طبقات الهواء

مقدمة
البيئة بمفهومها العام هي الوسط أو المجال المكاني الذي يعيش فيه الإنسان يتأثر به ويؤثر فيه. هذا المجال قد يتسع ليشمل منطقة كبيرة جدا وقد تضيق دائرته ليشمل منطقة صغيرة جداٌ لا تتعدى رقعة البيت الذي يسكن فيه [1].
وعليه فإن كلمة بيئة تعني كل العناصر الطبيعية والحياتية التي تتواجد حول وعلى سطح وداخل الكرة الأرضية. فالغلاف الغازي ومكوناته المختلفة، والمصادر الطبيعية، والطاقة ومصادرها، والغلاف المائي وما بداخله، وسطح الأرض وما يعيش عليها من نباتات وحيوانات، والإنسان في تجمعاته المختلفة كل هذه العناصر هي مكونات البيئة.
أما علم البيئة فيعرف بأنه العلم الذي يُعنى بدراسة مجموع العلاقات والتفاعلات الموجودة بين جميع عناصر البيئة، أي تلك العلاقة الموجودة بين الإنسان وأخيه الإنسان، وبين غيره من الكائنات الحية الأخرى سواء كانت حيوانية أو نباتية، وتشمل كذلك مجمل العلاقات بين جميع الكائنات الحية نباتية أو حيوانية مع عناصر غير حية كالتربة والماء والهواء والصخور، وكذلك العلاقات بين العناصر غير الحية. [2].
مكونات الغلاف الحيوي للبيئة فتقسم الى قسمين:
1- العناصر غير الحية للبيئة: وهي مكونة من ثلاثة أغلفة:
أ ) الغلاف المائي: حيث تشكل المياه النسبة العظمى من هذا الغلاف، والتي توجد في المحيطات والبحار والبحيرات والأنهار والمياه الجوفية وعلى شكل جليد وتقدر بحوالي 1.5 بليون كم3 يشكل الماء المالح 95-97% منها، في حين أن الماء العذب يشكل 3-5% فقط. ومع أن كمية المياه العذبة الموجودة محدودة فإن هناك تزايد مستمر في استهلاك المياه نتيجة للزيادة في عدد السكان والزيادة في الاستهلاك الزراعي والصناعي.
ب) الغلاف الجوي: ويشمل الغازات والأبخرة، ومن أهم الغازات الأكسجين، والنيتروجين، وثاني أكسيد الكربون.
ج) اليابسة: حيث تمثل الأجزاء الصلبة والتربة جزء من هذا الغلاف كذلك تشمل المعادن.

2 - المكونات الحية للغلاف الحيوي للبيئة
وهي تشمل جميع الكائنات الحية التي تشترك في بعض الجوانب كالإحساس والحركة والنمو والتنفس. ومن هذه المكونات الإنسان والكائنات الحية الأولية كالطحالب والبكتيريا والفطريات ثم النباتات والحيوانات بأنواعها المختلفة.
أغلفة الكرة الأرضية
الـغـلاف الـمـائـــي :
هذا الجزء من الأرض مكون كله من الماء فالماء يغطي ما يزيد على سبعة أعشار سطح الأرض , و هو يتضمن كل المحيطات و البحار و البحيرات و الأنهار . و مياه الغلاف المائي تستقر في تجاويف الأسطح غير المستوية للغلاف اليابس . و توجد المياه أيضاً تحت سطح اليابسة و قد تندفع هذة المياه الجوفية احياناً نحو السطح فيما يعرف بالعيون .و كثير من مياه الغلاف المائي يأتي من الأمطار.

المحيطات
المحيطات هي الجزء الأكبر والأعظم من الغلاف المائي الذي يطوق الكرة الأرضية وكما هو معروف فإن المياه تحتل 71% من مساحة سطح الكرة الأرضية تقريبا أي مايعادل 361 مليون كم³ . وهي تتألف من مجموع مساحات المحيطات والبحار والبحيرات بعمق يبلغ متوسطه 3800م . ويبلغ عدد المحيطات التي تطوق كوكب الأرض خمسة محيطات هي كالتالي :
المحيط الهادي:
أكبر المحيطات إذ تبلغ مساحته نصف مساحة الغلاف المائي وأكثر من ثلث مساحة سطح الكرة الأرضية وتبلغ مساحته حوالي 165246 مليون كم² . وفي حال أضفنا إليه البحار الفرعية التابعة له كبحر اليابان وبحرالصين فستصبح مساحته حوالي 179679 مليون كم² . يقع المحيط الهادي بين القارة الأميركية من جهة وقارتي آسيا وأوقيانيا من جهة أخرى ويحتوي هذا المحيط على أعمق وحدة بحرية في العالم وهي وحدة ماريان (11521 م ) بالقرب من جزر الفيليبين . لكن معدل عمقه يبلغ حوالي 4282 م . ويتصل بالمحيط الأطلسي عبر مضيق ماجلان في أقصى جنوب أميركا الجنوبية وبقناة باناما في أميركا الوسطى .
المحيط الأطلسي:
يقع بين قارتي أوروبا وأفريقيا منجهة والقارة الأميركية من جهة أخرى كما أنه يمتد من القطب الشمالي حتى الأنتراكتيك. وتبلغ مساحته 82441 مليون كم² وترتفع إلى نحو 106463 كم² في حال أضيفت إليه البحار المتفرعة عنه كبحر المانش وبحر الشمال وبحر البلطيق وينفتح على المحيط المتجمد الشمالي ... وأعمق وأعمق وحدة فيه هي وحدة بورتوريكو (9219 م ) أما معدل عمقه فهو 3868 م .
المحيط الهندي:

يقع بين قارة أوقيانيا من الشرق وقارة آسيا من الشمال وقارة أفريقيا من الغرب فهو لا يتصل بالمحيط المتجمد الشمالي وتبلغ مساحته حوالي 73443 مليون كم² وقد تصل إلى 74917 مليون كم² إذا أضفنا غليه بحر عمان والخليج العربي وخليج البنغال وبعض البحار الفرعية الأخرى وأعمق وحدة فيه هي وحدة جاوا البالغ عمقها 7455 م . أما معدل عمقه فهو 3963 م . ويتصل بالمحيط الهادي عبر مضائق عديدة موجودة في شرقه أهمها مضيق باس في أوستراليا.
المحيط المتجمد الشمالي:يشكل القطب الشمالي للكرة الأرضية ويحيط به على مساحة تبلغ حوالي 14 مليون كم² تقريبا يغطيه الجليد بصورة دائمة وهو جليد دائم لا يرتكز على أية أرض يابسة فيه بعض الجزر التابعة لقارة أوروبا وأميركا الشمالية وآسيا وفيه درجة الحرارة الأكثر إنخفاضا في العالم قد تصل الحرارة إلى 70 درجة تحت الصفر أعمق وحدة فيه بحدود 5440 ومعدل عمقه 1526 م .
المحيط المتجمد الجنوبي:
يتكون من الأجزاء الجنوبية للمحيط الأطلسي والمحيط الهادي والمحيط الهندي التي تحيط بقارة القطب الجنوبي وتقع مناطقه بعد خط عرض 45 جنوبا من كل محيط حيث تخف او تنعدم كل التأثيرات المدارية وتتجمد مياهه معظم أيام السنة وأعمق وحدة فيه تصل إلى 6972 م.
البحار
البحار قد تكون بعمق المحيطات رغم أنها أصغر منها . من أهم أنواع هذه البحار ما يلي :
البحار الواسعة:
وأهمها البحر الأبيض المتوسط فهو يتوسط الثلاث قارات التي كانت تشكل العالم القديم . أوروبا وأفريقيا وآسيا . تبلغ مساحته مع البحر الأسود حوالي 2968 مليون كم مربع يحتل منها البحر الأسود 435000 كم مربع. وأعمق وحدة فيه قرب اليونان يبلغ عمقها 5121 م. أما معدل عمقه فيبلغ 1458 م . يتصل المحيط الطلسي عبر مضيق جبل طارق ويتصل بالبحر الأحمر عبر قناة السويس . كما يتصل بالحبر الأسود عبر مضيق البوسفور والدردنيل. ثم ياتي البح الأحمر في المرتبة الثانية من حيث الأهمية يقع بين شواطيء إفريقيا وشواطيء شبه الجزيرة العربية ويتصل بالمحيط الهندي عن طريق مضيق باب المندب وتبلغ مساحته حوالي نصف مليون كم² وأعمق وحدة فيه هي بحدود 2835 م .
البحار الفرعية:
تتفرع عن المحيطات أو البحار الواسعة فإما أن تتبعها أو تسمى بأسماء المناطق القريبة منها مثل بحر الشمال وبحر المانش والبحر الكاريبي وبحر اليابان هذا بالإضافة إلى بحار مغلقة كليا في القارات فهي لا تتصل مطلقا بأي من الميحطات أو البحار ، أهمها بحر قزوين الذي تبلغ مساحته 423300 كم مربع تقريبا . ويعتبر أكبر البحيرات مساحة في العالم وينخفض مستوى مياهه كل عام بضعة سنتميترات نظرا لتبخر كميات كبيرة من مياهه تفوق بكثير الكمية التي تصب فيه . يبلغ أقصى عمقه 768م . ومن البحار المغلقة أيضا بحر آرال الذي يمتد على مساحة 68700 كم مربع في روسيا.
البحيرات:عبارة عن منخفضات امتلأت بالمياه ، تكون بعضها في الشقوق والأخاديد كبحيرات افريقيا ( بحيرة فكتوريا ، تياسا ، تانجانيكا ) وتكون البعض الآخر بتأثير ذوبان الجليد إثر الموجات الجليدية التي إجتاحت الأرض في الزمن الجيولوجي الرابع كبحيرات أميركا الشمالية ( البحيرات الخمس ، بحيرة العبيد الكبرى ، بحيرة الدب الكبرى ، وبحيرة وينبغ ...) وهناك عدد من البحيرات ذات الملوحة المرتفعة كالبحر الميت الذي تبلغ ملوحته حوالي 275 بالألف ، والبحيرة المالحة في منطقة الجبال الصخرية في الولايات المتحدة الأميركية والتي تقع على إرتفاع 1283 م. إن حرارة المياه في هذه البحيرات تبقى واحدة طيلة أيام السنة وتبلغ 4 درجات وهي الحرارة التي تبلغ فيها المياه العذبة أثقل كثافة لها أما البحيرات الكبيرة الملوحة فنادرا ما تتجمد مياهها حتى ولوهبطت حرارة الجو عشرات الدرجات تحت الصفر. يتغير مستوى معظم البحيرات على مدار النسة ومن سنة إلى أخرى وذلك حسب كمية الأمطار الهاطلة فوقها أو لتغذيتها بأنهار يختلف منسوبها حسب الأيام والفصول أو بثلوج تذوب في أوقات معينة كما تجف أحيانا بعض البحيرات على مر السنين خاصة في المناطق الجافة.
الـغـلاف اليابـس :
و هو الجزء الصلب من الأرض و هو يتكون أساساً من الصخور و المعادن .
في باطن الأرض :
يتكون الغلاف اليابس للأرض ( و هو الجزء الصلب منها ) من عدة طبقات مختلفة تبدأ من مركز الأرض حتى سطحها الخارجي . و تندمج هذة الطبقات إحداها في الأخرى بشكل متدرج . و إذا بدأنا من المركز و اتجهنا خارجا فان الطبقات التي نقابلها هي : القلب الداخلي و القلب الخارجي و الطبقة المغلفة و القشرة .
القلب الداخل : لم يتمكن أحد من البشر حتى الآن من الوصول الى القلب الداخلي للأرض لأنه يقع على عمق يصل إلى خمسة آلاف كيلو متر تحت سطح الأرض . و يعتقد العلماء أنه صلب و ثقيل جدا , كما انه قد يكون مكوناً من فلزي الحديد و النيكل .
القلب الخارج : و يبلغ سمكه نحو 2200 كيلو متر , و من المحتمل أن يكون هذا الجزء حاراً و سائلاً .
الطبقة المغلفة : و تلتف هذة الطبقة حول القلب الخارجي و يبلغ سمكها نحو 900 كيلو متر , و هي مكونة من الصخور الثقيلة .
القشرة : و هي السطح الخارجي للأرض , و هي أيضاً الجزء الذي نعيش عليه .و هي طبقة رقيقة جدا إذا قورنت بحجم الأرض . و تصل في بعض المناطق إلى سمك قدره ستة كيلومترات فقط بينما يصل سمكها في أماكن أخرى إلى 60 كيلومتر . و تتكون القشرة من طبقتين ز الطبقة الخارجية و تسمى الطبقة القارية , و هي مكونة أساساً من صخر يسمى الجرانيت , و هي تكون الجزء الرئيسي من القارات ( مثل آسيا و استراليا ). أما الطبقة شبه القارية السفلى فتتكون أساساً من صخر يسمى البازلت و هي تكون قاع المحيطات كما أنها تقع تحت القارات.
و تنتقسم قشرة الأرض الى قطع هائلة تسمى الصفائح . و تستقر القارات و المحيطات فوق هذة الصفائح التي يفصل بين بعضها البعض شقوق عريضة كما ان الصفائح تكون فى حركة بطئية مستمرة وهذه الحركة من الضآلة بحيث لا يمكن لنا ان نلحظها . وتحدث معظم الزلازل فى اماكن بالقرب من حواف هذه الصفائح , كما أن البراكين أيضا شائعة في تلك الأماكن .
الغلاف الجوي :
و يمثل طبقات الهواء التي تحيط بالأرض و تشكل الجزء الخارجي منها . و لا نستطيع الحياة بدون هذا الغلاف لأنه يحتوى على الأكسجين الذي نتنفسه , كما أنه يحمينا من أشعة الشمس المحرقة. يعتقد العلماء أن الغلاف الجوي يتكون من أربع طبقات و الطبقات
من أسفل إلى أعلى هي : التروبوسفير ( الطبقة السفلى من الغلاف الجوي ) و الستراتوسفير ( الغلاف الزمهيري ) و الأيونوسفير(الغلاف الأيوني )و الاكسوسفير ( الغلاف الخارجي ).
التروبوسفير : تمتد هذة الطبقة إلى أعلى من الأرض و حتى ارتفاع سبعة كيلو مترات عند كل من القطب الشمالي و القطب الجنوبي , و نحو سبعة عشر كيلومتر عند خط الأستواء . و الطقس و السحب تتكون أساساً داخل هذة الطبقة من الغلاف الجوي . و تنخفض درجة الحرارة كلما زاد الارتفاع داخل التروبوسفير , و لهذا السبب يشعر متسلقو الجبال و المسافرون بالطائرات بالبرودة كلما ارتفعوا الى اعلى .
الستراتوسفير : تمتد هذة الطبقة من التروبوسفير إلى إرتفاع يصل الى 80 كيلومتر فوق سطح الأرض . و دائماً ما تطير الطائرات في الستراتوسفير حتى تتجنب تقلبات الطقس . على أن الجزء الأعلى من الستراتوسفير قد يكون عاصفاً للغاية و قد تصل سرعة تيار واحد من الهواء – و هو التيار المتدفق – إلى نحو 500 كيلومتر في الساعة .
الأيونوسفير: تمتد هذة الطبقة من الستراتوسفير و حتى إرتفاع نحو 500 كيلومتر فوق سطح الأرض . و هي طبقة مفيدة جداً للاتصالات اللاسلكية بين الأماكن المتباعدة , حيث يمكن أن ترتد الرسائل اللاسلكية من على الأيونوسفير فتصل من أحد أجزاء الكرة الأرضية الى الجزء اللآخر .
الاكسوسفير : و هي الطبقة الخارجية للغلاف الجوي و بها كمية ضئيلة جداً من الهواء