ما هو ثقل الغلاف الجوي للأرض؟

يحسب الباحثون أن وزن الغلاف الجوي للأرض يبلغ حوالي 5.15 × 10^18 كجم، أي ما يقرب من مليار مرة أكبر من وزن الهرم الأكبر في الجيزة.

يتكون الغلاف الجوي للأرض من طبقات عديدة تختلف في درجات الحرارة والكثافة. الصورة: ووردبريس

قبل أن نفهم وزن الغلاف الجوي، علينا أولاً فهم مفهوم الضغط الجوي. عند مستوى سطح البحر، يُمارس الغلاف الجوي ضغطًا يُقارب 101,325 باسكال. هذا الضغط ناتج عن وزن جزيئات الغاز التي تضغط عليه بفعل الجاذبية، وفقًا لموقع Sci Tech Daily . بناءً على الضغط الجوي على سطح الأرض، يُقدّر العلماء الوزن الإجمالي للغلاف الجوي بـ 5.15 × 10^18 كجم، أي ما يُقارب مليار مرة أثقل من الهرم الأكبر في الجيزة بمصر. يُعادل وزن الغلاف الجوي للأرض محيطًا عملاقًا بعمق 10 أمتار يُغطي سطح الكوكب بأكمله.

الغلاف الجوي للأرض ليس متجانسًا، بل ينقسم إلى عدة طبقات تبعًا لاختلافات درجات الحرارة. تشمل هذه الطبقات التروبوسفير، والستراتوسفير، والميزوسفير، والثيرموسفير، والإكسوسفير. لكل طبقة كثافة وتركيب مختلفين. الطبقة الأكثر كثافة هي التروبوسفير، وهي الأقرب إلى سطح الأرض. يتكون حوالي 78% من الغلاف الجوي من النيتروجين، و21% من الأكسجين، و1% المتبقية من الأرجون وثاني أكسيد الكربون، وكميات صغيرة من غازات أخرى.

على الرغم من أن الكتلة الكلية للغلاف الجوي مستقرة نسبيًا (مع اختلافات موسمية طفيفة جدًا، ويرجع ذلك أساسًا إلى تغيرات كمية بخار الماء)، إلا أن توزيعها قد يختلف نتيجةً لعدة عوامل. أولها الارتفاع؛ فمع الارتفاع، ينخفض ​​الضغط الجوي نظرًا لقلة الهواء فوقك. وهذا أيضًا ما يجعل التنفس في المرتفعات أكثر صعوبة.

العامل الثاني هو درجة الحرارة. في الأيام الدافئة، يتمدد الهواء ويرتفع، مما يقلل كثافته. تؤدي إعادة توزيع الهواء هذه إلى انخفاض الضغط الجوي قرب الأرض بسبب انخفاض الوزن الضاغط. على العكس، في الأيام الباردة، ينكمش الهواء وينخفض، مما يؤدي إلى ارتفاع الضغط قرب الأرض.

العامل الأخير هو الرطوبة، فالهواء الرطب أقل كثافة من الهواء الجاف، وذلك لأن جزيئات الماء ليست بثقل جزيئات الهواء. مع زيادة الرطوبة، قد يؤثر ذلك على توزيع الكتلة الجوية، وإن كان تأثيره أقل وضوحًا من تأثير درجة الحرارة.

بفهم هذه العوامل، يُمكننا فهم الطبيعة الديناميكية للغلاف الجوي وكيفية توزيع وزنه على مختلف الارتفاعات والظروف. يلعب وزن الغلاف الجوي دورًا أساسيًا في استمرار الحياة على الأرض، فهو يسمح للناس بتنفس الهواء، ويحمي البشرية من الإشعاع الشمسي الضار، وينظم درجة حرارة الكوكب. لولا وزن الغلاف الجوي وضغطه، لتبخر الماء في الفضاء، ولما وُجدت الحياة. لذا، يُعد وزن الغلاف الجوي للأرض دليلًا على التوازن الذي يحافظ على الحياة على كوكبنا.

آن كانج (وفقًا لـ Sci Tech Daily )

رابط المصدر: https://vnexpress.net/khi-quyen-trai-dat-nang-toi-dau-4666476.html