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
‫‪كيف تقاوم العدوى باستعادة شباب جهازك المناعي
قلم:    غرايام لاوتون
ترجمة: محمد الرفاعي
اغسل يديك بعنايةٍ لعشرين ثانية، غطّ عطستك بمرفقك، تجنب ملامسة وجهك، ابقَ على مسافة مترٍ عن الآخرين، وكملجأ أخير ٍ، اعزل نفسك بعيداً عن الجميع لمدة أسبوعٍ مع ما تحتاج إليه من أغراض. وإذا أردت أن تتجنب فيروس كورونا المستجد، فكل هذه أفكارٌ جيدةٌ. لكن، في نهاية المطاف، خطُ الدفاع الذي يقف بينك وبين الإصابة بكوفيد 19 Covid-19 هو جهازك المناعي.
نعلم أن الجهاز المناعي يَضْعُفُ عندما نتقدم في ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪لقاح أكسفورد آمن ويحفز على الاستجابة المناعية
قلم:    كلير ويلسون، جيسيكا هامزيلو، آدم فوغان، كونارد كويلتي-هاربر، ليلى ليفربول
ترجمة: مي منصور بورسلي
آخر أخبار فيروس كورونا حتى 20 يوليو 2020 الساعة 5 مساء
 
لقاح أكسفورد المرشح للتطعيم ضد الفيروس التاجي يبدو آمنًا ويحفز على الاستجابة المناعية
اللقاح ضد الفيروس التاجي Coronavirus الذي طورته جامعة أكسفورد University of Oxford بالتعاون مع شركة الأدوية آسترازينيكا AstraZeneca آمنٌ وينشط الاستجابة المناعية لدى الأشخاص، ... (قراءة المقال)
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)
‫‪الديناصورات انقرضت بفعل ضربة مائلة لكويكب
لكويكب الذي أباد الديناصورات ضرب الأرض بزاوية هي الأكثر قتلاً وتدميراً، وفقاً لمجموعة حديثة من نمذجات المحاكاة. قبل نحو 66 مليون سنة، اصطدم نيزك عملاق بالأرض مُطلقاً كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون، والماء، والكبريت في الغلاف الغازي، ومحدثاً شتاء نووياً أباد نحو %75 من كافة أشكال الحياة على الأرض، بما في ذلك الديناصورات. وبجمع بيانات جيولوجية من فوهة تشيكولوب Chicxulub الناتجة من الاصطدام، وجد علماء الكواكب أن الكويكب ضرب الأرض بزاوية حادة، ... (قراءة المقال)
‫‪المشتري يتوهج
لسكوب جيميناي الشمالي Gemini North Telescope، 7 مايو، 2020
في منتصف يوليو الماضي، عندما وصل كوكب المشتري إلى نقطة تقابله ،Opposition شاهدناه بأوضح صورة خلال هذا العام، لكن ليس بمثل هذه الصورة. وتمثل هذه الصورة إحدى أدق الصور على الإطلاق التي التقطت للكوكب من الأرض، باستخدام مرصد جيميناي الشمالي الذي يبلغ قطر مرآته 8.1 متر، والذي يعمل بالأشعة تحت الحمراء Infrared على قمة جبل ماونا كيا Mauna Kea في هاواي. فقد استخدم الباحثون طريقة ’التصوير ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪أي كوكب خارجي يرجّح أن يؤوي الحياة على سطحه؟
يان ديفيز
تُكتشف كواكب خارجية جديدة باستمرار، ومن ثمَّ فإن إجابة هذا السؤال لا تظل ثابتة لفترة طويلة. ويضم فهرس الكواكب الخارجية الصالحة للسكنى حاليّاً 55 مرشحاً واعداً، وهي مصنَّفة حسب مؤشر الشبه بالأرض Earth Similarity Index ESI - وهو مؤشر إلى مدى ملاءمة درجة الحرارة السطحية وغيرها من الظروف لنمط الحياة على الأرض. ويتصدر القائمة بعلامة %93 على المؤشر ESI الكوكب تيغاردن ب Teegarden b، الذي يدور حول نجم قزم أحمر على بُعد 12 سنة ضوئية فقط ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪ما «آلام انخفاض الضغط الجوي»؟
وارد سالازار
من المؤكد أنه يس لطيفاً! على الرغم من أن الأكسجين الموجود في الهواء هو ما نحتاج إليه من أجل أن نعيش، فإنه الهواء يتألف في معظمه من النيتروجين. ويذوب النيتروجين عادة في دمائنا. وعندما يصعد الغواصون إلى سطح الماء بسرعة كبيرة، يمكن أن يشكّل النيتروجين الذائب فقاعاتٍ. وهذه الفقاعات تسدّ الأوعية الدموية؛ مما يتسبب في مرض تخفيف الضغط Decompression sickness داء الغواص. وأحد الأعراض، وهي تقلصات عضلية مؤلمة، تُعرف ب«آلام انخفاض الضغط ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪عربات الدفاع الرقمية: المركبات المدرعة للقرن الحادي والعشرين
قلم: إيلسا هارفي
يتعين على الجنود أن يفكروا بسرعة، فيعالجوا البيانات ويحللوا المواقف أثناء وقوعها قبل التوصل إلى قرار مستنير وتكتيكي. تُوزَّع المعلومات المهمة عبر أسطول من المركبات المدرعة المنفصلة، بأقصى قدر ممكن من الفعالية. توجد الآن مجموعة جديدة من المركبات التي تهدف إلى جعل هذه العمليات أسهل وأكثر كفاءة خلال تنفيذ المهام: عائلة أجاكس Ajax. وصفت المركبات القتالية المدرعة Armoured Fighting Vehicles AFVs من طراز أجاكس بأنها عيون وآذان ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪كيف تقاوم العدوى باستعادة شباب جهازك المناعي
قلم:    غرايام لاوتون
ترجمة: محمد الرفاعي
اغسل يديك بعنايةٍ لعشرين ثانية، غطّ عطستك بمرفقك، تجنب ملامسة وجهك، ابقَ على مسافة مترٍ عن الآخرين، وكملجأ أخير ٍ، اعزل نفسك بعيداً عن الجميع لمدة أسبوعٍ مع ما تحتاج إليه من أغراض. وإذا أردت أن تتجنب فيروس كورونا المستجد، فكل هذه أفكارٌ جيدةٌ. لكن، في نهاية المطاف، خطُ الدفاع الذي يقف بينك وبين الإصابة بكوفيد 19 Covid-19 هو جهازك المناعي.
نعلم أن الجهاز المناعي يَضْعُفُ عندما نتقدم في ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪إرفين شرودنغر
ندما تفكر في الفيزيائي النمساوي إرفين شرودنغر، قد يتحول عقلك أولاً إلى تجربته الفكرية الشهيرة: القطة المسمومة في صندوق. ومع ذلك، وكجزء من مساهماته في ميكانيكا الكم، فمن أشهر مآثره وضعه لمعادلة شرودنغر Schrödinger equation. وخلال عشرينات القرن العشرين ظهر مجال ميكانيكا الكم، إلى جانب سباق تضمن جميع كبار العلماء لإيجاد طرق لوصف وشرح حركة بعض أصغر لبنات الكون. وصُقلت قدرات شرودنغر العلمية بالدراسة والعمل في العديد من الجامعات الكبرى إلى جانب ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪الطريق السريع للرياح
تحرك الهواء في الغلاف الجوي باستمرار. تتألف جزيئات الهواء من عدة طبقات- من فوق مستوى سطح الأرض مباشرة إلى علياء السماء - وتتعرض لمستويات متفاوتة من الضغط وتوزيع الطاقة. وسواء كان ذلك في صورة حركات بسيطة لنقل الحرارة من خط الاستواء نحو القطبين أم عبر التيارات القوية التي تسمى التيارات النفاثة Jet streams، فإن الهواء في رحلة مستمرة كثيراً ما يستحيل رؤيتها. ينقسم الغلاف الجوي للأرض إلى خمس طبقات رئيسية: التروبوسفير Troposphere أقربها إلى السطح. ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الاستشعار عن بعد .. وتطبيقاته في التعدين
.م. حسين عزيز صالح المعهد العالي للبحوث والدراسات الزلزالية، جامعة دمشق، المدير العام السابق للهيئة العليا للبحث العلمي سورية
يواجه العالم زيادات سريعة في الاستهلاك والطلب على الموارد المعدنية لاستخدامها في صناعات شتى تتطلبها الثورة الصناعية الرابعة التي يشهدها العالم حاليا، وهذا يتطلب تطبيق البحث العلمي والتطوير التقاني والابتكار في استكشاف المعادن والتنقيب عنها بفعالية. وتوفر النظم الجيومعلوماتيةgeoinformation technologies أدوات ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪التصنيع التجميعي للمعادن .. تطبيقات واعدة تواكب الثورة الرابعة
. عمار الشغري باحث في علم المواد بجامعة ماكغيل ، كندا
منذ أن انطلقت الثورة الصناعية الرابعة وهي تسعى إلى تحقيق اختراقات كبيرة في جميع المجالات وإحداث تطورات هائلة فيها، ربما كان في مقدمتها زيادة القدرة التنافسية الاقتصادية من خلال دمج تقنيات الإنتاج الحديثة في تقنيات المعلومات الجديدة. ويعد التصنيع التجميعي Additive Manufacturing أحد العوامل الرئيسية التي تعزز تلك الثورة وتمكنها، إضافة إلى أمور أخرى كإنترنت الأشياء والحوسبة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪التعدين في الفضاء .. جهود عالمية لاقتناص المعادن النادرة
. محمد سيد علي حسن باحث في علوم الفضاء، خبير سابق في الوكالة اليابانية لاستكشاف الفضاء جاكسا، اليابان
لم يكن تصريح عدد من علماء الفلك، ومنهم الأمريكي الشهير نيل تاسون المختص بالفيزياء الفلكية، في أن أول تريليونير في التاريخ الإنساني سيكون هو أول من يستثمر في التعدين الفضائي ضربا من الخيال أو مجرد حلم في المنام. وأميل شخصيا نحو هذا الرأي؛ لأن القيمة المادية المحتملة للتعدين في الفضاء تقدر بأكثر من 100 تريليون مليون مليون دولار أمريكي، في ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪آفاق التعدين .. تقنيات تعزز الإنتاج وتجنب الأخطار
. خالد علي النجدي أستاذ المناجم والتعدين، جامعة الطائف السعودية
تنظر معظم دول العالم إلى قطاع التعدين باعتباره المحرك الرئيسي للتنمية الاقتصادية فيها، والمستقطب لاستثمارات كبيرة تسهم في مجالات عدة كتعزيز الصادرات، وفرص العمل، وتطوير البنية الأساسية لاسيما في المناطق الريفية، ونقل التكنولوجيا إلى البلدان المضيفة. ومن بين جميع النشاطات الصناعية، يعتبر التعدين وغيره من أشكال الاستخراج من أخطر هذه النشاطات في العالم. وهذه حقيقة معروفة في ... (قراءة المقال)

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق
إغلاق