طبقات الغلاف الجوي – درجة الحرارة والضغط والتركيب مع الارتفاع

ماذا تعرض

يُقسَّم الغلاف الجوي إلى طبقات بحسب تغير درجة الحرارة مع الارتفاع. في التروبوسفير يُسخَّن الهواء من سطح الأرض، فيبرد بنحو 6.5 °C لكل كيلومتر؛ وفيه معظم بخار الماء وكل ظواهر الطقس تقريبًا. وفي الستراتوسفير يمتص الأوزون الأشعة فوق البنفسجية فيسخن الهواء حتى نحو 0 °C قرب ارتفاع 50 km. ثم يبرد الميزوسفير من جديد حتى نحو −90 °C، وفي الثرموسفير يسخن الهواء الشديد التخلخل بالأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية القصوى. تتبع المنحنيات الغلاف الجوي القياسي الأمريكي لعام 1976، ويُحسب الضغط من التوازن الهيدروستاتيكي. أما حالة انعدام الأوزون فهي توضيح مبسَّط.

طريقة الاستخدام

اضغط «أطلق المسبار» لإرسال منطاد رصد جوي (ينفجر عند نحو 30–33 km) أو صاروخ سبر (حتى أعلى الرسم)؛ كل كيلومتر يضيف صفًا إلى الجدول ونقطة إلى الرسم البياني. اسحب إلى أعلى وأسفل على الرسم، أو استخدم منزلق «الارتفاع»، لقراءة درجة الحرارة والضغط والكثافة والأوزون والتركيب عند أي ارتفاع. غيّر «دائرة العرض» و«كمية الأوزون» و«الرسم البياني» و«مدى الارتفاع»، ثم جرّب المهام الثلاث.

المعاملات القابلة للتغيير

• دائرة العرض (نوع الغلاف الجوي) العروض الوسطى (الغلاف الجوي القياسي), مداري, قطبي
• كمية الأوزون مقارنة باليوم 0–100 %
• مدى الارتفاع المعروض ⁦0–120 km⁩, ⁦0–600 km⁩
• الرسم البياني درجة الحرارة, الضغط, الأوزون
• ارتفاع المسبار 0–600 km
• المسبار منطاد رصد جوي, صاروخ سبر
• إظهار السحب والطائرات والشهب والشفق القطبي

أسئلة للاستكشاف

1. لماذا ترتفع درجة الحرارة مع الارتفاع في الستراتوسفير بينما تنخفض في التروبوسفير؟
2. كم في المئة تقريبًا يبقى من الضغط عند مستوى سطح البحر عند ارتفاع التروبوبوز؟
3. لماذا لا يسخن مقياس حرارة في الثرموسفير مع أن حرارة الغاز هناك تزيد على 500 °C؟