الطبقة الصالحة للملاحة الجوية في الغلاف الجوي

ما هي طبقة الغلاف الجوي الصالحة للملاحة؟ و لماذا؟ تشكل هذه الأسئلة وأمثالها تحديًا لبعض طلاب العلم أو حتى لمن يتجه إلى دراسة الجيولوجيا، وكان لا بد من حسم الجدل بفهم عميق لجميع طبقات الغلاف الجوي ذات الخصائص الفريدة.

اختر الإجابة الصحيحة: الطائرة الصالحة للملاحة الجوية

ما يميز كوكب الأرض هو الغلاف الجوي المحيط به، والذي يتكون بشكل أساسي من مجموعة مختلطة من الغازات.

يشكل كل واحد منهم نسبًا معينة، وكلها تعمل في النهاية ككتلة واحدة تدور حول الأرض بسبب جاذبية الأرض.

وعلى الرغم من آلية عمل الغلاف الجوي ككتلة واحدة، إلا أننا نجده منقسما إلى مجموعة من الطبقات الجوية، لكل منها خصائص مختلفة تبعا للبعد عن سطح الأرض والظروف السائدة هناك.

من خلال التفكير بعناية في خصائص كل طبقة، سوف تحصل على إجابة السؤال: اختر الإجابة الصحيحة. تسمى الطبقة الصالحة للملاحة في الغلاف الجوي بـ “الستراتوسفير”.

وتقع على ارتفاع حوالي 60 كيلومترًا فوق مستوى سطح البحر، ويتكون الغلاف الجوي بشكل رئيسي من نسب متفاوتة من الغازات.

غاز	دورها في الغلاف الجوي
نتروجين.	78.09%
ثاني أكسيد الكربون.	0.04%
الأكسجين	20.95%
الأرجون.	0.93%

لماذا يعتبر الستراتوسفير أفضل مكان للطيران؟

هناك أسباب عديدة لاختيار طبقة الستراتوسفير، وهي طبقة الغلاف الجوي الصالحة للملاحة، كإجابة على سؤال “اختر الإجابة الصحيحة”.

1- كمية وقود أقل بكثير خلال طبقة الستراتوسفير

وذلك لأن كثافة الهواء تتناقص كلما ارتفع إلى هذه الطبقة، كما تقل الحاجة إلى كميات أكبر من غاز الأكسجين.

استكمال عملية حرق كميات متتالية من الوقود بواسطة محركات الطائرات مما يؤثر بشكل مباشر على الوضع الاقتصادي.

2- درجات الحرارة

وهذه الطبقة هي الأنسب للملاحة الجوية لأن درجة الحرارة تنخفض بمقدار درجتين مع زيادة ارتفاع الطائرة، وربما يصل ارتفاعها إلى 300 متر.

3- معزولة عن التقلبات والاضطرابات الجوية

وتحدث معظمها جزئيًا أو كليًا تقريبًا في الطبقات “الأولى” السفلية من الغلاف الجوي، والتي تسمى “التروبوسفير”.

ولذلك تعتبر طبقة الستراتوسفير ضمانة لملاحة جوية أكثر أمانا، حيث تقل احتمالية وقوع الكوارث الناجمة عن الاصطدامات الجوية بسبب العواصف والغبار.

4- السرعة الجوية

هناك نوع من تيار الهواء الذي يمر بشكل أساسي عبر طبقة الستراتوسفير يسمى “التيار النفاث”.

إنه يلعب دورًا مهمًا في تسريع وتبسيط عملية الطيران بشكل كبير من خلال نقلها عبر واجهة “المحطة” النهائية.

5- خلو طبقة الستراتوسفير من السحب

ويرجع ذلك إلى الانخفاض الحاد في محتوى بخار الماء في هذه الطبقة، مما يعيق عملية تكثيف بخار الماء، وجفاف الهواء، مما يجعل الطيران أسهل.

الطبقات الأساسية للغلاف الجوي

ينقسم الغلاف الجوي إلى خمس طبقات أساسية، تختلف كل طبقة في خصائصها عن الأخرى.

مقارنة	التروبوسفير	الستراتوسفير	الميزوسفير	الغلاف الحراري
الاسم العلمي	“الكرة الدوارة.”	“الغطاء الطبقي”	“الوعاء الملفوف أو الأوسط.”	الطبقة الحرارية.
الاسم باللغة الإنجليزية.	التروبوسفير	الستراتوسفير	الميزوسفير	الغلاف الحراري
ارتفاع	10 كم.	60 كم.	80:85 كم	500: 1000 كم
سماكة	10 كم	50 كم.	20 كم.	420: 670 كم.
درجة حرارة.	يتناقص مع الارتفاع.	ارتفاع درجة الحرارة بسبب طبقة الأوزون.	ويمكن أن تصل إلى -100 تحت الصفر.	-93: 700 درجة ويمكن أن تصل إلى 2000 درجة.

وتتميز طبقة الستراتوسفير فقط بطبقة الأوزون التي تشغل نحو ثلاثين كيلومترا من سمك الطبقة (O3).

وفوق الطبقات الأربع توجد طبقة خارجية نهائية تسمى “الغلاف الخارجي”. فوق الطبقة الحرارية التي تتجاوز كافة الطبقات حتى نهاية الغلاف الجوي.

أهمية الغلاف الجوي

ولا تقتصر الأهمية الكبرى للغلاف الجوي على الملاحة الجوية والطائرات التي تتطلب ذلك فقط.

• أهم مصدر للتنفس لاستمرار الحياة.

• فهو يعمل كعامل تنظيم لأشياء كثيرة أهمها تنظيم درجة الحرارة من جهة والتحكم الكامل بين روتين النهار والليل المتتاليين بشكل يومي وسنوي من جهة أخرى.

• التحديد الدقيق لأماكن هطول الأمطار، ويحدث ذلك من خلال المساهمة في التوزيع المتتابع لبخار الماء على الأرض.

• يحافظ على سطح الأرض دافئاً إلى حد معقول، إذ يسمح بمرور بعض أنواع “الأشعة تحت الحمراء” و”المرئية” ذات التأثير الدافئ، ويحبس الأشعة فوق البنفسجية ويمنعها من الوصول إلى سطح الأرض.

• وهو بمثابة الحاجز الأول لمنع اختراق الأشعة الضارة والنيازك والصواريخ من الفضاء والنيازك وغيرها من الأجسام الكونية التي تشكل تهديدا خطيرا لكوكب الأرض.

ولكل طبقة من طبقات الغلاف الجوي وظيفة تلعب دوراً مهماً في حماية وتغطية الأرض بأكملها بشكل يجعل من المستحيل الاستغناء عن أي جزء من هذه الطبقات لأنها تعمل كوحدة واحدة.