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