Week 9 · Unit 2 The Atmosphere, opener; 2-1 Components and Layers of the Atmosphere (A): gases of the air and their importance, troposphere, tropopause, stratosphere, the ozone layer, mesosphere and the start of the thermosphere · 3 lessons
3
من الستراتوسفير وطبقة الأوزون إلى الثرموسفير
Integrated Science Sec 1 Term 1, Unit 2: pp. 67–72
الستراتوسفير · الطبقة فوق التروبوسفير حتى نحو ٥٠ km وهواؤها هادئ وأفقي في الغالبطبقة الأوزون · منطقة في الستراتوسفير غنية بالأوزون (O₃) تمتص معظم الأشعة فوق البنفسجية الضارةالميزوسفير · أبرد الطبقات، من نحو ٥٠ إلى ٨٠ km، وفيها تحترق معظم الشهبالثرموسفير · الطبقة التي تبدأ عند نحو ٨٠ km (ومزيد منها الأسبوع القادم)
الشرح
فوق التروبوسفير الستراتوسفير حتى نحو ٥٠ km. وفي أدنى جزء منه تكون الحرارة ثابتة، ثم يصبح أدفأ في الأعلى، في طبقة الأوزون (من نحو ٢٠ إلى ٤٠ km في الكتاب)، لأن الأوزون يمتص الأشعة فوق البنفسجية. وطبقة الأوزون داخل الستراتوسفير وليست غلافًا منفصلًا. ويمتص الأوزون (O₃) معظم الأشعة فوق البنفسجية الضارة التي قد تتلف DNA في الخلايا وتسبب سرطان الجلد. ويتحرك الهواء في الستراتوسفير جانبيًا في الغالب وهو هادئ، ولذلك تفضّل الطائرات التحليق فيه. وفوقه، في الميزوسفير (من نحو ٥٠ إلى ٨٠ km)، تنخفض الحرارة مرة أخرى حتى نحو −٩٣ °C وهي الأبرد على الإطلاق؛ وفيه تحترق معظم الشهب. ويبدأ الثرموسفير عند نحو ٨٠ km. فتنخفض الحرارة في التروبوسفير، وترتفع في الستراتوسفير، وتنخفض في الميزوسفير، وترتفع ثانيةً في الثرموسفير. وليس للغلاف الجوي قمة حادة. وتتوقف الارتفاعات على المكان والفصل، فقيم الكتاب «تقريبية».
الطبقة
الارتفاع تقريبًا
الحرارة مع الارتفاع
التروبوسفير
0–10 km
تنخفض
الستراتوسفير
10–50 km
ثابتة ثم ترتفع (الأوزون)
الميزوسفير
50–80 km
تنخفض حتى نحو −٩٣ °C
الثرموسفير
من ٨٠ km
ترتفع
أمثلة محلولة
اقرأ رسم الحرارة (قيم معيارية، معلومة إضافية): ١٥ °C عند الأرض، ونحو −٥٦٫٥ °C عند ١١ km وحتى ٢٠ km، ونحو −٢ °C عند ٥٠ km، ونحو −٩٠ °C عند ٨٥ km. يهبط الخط ثم يستوي ثم يرتفع ثم يهبط: وهذا يبيّن الطبقات. والارتفاعات غير متساوية البعد.
لماذا ترتفع الحرارة في طبقة الأوزون؟ لأن الأوزون يمتص الأشعة فوق البنفسجية من الشمس، وتسخّن الطاقة الممتصة الهواء هناك. ولذلك تُعد الطبقة درعًا وهذا أيضًا سبب ازدياد دفء الستراتوسفير مع الارتفاع.
نموذج بمقياس رسم: ١ cm يمثل ٥ km. فالتروبوسفير (١٠ km) طوله ١٠ ÷ ٥ = ٢ cm، وقمة الستراتوسفير (٥٠ km) عند ١٠ cm، وقمة الميزوسفير (٨٠ km) عند ١٦ cm. فشريط طوله ١٦ cm يغطي كل شيء حتى الثرموسفير.
نشاط الفصل
نموذج شريط الورق، بمساعدة أحد الكبار. استخدم شريطًا طويلًا من الورق ومقياس الرسم ١ cm = ٥ km. علّم قمة التروبوسفير عند ٢ cm والستراتوسفير عند ١٠ cm والميزوسفير عند ١٦ cm، ولوّن الطبقات واكتب خاصية لكل منها. وعلّم موضع طبقة الأوزون (من ٢٠ إلى ٤٠ km: من ٤ cm إلى ٨ cm). ثم أمسك الشريط رأسيًا وقارنه بنصف قطر الأرض المرسوم بالمقياس نفسه: سيكون طوله نحو ١٢٧٤ cm.
تدرّب
1
أي طبقة تقع مباشرة فوق التروبوسفير، وإلى أي ارتفاع تقريبًا تمتد؟
الستراتوسفير، حتى نحو ٥٠ km.
2
أي الطبقات أبرد، وماذا يحترق فيها؟
الميزوسفير (حتى نحو −٩٣ °C)؛ وتحترق فيه معظم الشهب.
3
بمقياس رسم ١ cm = ٥ km، كم يبلغ طول الخط الذي يمثل ٤٠ km؟
40 ÷ 5 = 8 cm.
4
قل هل ترتفع الحرارة أم تنخفض مع الارتفاع في كلٍّ من: التروبوسفير، طبقة الأوزون، الميزوسفير.
التروبوسفير: تنخفض. طبقة الأوزون: ترتفع. الميزوسفير: تنخفض.
