علوم الأرض والجيولوجيا

مكوّنات الغلاف الجوي والهدف من النماذج الكيميائية الجوية

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الرابع

KFAS

الغلاف الجوي مكوّنات الغلاف الجوي النماذج الكيميائية الجوية علوم الأرض والجيولوجيا

يتكون الغلاف الجوي من مجموعة من الغازات أهمها النيتروجين (N2) بنسب 78% بالحجم والأكسجين (O2) بنسبة 21% بالحجم.

والباقي وهو 1% فهو عبارة عن مجموعة من الغازات التي تمتزج بنسبة ضئيلة جداً مثل الأرجون وثاني أكسيد الكربون والأوزون والهيليوم والنيون. (انظر الجدول 1).

جدول (1) نسب الغازات في الهواء الجاف في طبقة التروبوسفير*

* المصدر: Heicklen J., Atmospheric chemistry, Academic Press, London, 1976 P. 7                                                    

 

ومن المركبات التي تدخل في تكوين الغلاف الجوي الهباء الجوء (الإروسولات) كالأملاح والغبار والسنّاج والمواد العضوية وغيرها.

وتتراوح نسبة وجودها بين حوالي 1000 جزء في السنتيمتر المكعب الواحد من الهواء النظيف إلى أكثر من مليون جزء في السنتيمتر المكعب الواحد من هواء المدن الملوّثة.

ويتراوح نصف قطر هذه الجسيمات بين 10-3 إلى 210 ميكرون. ولهذه الجسيمات أهمية كبيرة في الغلاف الجوي إذ أنها تشكل نوى التكاثف التي يتجمع فوقها بخار الماء مكوّناً قطرات صغيرة من الماء.

 

أو بلّورات الثلج، كما أنها تعمل على امتصاص الأشعة الشمسية وعلى نشرها وبعثرتها. وتشترك الأروسولات أيضاً في الدورات الكيميائية في الطبيعة.

وتبقى مكوّنات الغلاف الجوي ثابتة حتى ارتفاع حوالي 80 كيلو متراً، باستثناء بخار الماء وثاني أكسيد الكربون، حيث تقل نسبة هذين الغازين في الغلاف الجوي مع الارتفاع، كما أن الغبار والأتربة تتناقص أيضاً كلما زاد الارتفاع عن سطح البحر.

ويلاحظ أن غاز الأوزون يزداد مع الارتفاع حيث يصل أعلى تركيز له في الطبقة التي يتراوح ارتفاعها بين 20 كيلومتراً و25 كيلومتراً عن سطح البحر.

 

ويحتوي الهواء عادة على بخار الماء ونسبته متغيرة تتراوح بين كمية ضئيلة جداً لا تكاد تذكر في هواء الصحاري وحوالي 4% في هواء المحيطات والبحار.

وغاز الأوزون –كما سبق أن أوضحنا– يزداد مع الارتفاع بسبب انشطار جزيئات الأكسجين (O2) إلى الأكسجين الحرّ (O) بفعل الأشعة فوق البنفسجية في طبقة الستراتوسفير:

 

ومع أن أعلى تركيز لغاز الأوزون في طبقة السترات وسفير لا يتجاوز 10 أجزاء في المليون، إلا أن هذه الكمية على صغرها هي المسؤولة عن حماية المحيط الحيوي من الأشعة فوق البنفسجية القاتلة.

أما على الارتفاعات التي تزيد عن 100 كيلومتر، فإن التأثير والضوء كيميائي على جزيئات الأكسجين يكون شديداً حيث يتحول كل الأكسجين الموجود عند هذا المستوى إلى الأكسجين الحر (O).

وهكذا فإن الغلاف الجوي عند هذا المستوى يتألف أساساً من جزيئات النيتروجين (N2) وذرات الأكسجين (O).

 

النماذج الكيميائية الجوية: 

الهدف من هذه النماذج تطوير فهمنا لطبيعة الكيمياء الجوية في الوقت الحاضر، والتنبؤ بالآثار التي يمكن أن يحدثها النشاط البشري في الكيمياء الجوية.

مجلة العلوم
‫‪الهرمونات الجنسية  تفسر سبب إصابة الرجال أكثر بالفيروس
قلم:       ميريديث وادمان
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
في يناير ذكرت إحدى أولى النشرات العلمية عن المصابين بفيروس كورونا المستجد  Novel coronavirus في ووهان بالصين، أن ثلاثة من كل أربعة أدخلوا المستشفى كانوا ذكورًا. ومنذ ذلك الوقت أكدت بيانات من مختلف أنحاء العالم أن الرجال يواجهون خطرًا أكبر للإصابة بمرض شديد أو الوفاة، وأن الأطفال مستَثْنَوْن بشكل كبير. مؤخرًا، توصل العلماء الذين يبحثون في الكيفية التي يؤدي  الفيروس بها إلى الوفاة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪دراسات كبيرة تذوي آمال عقار الهيدروكسي كلوروكوين
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر Pulitzer Center.
عبر ضباب مزاعم الاستغلال، والأمل، والمبالغة في الدعاية، والتسييس الذي يكتنف الدواء هيدروكسي كلوروكوين Hydroxychloroquine، دواء لعلاج الملاريا Malaria الذي أعلن عنه كعلاج لمرض كوفيد-19 COVID-19، تبدأ حاليا الصورة العلمية بالتجلي.
الهيدروكسي كلوروكوين الذي أثنى عليه رؤساء كمعجزة شفائية محتملة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
‫‪مجرة درب التبانة و جيرانها
لسلام عليكم .. في كثير من حلقات البرنامج السابقة تكلمنا عن اهم عناصر المجموعة الشمسية التي نعيش فيها من كواكب و أقمار و كيوكبات و احزمة .. و انتهينا بشرح عن بلوتو و حدود المجموعة الشمسية .. ولكن هذه المجموعة تقع و تدور ضمن كيان و محيط اكبر .. و هي المجرة التي نعيش فيها و تحوي الملايين و الملايين من النجوم المشابهة لشمسنا و غيرها من الشموس و نطلق عليها درب التبانة .. في هذه الحلقة سنسافر في رحلة كونية بعيدة نتعرف فيها على بنية المجرة و مكوناتها ... (قراءة المقال)
أخبار العلوم
‫‪التعديل الوراثي التخلّقي يصل إلى الحمض النووي الريبي
قلم: كين غاربر، في شيكاغو بولاية إلينوي
ترجمة: صفاء كنج
انتقلت فكرة تأثير الواسمات الكيميائية في الجينات على تعبيرها الخارجي دون تغيير تسلسل الحمض النووي اختصاراً: الحمض DNA من كونها مسألة مفاجئة في الماضي إلى أن صارت مادة مقبولة تُدرس في الكتب.
ظاهرة التعديل الوراثي التخلقي Epigenetics، وصلت إلى الحمض النووي الريبي المرسال اختصاراً: الجزيء mRNA، وهو الجزيء الذي يحمل المعلومات الوراثية من الحمض النووي إلى مصانع تصنيع البروتين في ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪هل تنجح هيئة الخدمات الصحية في مشروع تتبع الاتصالات الذي تعده؟
جرّب الفرع الرقمي لهيئة الخدمات الصحية الوطنية اختصاراً: الفرع NHSX تطبيقا App سيخبرك ما إذا خالطت أي شخص ظهرت عليه أعراض كوفيد -19. ولكن ما هي التكلفة المترتبة على خصوصيتك جراء ذلك؟
إن أحد التحديات الكبيرة التي تطرحها مكافحة فيروس كوفيد-19 COVID-19 هو أنه معدٍ قبل ظهور أي أعراض على الأشخاص المصابين به. ويمكن أن يساعد تتبع الأشخاص الذين اختلطوا بالمصاب على الحد من انتشار الفيروس، من خلال معرفة عدد الأشخاص الذين ربما نقل إليهم المريض ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪من خارج هذا العالم
وب بانينو Rob Banino @robertbanino صحفي مستقل يعمل في بريستول
الحياة على المريخ أعالي البحار، الجزيرة الكبيرة، هاواي، الولايات المتحدة الأمريكية
بذلة الفضاء ليست أول ما يخطر في ذهن أي شخص يزور هاواي. هذا إلا إذا كان سيقضي ثمانية أشهر في موئل هاواي لاستكشاف الفضاء بالتناظر والمحاكاة Hawaii Space Exploration Analog and Simulation اختصاراً: الموئل HI-SEAS على بركان ماونا لوا. ويتيح الموئل HI-SEAS للباحثين دراسة كيفية تعامل الناس مع ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪حرائق الغابات الأسترالية: هل هناك ما يمكن فعله لوقف احتراق العالم؟
يل ماكغويرBill McGuire أستاذ فخري متخصص بالمخاطر الجيوفيزيائية والمناخية في يونيفرسيتي كوليدج لندن UCL، وهو مدير مشارك لمعهد الطقس الجديد New Weather Institute ومناصر لحركة علماء من أجل المسؤولية العالمية Scientists for Global Responsibility. سينشر فيلمه البيئي Skyseed في وقت لاحق من عام 2020.
على كوكبنا الذي تزداد حرارته، فإن حرائق الغابات حاليّاً هي واحدة من أكثر الكوارث الطبيعية المرعبة والمكلفة من بين جميع الكوارث الطبيعية الأخرى. من ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪النظائر المشعة وفوائدها الطبية
لمهندس أمجد قاسم
ترتبط كلمة الإشعاعات لدى كثير من الناس بالأخطار والكوارث النووية، إلا أن الحقيقة تدحض بعض تلك المزاعم، فعلى الرغم من أخطار بعضها، فإن لكثير من تلك الإشعاعات دوراً مفيداً للإنسان، وقدمت خدمات جليلة على امتداد نحو قرن من الزمن. علماً أنه في كل لحظة تخترق أجسامنا آلاف الأنواع من الأشعة، ولم يعرف الإنسان ماهيتها حتى وقت قريب نسبياً، بعد أن تنبه عدد من الباحثين لها، وجرى الكشف عن أنواعها وهويتها وفوائدها وأضرارها.
الإشعاع ... (قراءة المقال)