطبقة. [1][2]
هذه المقارنة توضح سبب عدم صحة قاعدة «تنخفض الحرارة دائمًا كلما صعدنا» لجميع الغلاف الجوي. فالانخفاض المعتاد في الطبقة القريبة من الأرض لا يستمر بالنمط نفسه في الطبقة التالية. يجب أن نذكر اسم الطبقة عند وصف اتجاه تغير الحرارة.
الطبقات الأعلى: الميزوسفير والثيرموسفير والإكسوسفير
فوق الستراتوسفير تقع الميزوسفير، وفيها تحترق معظم الشهب، ثم الثيرموسفير ذات الهواء شديد التخلخل. ويقع في الجزء الخارجي الإكسوسفير، حيث يقل وجود الجسيمات ويتدرج الغلاف نحو الفضاء. [1][2]
وارتفاع حرارة الغاز في منطقة شديدة التخلخل لا يجعلها مثل فرن كثيف الهواء على سطح الأرض. فمفهوم درجة الحرارة يرتبط بطاقة حركة الجسيمات، بينما كمية الطاقة التي تنتقل إلى جسم تتأثر أيضًا بعدد الجسيمات والظروف. لهذا لا تكفي درجة الحرارة وحدها لتخيّل ما يشعر به جسم هناك. [1]
أين تقع الأيونوسفير، ولماذا يختلف عدّها؟
الأيونوسفير منطقة توجد فيها أيونات وإلكترونات حرة ناتجة عن تأثير الإشعاع، وتمتد عبر أجزاء من الغلاف العلوي. تعريفها قائم على حالة الجسيمات الكهربائية، بخلاف التسلسل الرئيسي الذي يرتبط بالبنية الحرارية والانتقال نحو الخارج. [1][2]
تخيّل تقسيم مدينة إلى أحياء، ثم تظليل المناطق التي تصل إليها تغطية شبكة اتصالات. قد يمتد التظليل عبر أكثر من حي، لكنه لا يصبح حيًا إضافيًا بين حيين. التشبيه يفسر كيف تتداخل منطقة موصوفة بصفة معينة مع تقسيم قائم على معيار آخر، دون مساواة الغلاف الجوي بشبكة المدينة.
كيف نقرأ ترتيب الطبقات دون خلط؟
ابدأ من سطح الأرض، واذكر الأسماء الخمسة بالترتيب، ثم أضف وصفًا مميزًا لكل اسم: الطقس، والأوزون، والشهب، والهواء العلوي المتخلخل، والمنطقة الخارجية. لا تحوّل هذه الكلمات إلى حدود حصرية لكل ظاهرة؛ إنها مفاتيح تعليمية للتذكر. [1][2]
وعندما ترى قائمة تتحدث عن ست طبقات أو عن طبقة الأوزون وحدها، اسأل عن معيار التصنيف. طبقة الأوزون وصف لتوزع مكوّن، والأيونوسفير وصف لحالة تأين، أما التقسيم الرئيسي فله أساس آخر. مقارنة الأسس أوضح من جمع كل الأسماء في قائمة واحدة ثم محاولة وضعها فوق بعضها.
المصادر ومتابعة القراءة
- UCAR: طبقات الغلاف الجوي (يفتح في نافذة جديدة)scied.ucar.edu
- NASA SpacePlace: الغلاف الجوي (يفتح في نافذة جديدة)spaceplace.nasa.gov
أُعدّ هذا المقال بصياغة عربية أصلية بالاستناد إلى المصادر أعلاه، وهو مدخل تمهيدي إلى الموضوع. اقرأ منهجية المحتوى وحدوده.