طبيعة الغلاف الجوي

[center][size=18][color=blue]طبيعة الغلاف الجوى



إن جذور مشاكل التلوث الجوى تأتى من الاعتقاد الخاطئ بأن الهواء ملك مشاع لكل فرد أو مجموعة تستغله لأغراضه الأنانية الخاصة دون الأخذ في الاعتبار مصالح الآخرين لذلك الغلاف الجوى يتعرض بشكل مكثف لعمليات التلوث حول جميع الدول المتقدمة منها والأمنية فالغلاف الجوي أحد أهم أغلفة الأرض بالسبة لحياة الكائنات العضوية "[i] "
والغلاف الجوى, عبارة عن غطاء اوطبقه غازيه عظيمة السمك تحيط بالكره الأرضية إحاطة كاملة ويتراوح سمكه بين (300_500 كم)"[ii] "
ويطلق عل طبقة الهواء التي تحيط بالأرض اسم "الغلاف الجوى" وهو يعرف أيضاً باسم "الغلاف الهوائي"وهو عبارة عن هالة شفافه تحيط بالأرض يابسها ومائها إحاطة تامة وتفصلها عن الفراغ الكوني كما يلعب دوراً رئيسياً في حفظ درجة حرارة الأرض من الانخفاض الشديد الذي قد تتعذر معه الحياة,إلى جانب العديد من الوظائف الأخرى فهو يزود الإنسان بالهواء اللازم لتنفسه ويوفر له الحماية بتلطيف حرارة الشمس في أثناء النهار هذا بالإضافة إلى منع وصول الأشعة الضارة إلى الأرض "[iii]"

طبقات الغلاف الجوى

يحيط بالكرة الأرضية غلاف سميك يتكون من مجموعة من الغازات تختلف في كثافتها مستوى سطح الأرض إلى أعلى , وتعرف هذه الطبقات الغازية بالغلاف الجوى الذي ينكون من عدة طبقات لكل منها تركيبها وخصائصها التي تميزها
على الطبقات الأخرى (شكل 1) وهذه الطبقات من مستوى سطح الأرض إلى
أعلى. "[1]"
وهي أربعة طبقات:
الأيونوسفير

المسيوسفير

التراتوسفير

التروبوسفير


الأرض



1. الطبقة السفلى التروبوسفير:
وتعرف باسم التروبوسفير ويبلغ ارتفاعها حوالي (أحد عشر كيلومتراً)من مستوى سطح البحر وإن تباين سمكها تبعاً للموقع الفلكي حيث يبلغ أقصاه حوالي (18 كيلومتراً) في طاق الأقاليم المدارية الحارة بتأثير تيارات الحمل الصاعدة لتمدد الهواء نتيجة لارتفاع درجة الحرارة في حين لا يتجاوز سمكها (ثمانية كيلومترات) عند القطبين الشمالي والجنوبي أو المنطقتين المتجمدتين الواقعتين بين القطبين الشمالي والجنوبي بتأثير ثقل الهواء وهبوطه نتيجة لانخفاض درجة الحرارة .
ويلاحظ أن درجة الحرارة السائدة في طبقة التروبوسفير تقل بالارتفاع فوق مستوى سطح البحر بمعدل درجة مئوية واحدة لكل (150 متر) في المتوسط
وتهتم الدراسات الجغرافية بهذه الطبقة من الغلاف الجوى لملامستها للسطوح الخارجية للكرة الأرضية ولأنها تمثل مجال لمختلف الظواهر المناخية ذات التأثير المباشر على كافة أنواع الحياة وخاصة الأعاصير والسحب وأشكال التساقط المختلفة ويتركز في هذه الطبقة حوالي(99%) من جملة الغازات الثقيلة اللازمة للكائنات الحية , التي يتألف مها الغلاف الجوى وخاصة النيتروجين بنسبة 78.90% والأكسجين بنسبة20.94%.
2. طبقة الاستراتوسفير:
تعلو الطبقة السابقة وتتجاوزها من حيث السمك البالغ هنا حوالي نحو
( خمسين كيلومتراً) في المتوسط إلا أنه يقل عن ذلك حتى أنها تكاد تتلاشي قرب دائرة الاستواء ومن أهم خصائص هذه الطبقة تخلخل هواءها وإنخفاض نسبة محدودة من بخار الماء, وإن كانت تسودها درجات الحرارة شديدة الإنخفاض, وتختلف هذه الطبقة عن سابقتها القريبة من سطح الأرض في إن مناسيبها الأعلى تتصف بإرتفاع درجة الحرارة السائدة فيها.
3. طبقة المسيوسفير:
يتراوح أقصي ارتفاع لهذه الطبقة بين (70_75 كيلومتراً) من منسوب سطح البحروتستمر درجات الحرارة السائدة هنا في التناقص بالإرتفاع رأسياً إلى أعلي وتؤثر أشعة الشمس فوق البنفسجية في هواء هذه الطبقة مما يؤدى إلى شحنه كهربائياً وهو ما أسهم فى احتراق الشهب والنيازك المندفعه من الفضاء الخارجي صوب سطح الارض في مجال هذه الطبقه

4. طبقة الأيونوسفير:
أو طبقة الأثيروسفير أو الغلاف الأيوني أى الجزء المؤين من الغلاف الجوى شديد التخلخل ويتراوح سمكه بين(75وأكثر من 300كيلومتر) من منسوب سطح البحر وتتصف باحتوائها على غازات خفيفة جداً كالهليوم"[2]"

















مكونات الهواء

يتكون الهواء من مزيج من النيتروجين والأكسجين وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء وبعض الغازات النادرة وأهم هذه المكونات يوضحها الجدول رقم (1)

ر.م
المكونات
التركيز%
ر.م
المكونات
التركيز
1.
نيتروجين
78.90
10
أكسيد النيتروز
0.00002
2.
أكسجين
20.94
11
أول أكسيد الكربون
0.00001
3.
أرجون
0.93
12
زينون
0.000008
4.
ثاني أكسيد الكربون
0.032
13
أوزون
0.000002
5.
نيون
0.0018
14
أمونيا
0.0000006
6.
هيليوم
0.0005
15
ثاني أكسيد النيتروجين
0.0000001
7.
ميثان
0.00015
16
أكسيد النيتروجين
0.00000006
8.
كربون
0.00010
17
ثاني أكسيد الكبريت
0.00000002
9.
هيدروجين
0.00005
18
كبريتيد الهيدروجين
0.00000002

حسن أحمد شحاته، تلوث الهواء القاتل الصامت وكيفية مواجهته الطبعة الأولي_مكتبة الدار العربية للكتاب _سنة2002 ص 34.
ونلاحظ من خلال الجدول أن النيتروجين والأرجون والكربون بأنها تكون مجتمعة (99.99%) من حجم خليط الغازات الموجودة في الهواء الجاف .
وفي الحقيقة فإن النسبة الضئيلة الباقية تشتمل على أنواع عديدة من الغازات والتي غالباً ما يكون مصدرها عوامل طبيعية .
وبالإضافة إلى الغازات السابقة , فقد يحتوي الغلاف الجوى على كميات ضئيلة جداً من بعض الغازات الأخرى كالهيليوم والتريتون والنيون.
كما قد يحتوي على بعض الغازات السامة مثل النشادر والميثان وأول أكسيد الكربون وأكسيد النيتروز بالإضافة إلى الأوزون وبخار الماء .
ويختلط بالهواء كذلك كثير من الشوائب الأخرى غير الغازية, إلا أن هذا يكون دائماً على ارتفاعات محدودة من سطح الأرض وبكميات ضئيلة جداً , فقد يحتوى الغلاف الجوي على بعض حبوب اللقاح النباتية والتي قد توجد أحياناً على ارتفاع يبلغ حوالي ستة أميال من سطح الأرض كذلك قد يحتوى على بعض ذرات التراب التي تحملها الرياح من تربة الأرض أو مما تنفثه البراكين, وهناك أيضاً ذرات الفحم الدقيقة والتي توجد عالقة في الهواء , وخاصة حول المناطق الصناعية , وبعض أنواع البكتريا التي تسبح في الهواء, وكذلك ذرات الملح التي تتطاير مع بخار الماء من سطوح الأرض بالإضافة إلى الرماد الكوني الذي يقدر كميته التي تدخل غلافنا الجوي بحوالي 2000طن كل يوم "[3]"

أهمية الغلاف الجوي

يلعب الغلاف الجوى دوراً في خواص الأرض وطبيعتها كما أنه يتحكم في ظروف الحياة في البيئة المحيطة بنا ويتجلى ذلك من خلا الظواهر والحقائق التالية :
1. بدون الغلاف الجوى ما ظهرت السماء كما نعرفها زرقاء ناصعة يغمرها
ضوء الشمس في أثناء النهار ولظهرت السماء سوداء ليلاً ونهاراً.
2. لولا وجود الغلاف الجوى ما عرفنا ما نسميه بالجو والمناخ ولانعدمت الرياح
والسحب والأمطار .
3. من خلال الغلاف الجوى عرف الإنسان النار ذلك الاكتشاف الذي أحدث انقلاباً خطيراً في حياة الإنسان على سطح الأرض .
4. بدون الغلاف الجوى لاستحال علينا أن نسمع بعضنا بعضاً ولعشنا في سكون تام .
5. تعتمد جميع الكائنات الحية بما فيها التي تعيش في أعماق البحار على الغلاف الجوى .
وبخلاف وظائف الغلاف الجوى السابقة الذكر فإنه يقوم كذلك بعدة مهام أساسية أخري , تؤدي دوراً مهماً في حياة الإنسان على سطح هذه الأرض ومن هذه المهام مايلي:
1. في أثناء النهار يقوم هذا الغلاف الجوى مقام حاجز ضخم يحمى سطح الأرض وما عليها من كائنات ويرد عنها الإشعاعات الضارة الصادرة عن الشمس .
2. أما في أثناء الليل فيقوم الغلاف الجوى مقام غطاء شامل يساعد على احتباس حرارة النهار ويمنعها من الانتشار أو التسرب إلى الفضاء الخارجي وهو يشبه في ذلك تلك الأسقف الزجاجية المستعملة للغرض نفسه في صوبات النباتات "[4]".

العوامل المسببة في تلوث الهواء الجوى
يعتبر الهواء مصدر يجب الحفاظ عليه في حالته الطبيعية والإخلال بهذه الحالة سيؤدى حتماً إلى تغيرات وتأثيرات من شأنها إلحاق الضرر بالنظم البيئية باختلاف مكوناتها الحيوية وبالتالي سيقع الضرر بالإنسان في صحته مباشرة وفي الآثار السلبية لمنشأته من جراء الملوثات التي أضيفت إليه .
إذاً يمكن تعريف التلوث: وهو تغير غير مرغوب فيه في مكونات الهواء الحيوية والفيزيائية والكيميائية .
ويمكن تقسيم مصادر تلوث الهواء إلى قسمين رئيسيين هما :
المصادر الطبيعية والمصادر البشرية .
أولاً المصادر الطبيعية :
نقصد بالمصادر الطبيعية تلك العوامل التي تحدث نتيجة ظواهر طبيعية دون أن يكون للإنسان أو نشاطاته أو تقنياته المختلفة دور في حدوثها حيث تبث تلك الظواهر الطبيعية على الهواء كميات غير قليلة من الأدخنة والأبخرة والغازات والجسيمات الدقيقة ومن أمثلة هذه العوامل : الزلازل والبراكين والرياح والأعاصير "[5]"
1. البراكين :
تمثل البراكين أحد العوامل الطبيعية الهامة التي تسبب في تلوث
الهواء بشكل عام ,فتدفع هذه البراكين عند ثورانها بكميات هائلة من بخار الماء والغازات المحملة بالرماد في الهواء, كما تدفع معها الحمم التي تتكون من صخور منصهرة لتغطى سطح الأراضي المحيطة بها.
وتبلغ كمية بخار الماء الخارج من فوهة البركان حداً هائلاً في بعض الأحيان, وقدر حجم البخار المتصاعد من بركان (اثفا) بصقلية في أحدى دورات نشاطه بحوالي (2000مليون لتر) وقد تصل درجة حرارة هذا البخار إلى حوالي 500 ْم كما تتنوع الغازات الخارجية من فوهة هذه البراكين فهي تتكون عادة من خليط متن ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون والميثان والهيدروجين وبعض الأكسجين كما يصاحبها في كثير من الأحيان بعض الغازات حمضية التأثير مثل غازات شديدة الضرر بالبيئة وبصحة الإنسان ولا يقتصر ضرر الغازات على المناطق المحيطة بالبركان فقط بل سريعاً ما تختلط هذه الغازات بمكونات الهواء وتحملها الرياح لتنتشر في كل مكان, وعادة ما يصاحب هذه الغازات كميات ضخمة من الرماد الذي قد يبقى معلقاً بالهواء مدة طويلة تحمله الرياح ليتساقط على سطح الأرض في أماكن تبعد كثيراً عن موقع البركان"[6]".