الضغط الجوي

تخاط الارض بغلاف غازي ويدور معها حول محورها ويمتد بارتفاع حوالي 1000 كم فوق سطح البحر ويعرف بالهواء الجوي أو الغلاف الجوي .

ويعرف وزن عمود من الهواء مساحة مقطعة وحدة المساحات وطوله ارتفاع الغلاف الجوي بالضغط الجوي ويقدر الضغط الجوي بوحدة البار وهي تعادل 1000 مللي بار والضغط الجوي المعتاد عند سطح البحر يساوي 1013,25 مللي بار

اختلاف الضغط الجوي باختلاف الارتفاع عن سطح البحر :

- نشاط (1)  إثبات اختلاف الضغط الجوي باختلاف الارتفاع عن سطح البحر

المواد والأدوات :

*  4 كتب كبيرة

* 3 قطع من الصلصال مختلفة الألوان .

* 6 رقائق من البلاستيك .

الخطوات :

1 - كون من الصلصال 3 كرات متماثلة .

2 - ضع كرات الصلصال بين رقائق البلاستيك والكتب

3 - اجب عن لاسئلة الموجودة بكتاب الانشطة

كلما ازداد وزن ( ضغط ) الكتب تبعا لزيادة عددها ( ارتفاعها ) , يزداد التغير الحادث في شكل قطع الصلصال .

وبنفس الكيفية .........  يزداد الضغط الجوي بزيادة طول عمود الهواء وقد وجد أن

50 % من كتلة الهواء الجوي يتواجد في المنطقة ما بين سطح البحر وحتي ارتفاع 3 كم في حين يتواجد 90 % من كتلته حتي ارتفاع 16 كم فوق سطح البحر .

اجب عن الاسئلة التالية بكتاب الانشطة

* ما أثر النقص في طول عمود من الهواء الجوي علي وزنه ؟

* ما أثر الارتفاع فوق سطح البحر علي كثافة الهواء

جهاز الالتيميتر (Altimeter) يستخدم في الطائرات لتحديد ارتفاع التحليق بمعلومية الضغط الجوي .

تطبيق حياتي : بارومتر تحديد طقس اليوم

- يمكن معرفة طقس اليوم المحتمل بطريقة بسيطة مباشرة بواسطة جهاز شخصي يعرف باسم الانيرويد (Aneroid )

 وهو نوع من أنواع البارومتر التي تستخدم في قياس الضغط الجوي

طبقات الغلاف الجوي

- يقسم الغلاف الجوي تبعا للتغيرات الحادثة في الضغط الجوي ودرجات الحرارة الي عدة طبقات يوضحها النشاط التالي .

نشاط (2) معرفة طبقات الغلاف الجوي

يتكون الغلاف الجوي من أربعة طبقات هي :

1 - التروبوسفير

2 - الستراتوسفير

3  الميزوسفير

4 - الثرموسفير

طبقات الغلاف الجوي

الطبقة الاولي  : التروبوسفير

- التروبوسفير هي الطبقة الاولي من طبقات الغلاف الجوي ومعناها الطبقة المضربة لحدوث معظم التقلبات الجوية فيها ,

ويمكنك التعرف علي خصائص التروبوسفير بالاشتراك مع مجموعتك التعاونية في إجراء النشاط التالي .

نشاط (3) تحديد خصائص التروبوسفير

خصائص وأهمية التروبوسفير :

1 - تمتد من سطح البحر وحتي التروبوبو بسمك حوالي 13 كم

2 - تقل درجات الحرارة فيها بالارتفاع ع لآعلي بمعدل 6.5 ً م  لكل 1 كم حتي تصل إلي أقل قيمة لها ( - 60 َم ) عند التروبويوز.

3 - يقل فيها الضغط الجوي كلما ارتفعنا لآعلي , ويصل عند نهاية الطبقة إلي 0,1  من قيمة الضغط الجوي المعتاد عند نهاية سطح البحر .

4 - تحتوي علي حوالي 75% من كتلة الغلاف الجوي , لذا تحدث بها كافة الظواهر الجوية كالأمطار والرياح والسحب , ,,,,,,,,,, منا بالشكل .............

سحب ورياح

التي يتكون منها الطقس ويبني عليها المناخ وهو مايؤثر بشكل عام علي نشاط الكائنات الحية .

تحدث بها كافة الظواهر الجوية كالأمطار والرياح والسحب , ...............  ( كما بالشكل )  التي يتكون منها الطقس ويبني عليها المناخ وهو ما يؤثر بشكل عام علي نشاط الكائنات الحية .

5 - تحتوي علي حوالي 99% من بخار ماء الهواء الجوي وهو ما ينظم درجة حرارة الأرض .

6 - حركة الهواء فيها رأسية ( كما بالشكل ) حيث تتصاعد التيارات الساخنة لآعلي وتهبط التيارات الباردة لآسفل .

الطبقة الثانية : الستراتوسفير

- الستراتوسفير هي الطبقة الثانية من طبقات الغلاف الجوي , والتي يطلق عليها الغلاف الجوي الأوزوني .

نشاط (4)  تحديد خصائص الستراتوسفير

ادرس الشكل : مع مجموعتك التعاونية ثم استنتج بعض خصائص الستراتوسفير

خصائص وأهمية الستراتوسفير :

(1) تمتد من التروبويوز ( 13 كم فوق سطح البحر ) وحتي الستراتوبوز (50 كم ) بسمك حوالي 37 كم

(2) تثبت درجة الحرارة في الجزء السفلي منها عند ( - 60 َم ) ثم تزداد تدريجيا بالارتفاع لآعلي حتي تصل عند نهايتها إلي الصفر المئوي .

ويرجع ذلك لامتصاص طبقة الاوزون الموجودة بالجزء العلوي منها للأشعة فوق البنفسجية الصادرة من الشمس .

(3) يقل فيها الضغط الجوي كلما ارتفعنا لآعلي , ويصل عند نهايتها إلي  0,001 من قيمة الضغط الجوي المعتاد عند سطخ البحر .

(4) تحتوي علي معظم غاز الأوزون الموجود بالغلاف الجوي علي ارتفاع 20 : 40 كم فوق سطح البحر .

(5) الجزؤ السفلي منها خالي من الغيوم والاضطرابات الجوية , ويتحرك الهواء فيها أفقيا , لذا تعتبر هذه المنطقة مناسبة لتحليق الطائرات , كما بالشكل .

التحليق في الاستراتوسفير

الطبقة الثالثة : الميزوسفير

- الميزوسفير هي الطبقة الثالثة من طبقات الغلاف الجوي ومعناها الطبقة المتوسطة , وتعتبر أبرد الطبقات .

خصائص وأهمية الميزوسفير :

(1) تمتد من الستراتوبوز ( 50 كم فوق سطح البحر )

إلي الميزوبوز ( 85 كم ) بسمك حوالي 35 كم

(2) تتناقص فيها درجات الحرارة بمعدل كبير , بالارتفاع لآعلي حيث تصل عند نهايتها إلي - 90َم

(3) طبقة شديدة التخلخل  , لاحتوائها علي كميات محدودة من غازي الهيليوم والهيدروجين فقط .

(4) تتكون فيها الشهب نتيجة لاحتكاكها بجزيئات الهواء ( كما بالشكل )

تكون الشهب في الميزو سفير

الطبقة الرابعة : الثرموسفير

- الثرموسفير هي الطبقة الرابعة من طبقات الغلاف الجوي , ومعناها الطبقة الحرارية لآنها أسخن طبقات العلاف الجوي .

خصائص وأهمية الثرموسفير :

(1)  تمتد من الميزوبوز حتي ارتفاع (675 كم فوق سطخ البحر ) بسمك حوالي 590 كم

(2) تزداد فيها درجات الحرارة بمعدل كبير بالاترفاع لآعلي حتي تصل إلي 1200 َم

(3) يحتوي الجزء العلوي منها علي أيونات مشحونة , ويمتد وجود هذه الأيونات حتي (700 كم فوق سطح البحر ) فيما يعرف بالأيونوسفير .

- وتقوم الأيونوسفير بدور هام في الاتصالات اللاسلكية والبث الإذاعي , حيث ينعكس عليها موجات الراديو التي تبثها مراكز الاتصالات أو محطات الإذاعة ( كما بالشكل)

- ويحاط الأيونوسفير بحزامين مغناطيسين يعرفان باسم حزامي فان الين ( كما بالشكل ) يقومان بدور هام في تشتيت الإشعاعات الكونية المشحونة الضارة بعيدا عن الارض وهو ما يسبب في نفس الوقت حدوث ظاهرة الشفق القطبي ( الأورورا ) والتي تظهرعلي هيئة ستائر ضوئية ملونة مبهرة , تري من القطبين الشمالي والجنوبي للأرض ( كما بالشكل )

ظاهرة الاورورا

حزامي فان الين

دور الاقمار الصناعية في الاتصالات اللاسلكية

- ويندمج الغلاف الجوي بالفضاء الخارجي في منطقة تعرف باسم الاكسوسفير تسبح فيها الاقمار الصناعية ( كما بالشكل)

والتي تستخدم في الاتصالات والبث التلفزيوني عبر القارات وكذلك في التعرف علي الطقس .