ملف حول الهواء من حولنا

ما هو الهوي ومكوناته؟

تعريف الهواء

الهواء يعتبر من أهم العناصر الموجودة على سطح الأرض ، ولا يقصد بالهواء أنّهُ الأكسجين فقط ، ففي الهواء يوجد مجموعة من الغازات التي تشكل مع بعضها البعض المجال الجوّي للأرض ، والجو أو الهواء هو الذي يجعل الحياة ممكنة وموجودة على سطح الأرض ليستفيد منها الحيوانات والنباتات ، ويحيط الهواء بكوكب الأرض حتّى إرتفاع 880 كم^2 ، والهواء الملاصق لسطح الأرض هو ما يستنشقهُ الكائنات الحيّة والنباتات .

مكوّنات الهواء

 الهواء هو مجموعة من الغازات وهذه الغازات:

ü    غاز النيتروجين : وهو يشكّل من نسبة الهواء %78

ü    الأكسجين : %21 من الهواء .

ü    باقي النسب يتكوّن منها بخار الماء وثاني أكسيد الكربون وغاز الأرغون وغاز النيون والهليوم .

ويعتبر الأكسجبن من أهم الغازات الموجودة في الهواء ، وهو جسم غازي ثنائي الذرة ينتج عندما يتفاعل مع تأثيرات الضوء وخاصة في المناطق الاستوائية لقوة الحرارة الشمسيّة ، ومن ثمّ تأتي هذه الرياح وتحملهُ حتّى يتوزّع على باقي الكرة الأرضيّة ، وأوّل من إكتشف الأكسجين هو العالم الفرنسي أنطوان لافوزييه عام 1775 .

خصائص الهواء

·       الهواء عبارة عن مجموعة من الغازات لا لون لها ولا طعم ولا رائحة .

·       الهواء لا يوجد على شكل معيّن فهو يتشكّل حسب الوعاء الذي يحتوي الهواء : فعند مثلا نفخ بالون معيّن بالهواء فإنّهُ يأخذ شكل الحيّز الذي يحتويهِ البالون ، فأحياناً يكون الهواء على شكل دائري أو إسطواني أو أي شكل يحتويهِ .

·       الهواء قابل للضعط والتوسّع : فعند عمليّة المسك بفتحة الإبرة والضغط على زرها فإنّ الهواء الذي بداخلها ينضغط وعند سحب الزر فإنّه يتّسع ، فمن خلال هذه التجربة يمكن الإستنتاج أنّ الهواء ينضغط ويتوسّع في نفس الوقت .

·       للهواء كتلة : فعند أخذ كرة قد مليئة بالهواء على فرضا قد يكون وزنها 400 غرام ، وعند توزين نفس البالون ولكن بدون هواء فقد يكون وزنا 370 غرام ، فنستنتج أنّ للهواء كتلة يقاس فيها الهواء.

·       الهواء قابل للإنتشار : فعند الضغط على الإبرة وترك الفتحة الموجودة فيها فإنّهُ سينتشر الهواء ، ومن ميزات الهواء أنّهُ ينتقل من الضغط العالي إلى الضغط الأقل .

·       يتأثر الهواء بالحرارة : أي بمعنى آخر أنّ الهواء يتمدّد كلما زادت درجة الحرارة وتقلّص بتقلّص درجة الحرارة

·       .الهواء البارد وزنهُ أثقل من الهواء الساخن .

·         الهواء عازل للكهرباء .

ماهي طبقات الغلاف الجوي ؟

تعريف الغلاف الجوي

الغلاف الجوّي: هو مساحة تحتوي عدّة طبقات فيها خليط من الغازات ، تسمى بالغلاف الجوي لأنها تحيط بالأرض ، وتبقى هذه الطبقات محيطة بالأرض بعفل جذب الجاذبية الأرضية، أكثر نسبة للغازات يحتلّها غاز النيتروجين ، بنسبة الثلثين من مجمل الغازات الموجودة، ومن بعده تحتل باقي الغازات نسبة الثلث المتبقية متوزعة بين الأوكسجين، والهيدروجين، وبخار الماء، وثاني أكسيد الكربون، والآرجون، والهيليوم، والنيون، والزينون . أهم وظائف الغلاف الجوي هي حماية الأرض من امتصاص الأشعّة فوق البنفسجية والمحافظة على الأرض ضمن درجات حرارة معيّنة تكون هي درجات حرارة الكوكب التي تمكّنه من البقاء . وثاني أهم وظائفه أنّه يحمل كميّات كبيرة من الماء يقوم بنقلها حول الأرض، تتساقط بعض هذه الكميّات مشكلة أمطاراً على سطح الأرض وبشكل خاص في المسطحات المائية الكبيرة كالمحيطات والبحار. تتحكّم بكمية تساقط الأمطار درج حرارة الغلاف الجوّي ودرجة حرارة الأرض .

أقسام الغلاف الجوي :

يحتوي الغلاف الجوي على ست طبقات ، تترتّب من الأرق إلى سطح الأرض حتى الأبعد:

·       التروبوسفير : هذه الطبقة تحتوي على أكبر كميّة من بخار الماء وكل من غازي الأوكسجين وثاني أوكسيد الكربون ، هي المسؤولة عن غالبيّة التغيّرات في الطقس والتي نتعامل معها نحن ونلمسها ونلاحظها .

·       الستراتوسفير : هي الطّبقة التالية للتروبوسفير ، يميّزها عن باقي الطبقات كونها خالية تقريباً من التغيرات الجوية في داخلها وعدم وجود عواصف فيها ، أهم ما في هذه الطبقة هو جزئها الممتد على شكل حزام والذيوهذه الطبقة هي المسؤولة عن حماية الأرض من الأشعة فوق البنفسجية .

·       الميزوسفير : أههم صفاتها أنّها تبدء بدرجات حرارة عالية ثم تنخفض تدريجيا كلما ابتعدت عن سطح الأرض ، مهمتها الأساسية والضرورية جداً ، هي حماية الأرض من الأجسام الخارجية المتجهة نحوها .

هذه أهم ثلاث طبقات في الغلاف الجوي والتي نشعر بتأثيرها على الأرض ، ومن ثم تتدرج طبقات الغلاف من الأدني للأعلى تابعة للطبقات التي ذكرناها فتلي طبقة الميزوسفير ، طبقة الثيرموسفير ، ثم الأنزوسفير ، فالإكزوسفير .

كيف تنشأ الرياح؟

تنشأ الرياح السائدة من الدورة العامة للهواء حول الأرض، كما هو واضح في الرسم على اليسار، حيث نجد أن الدورة قد تم تبسيطها بدرجة كبيرة للغاية. وعند خط الاستواء تسّخن الشمسُ الهواء فيرتفع إلى أعلى كما يتضح من الأسهم الزرقاء، وفي طبقات الجو العليا يتدفق الهواء بعيدًا عن خط الاستواء، وعندما يعود الهواء إلى سطح الأرض، فإنه يتدفق عبر السطح كما هو واضح من الأسهم السوداء. وينتج عن هذا الهواء المتحرك على السطح ستة أحزمة حول الأرض. يتسبب دوران الأرض في إثارة الرياح لتهب نحو الشرق في أحزمة حيث يتحرك الهواء بعيدًا عن خط الاستواء. وفي الأحزمة التي يتحرك منها الهواء نحو خط الاستواء نجد أن الرياح السائدة تهب نحو الغرب.
الدورة العامة للرياح تحدث فوق قطاعات كبيرة من سطح الأرض، وتُسمّى هذه الرياح الرياح السائدة. وتتنوع هذه الرياح باختلاف خط العرض. فبالقرب من خط الاستواء، يرتفع الهواء الساخن إلى مايقرب من 18,000م. وينتج عن الهواء المتحرك على سطح الأرض، ليحل محل الهواء المرتفع، نطاقان من الرياح السائدة. ويقع هذان النطاقان بين خط الاستواء وخطيّ عرض 30° شمالاً وجنوباً. وتُسمّى الرياح في هذه المناطق الرياح التجارية. وسبب هذه التسمية أن التجار اعتمدوا عليها ذات مرة في إبحار السفن التجارية.
ولا تهب الرياح التجارية مباشرة نحو خط الاستواء، بل تهب ـ نوعًا ما ـ من الشرق إلى الغرب. والجزء الذي يتجه نحو الغرب من حركة الرياح التجارية يحدث بسبب دوران الأرض حول محورها. فكل من الأرض والهواء حولها يدوران نحو الشرق معًا، وكل نقطة على سطح الأرض تتحرك حول دائرة كاملة كل 24 ساعة. أما النقاط القريبة من خط الاستواء، فإنها تتحرك حول دوائر أكبر من النقاط القريبة من خطي العرض 30° شمالاً وجنوبًا. ويرجع السبب في ذلك إلى أن الأرض تكون أكبر عند خط الاستواء، ولذا فالنقاط القريبة من خط الاستواء تتحرك بدرجة أسرع.
وعندما يتحرك الهواء نحو خط الاستواء، فإنه يصل إلى نقاط سريعة الحركة على سطح الأرض. وحيث إن هذه النقاط تتحرك صوب الشرق بدرجة أسرع من حركة الهواء، فإن المرء الذي يقف على الأرض يشعر برياح ما تهب ضده صوب الغرب.
ولاتوجد رياح سائدة قريبًا من خط الاستواء، وعلى بُعد يبلغ مداه ما يقرب من 1,100كم على كل جانب من خط الاستواء، لأن الهواء هناك يرتفع إلى أعلى بدلاً من تحركه عبر الأرض. ويُطلق على هذا النطــــــــاق الهادئ منطقة الركود الاستوائي. وغالبًا ما تتقارب الرياح التجارية في منطقة ضيقة يطلق عليها منطقة التقارب بين المدارية.
ويعود بعض الهواء ـ الذي يرتفع عند خط الاستواء ـ إلى سطح الأرض بين خطي عرض 30° شمالاً وجنوبًا من خط الاستواء. وأما الهواء الذي يتحرك إلى أسفل في تلك المنطقة فلا تنتج عنه أية رياح. ويطلق على هذه المناطق عروض الخيل. ويُقال إن السبب في هذه التسمية يرجع إلى أن عددًا كبيرًا من الخيول قد نَفَقَتْ على ظهر السفن التي توقفت عن الحركة في تلك البقعة، بسبب النقص الشديد في الرياح.
وهناك نوعان من الرياح السائدة ينتجان من الدورة الهوائية العامة. فالرياح الغربية السائدة. تهب ـ نوعًا ما ـ من الغرب إلى الشرق في نطاق يقع بين خطي عرض 30°، 60° شمالاً وجنوبًا من خط الاستواء. وتنشأ هذه الرياح نتيجة لهبوب الهواء بعيدًا عن خط الاستواء إلى مناطق بطيئة الحركة بالقرب من القطبين. وتحمل هذه الرياح الغربية السائدة خصائصها المناخية في اتجاه الشرق عبر جنوبي أستراليا ونيوزيلندا. أما الرياح القطبية الشرقية فإنها تهب ـ نوعًا ما ـ من الشرق إلى الغرب، في نطاق يقع بين القطبين، وبين خطي عرض 60° شمالاً وجنوبًا. أمَّا فيما يخص الهواء على سطح الأرض، والمتحرك بعيدًا عن القطبين، فإنه يتحرك في اتجاه الغرب عبر نقاط أسرع في الحركة باتجاه خط الاستواء

نشر في : سبتمبر 17, 2017 |  من طرف Unknown

ملف حول كارثة بيئية: الاحتباس الحراري

الاحتباس الحراري

تمهيد:

يعتبر الاحتباس الحراري من الحوادث الفاجعة الذي يهدد توازن المنظومة البيئية.

1) فما المقصود بالاحتباس الحراري ؟

2) و ما هي أسبابه ؟

3) و ما هي الأضرار  الناتجة عنها ؟

4) وما الجهود المبذولة  للحد من تلك الظاهرة ؟

الاحتباس الحراري: مفهومه و أسبابه

1-         تعريف الاحتباس الحراري:

الاحتباس الحراري هو ازدياد درجة الحرارة السطحية المتوسطة في العالم مع زيادة كمية ثاني أكسيد الكربون، الميثان، وبعض الغازات الأخرى في الجو. هذه الغازات تعرف بغازات الدفيئة لأنها تساهم في تدفئة جو الأرض السطحي.

2-    المصادر :

1. احتراق الوقود الأحفوري  والكتلة الإحيائية.
2. تحلل المخلفات الحيوانية.
3. إنتاج وتوزيع البترول والغاز الطبيعي والفحم والأسمدة وحامض النيتريك.
4. معدات التبريد وتكييف الهواء.
5. صهر الألومنيوم وتخصيب اليورانيوم وصناعة أشباه الموصلات.

3-         أسباب الاحتباس الحراري:

 السبب الأكثر أساسية في وقوع الاحتباس الحراري، حسب اعتقاد العلماء حالياً، هو انبعاث الغازات الدفيئة إلى مناخ الأرض. فالنشاط الصناعي والتجاري الذي يُمارسه الإنسان، ونمط حياة البشر بصُورة عامة، يتسبَّبان بتغيير نسبة الغازات المتواجدة بصورة طبيعية في غلاف الأرض الجويّ. الأثر الأبرز الذي يحدثه الإنسان بهذا الصَّدد هو رفع نسبة غاز ثاني أكسيد الكربون عن مستواها المعتاد بدرجةٍ كبيرة جداً، وكذلك غاز الميثان وبخار الماء وأكسيد النيتروجين. تُصنَّف جميع هذه الغازات ضمن فئة تعرف بالغازات الدفيئة، والسبب في تسميتها هذه هي قدرتها الكبيرة على امتصاص الحرارة. يسمى الأثر السيئ الذي تحدثه الغازات الدفيئة على المناخ ظاهرة البيت الزجاجي. تحدث هذه الظاهرة عندما تصل أشعة تحمل ضوء وحرارة الشمس إلى غلاف الأرض الجوي، فبعد أن تصل أشعة الشمس إلى الأرض تمتصّ التربة والصخور والأشجار نسبة منها بصورة طبيعية، مما يُؤدّي إلى تسخين سطح الأرض. لكن نسبة كبيرة منها تنعكسُ عائدةً إلى الفضاء الخارجي، مما يُؤدّي إلى تبريد الأرض. فعلى سبيل المثال، الجليد أبيض اللون قادرٌ على امتصاص 20% فقط من أشعة الشمس الواقعة عليه، وأما الباقي فيعكسه نحو السماء، بينما مياه المحيط - من جهة أخرى - تمتصّ 90% من الضوء الواقع عليها ولا تعكسُ سوى عشرة في المائة.

المشكلة التي تُحدثها الغازات الدفيئة هي أنها تمتصّ 90 في المائة من حرارة أشعة الشمس المُنعكسة عن سطح الأرض، وبالتالي، يتم حفظ كل الطاقة الحرارية للشمس ضمن غلاف الأرض الجوي، ويتسبَّبُ هذا ارتفاعٍ شديد في درجة الحرارة . ويمكن تلخيص ما ذكر في الصورة التالية :

الاضرار الناتجة عن  الاحتباس الحراري:

 

يتوقع الباحثون زيادة تركيز غاز ثنائي أكسيد الكربون أو ما يعادله من الغازات المسببة للاحتباس الحراري في منتصف القرن الحادي و العشرين بما ينتج عنه زيادة في معدل درجات الحرارة يبلغ . درجة مئوية , وهناك من يقدرها بأكثر أو أقل من ذلك أيضا . ويتوقع لهذه الزيادة تأثيرات بيئية قد تصل إلى حد التدمير الشامل , وأولها هي زيادة في تكرار حدوث الحالات المناخية المتطرفة  أي أيام شديدة الحرارة أو شديدة الجفاف أو فيضانات مدمرة  كما أن عدد الأيام التي ترتفع فيها درجات الحرارة عن الحد الطبيعي لها ستكون أكثر حدوثا ، إن ارتفاع معدل درجات الحرارة المتوقع على سطح الأرض خلال القرن الحادي والعشرين سيؤدي إلى ارتفاع مستوى سطح البحار والمحيطات بمقدار نصف متر إلى مترين أو أكثر و هذا الارتفاع متأتي بالدرجة الرئيسية من منشأين رئيسين هما الأول  تمدد المياه في المحيطات نتيجة ارتفاع درجة الحرارة ، والثاني ذوبان كميات أكبر من الجليد والثلوج في الأنهار الجليدية والأغطية الجليدية على سطح الأرض.

 

الجهود المبذولة للحد من ظاهرة الاحتباس الحراري.

 

 تم سنة 1997 عقد في مدينة كيوطو اليابانية مؤتمر دولي حول التغيرات المناخية الدي انتهى بتوقيع اتفاقية دولية  تنص على ضرورة التخفيف من نسبة الغازات المسؤولة عن الاحتباس الحراري، غير أن بعض الدول وفي طليعتها الولايات المتحدة الأمريكية رفضت المصادقة على هذه الاتفاقية، كما أن دول أخرى قررت الرفع من نسبة هذه الغازات، في نفس الوقت وقعت دول العالم الثالث على هذه الاتفاقية لكن بدون التزامات، وبالتالي تبقى دول أوروبا الغربية وكندا واليابان هي الدول المحترمة لبنود هذه الاتفاقية.

نشر في : أبريل 28, 2017 |  من طرف Unknown