الميزوسفير: الخصائص والتكوين ودرجة الحرارة والوظائف - بيئة - 2025

و ميزوسفير هي واحدة من طبقات الغلاف الجوي للأرض، وتحديدا في المركز الثالث، وتقع بين الستراتوسفير والحراري. تسمى منطقة الانتقال بين الستراتوسفير والميزوسفير الستراتوبوز ، بينما تسمى المنطقة الواقعة بين الغلاف الجوي والغلاف الحراري منطقة الميزوبوز.

يتميز الغلاف الجوي الأوسط بالدرجة الأولى بدرجات الحرارة المنخفضة جدًا التي تحدث هناك ، والتي ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالارتفاع: فكلما زاد الارتفاع ، انخفضت درجة الحرارة. تكمن أهميتها في حقيقة أن هذه الطبقة تعمل كحامية للأرض ضد تفكك التكوينات الصخرية.

طبقة الميزوسفير هي أبرد طبقة في الغلاف الجوي. المصدر: تم إنشاء صورة SVG هذه بواسطة Medium69.Cette image SVG a été crée par Medium69.

يسمح تدمير التكوينات المختلفة في الغلاف الجوي (مثل النيازك والجسيمات الأصغر) بدخول الغبار الجوي ، والذي يتدخل في تطوير نوى التكثيف للغيوم القطبية أو الغيوم الليلية ، والتي تحدث على ارتفاع أكبر من غيوم عادية.

بالإضافة إلى تولد السحب القطبية ، تحدث ظاهرة أشعة قزم أيضًا ، والتي لا يزال مصدرها يعتبر لغزًا.

وبنفس الطريقة ، يتم في هذه الطبقة إنتاج ما يسمى بالنجوم الشاهقة ، وهي ليست أكثر من ومضات ضوئية ناتجة عن النيازك أو التكوينات الصخرية التي تفككت بفعل قوة الاحتكاك.

كان الغلاف الجوي هو طبقة الغلاف الجوي التي تم استكشافها ودراستها على أقل تقدير ، لأن ارتفاعها مرتفع جدًا ولا يسمح بعبور الطائرات مثل الطائرات أو بالونات الهواء الساخن ، وفي نفس الوقت يكون منخفضًا جدًا بالنسبة للأقمار الصناعية الاصطناعية للدوران. في هذا.

القليل الذي تم اكتشافه حول هذه الطبقة من الغلاف الجوي تمت ملاحظته من خلال الاستكشاف والدراسة باستخدام صواريخ السبر ، ولكن لا بد أن دوام هذه الأجهزة كان محدودًا للغاية.

ومع ذلك ، منذ عام 2017 عملت وكالة ناسا على جهاز يسمح بدراسة الغلاف الجوي. تُعرف هذه القطعة الأثرية باسم ليدار الصوديوم (الكشف عن الضوء وتحديد المدى).

مميزات

السمة الرئيسية للغلاف الجوي هو أنه أبرد طبقة من الغلاف الجوي للأرض ، وتنخفض درجة الحرارة أكثر كلما زاد ارتفاعه.

يمثل التبريد المفرط لهذه الطبقة بسبب انخفاض درجة الحرارة في الجزء العلوي منها - إلى جانب عوامل أخرى تؤثر على طبقات الغلاف الجوي المختلفة - مؤشرًا على كيفية تطور تغير المناخ.

يمتد ارتفاع هذه الطبقة من 50 إلى 85 كيلومترًا تقريبًا ، ويبلغ سمكها التقريبي 35 كيلومترًا ؛ ومع ذلك ، على الرغم من امتداده الواسع ، إلا أنه لا يمثل سوى 0.1 ٪ من إجمالي كتلة الغلاف الجوي.

توجد في هذه الطبقة رياح منطقية تتميز بمكونها الشرقي الغربي ؛ يشير هذا العنصر إلى الاتجاه الذي يتبعونه. بالإضافة إلى ذلك ، المد والجزر في الغلاف الجوي وموجات الجاذبية موجودة أيضًا.

طبقة الميزوسفير هي أقل طبقات الغلاف الجوي كثافة وسيكون من المستحيل التنفس فيها ؛ أيضًا ، الضغط منخفض جدًا ، لذا إذا كنت بدون بدلة الفضاء ، فإن دمك وسوائل جسمك ستغلي.

يعتبر الغلاف الجوي غامضًا بسبب قلة الوصول إلى دراسته ، وأيضًا بسبب حقيقة أن هناك ظواهر طبيعية مختلفة تحدث فيه بشكل مذهل.

الظواهر الطبيعية التي تحدث في طبقة الميزوسفير

غيوم ليلية

تحدث العديد من الظواهر الطبيعية الخاصة جدًا في طبقة الميزوسفير. ومن الأمثلة على ذلك الغيوم الليلية المضيئة ، وهي تلك التي تتميز بلونها الأزرق الكهربي ويمكن رؤيتها من القطبين الشمالي والجنوبي.

تتشكل هذه السحب عندما يضرب نيزك الغلاف الجوي ويطلق سلسلة من الغبار يلتصق بها بخار الماء المتجمد من السحب.

تحدث الغيوم الليلية المضيئة أو الغيوم الميزوسفيرية القطبية أعلى بكثير من السحب العادية ، حيث يبلغ ارتفاعها حوالي 80 كم ، بينما تُلاحظ السحب الشائعة أقل بكثير في طبقة التروبوسفير.

نجوم الرماية

يتم إنتاج النجوم المتساقطة في طبقة الميزوسفير ، والتي لطالما حظيت مشاهدتها بتقدير كبير من قبل الناس.

يتم إنتاج هذه "النجوم" بفضل تفكك النيازك الناتج عن الاحتكاك مع الهواء في الغلاف الجوي مما يؤدي إلى إطلاق ومضات من الضوء.

أشعة الغيلان

ظاهرة أخرى تحدث في هذه الطبقة من الغلاف الجوي هي ما يسمى بأشعة قزم ، والتي لا يزال من الصعب فهم أصلها على الرغم من اكتشافها في نهاية القرن التاسع عشر وكشفها في عام 1925 من قبل تشارلز ويلسون.

تحدث هذه الأشعة ، ذات اللون المحمر بشكل عام ، في طبقة الميزوسفير ويمكن رؤيتها بعيدًا عن الغيوم. ولم يعرف بعد ما الذي يسببها ويمكن أن يصل قطرها إلى عشرات الكيلومترات.

MTI

عادةً ما يحدث حدث يُعرف باسم MTI (انقلابات درجة حرارة الغلاف الجوي) في الغلاف الجوي ، مما يؤدي إلى تغيير الخاصية الأساسية لهذه الطبقة (انخفاض درجة الحرارة مع زيادة الارتفاع). في هذه الحالة ، كلما ارتفع الارتفاع زادت درجة الحرارة.

لفترة من الوقت جادل العلماء بأن موجات الجاذبية هي المسؤولة عن هذا الحدث. ومع ذلك ، بعد الدراسات التي أجريت في مدينة أحمد آباد ، تبين أن موجات الجاذبية ليس لها مثل هذا الحدوث.

وقد تبين أن هذه الظاهرة ناتجة عن تفاعلات كيميائية تطلق حرارة بعد أن يضرب الإشعاع الشمسي عناصر الغلاف الجوي.

التركيب الكيميائي

يتشابه التركيب الكيميائي للغازات في الغلاف الجوي إلى حد كبير مع التركيب الكيميائي في طبقة التروبوسفير. في طبقة التروبوسفير ، يتكون الهواء في الغالب من النيتروجين (78٪) ، 21٪ أكسجين و 1٪ بخار الماء وثاني أكسيد الكربون ؛ هذه الطبقة هي الأكثر كثافة في الغلاف الجوي.

على العكس من ذلك ، فإن طبقة الميزوسفير هي الطبقة الأقل كثافة وهوائها خفيف جدًا. الغازات الموجودة فيه ليست كثيفة للغاية ، لكنها تحتوي على تركيز أعلى من الأوزون ومستوى أقل من بخار الماء.

نظرًا لأن معظم التكوينات الصخرية التي تؤثر على الغلاف الجوي تتفكك في هذه الطبقة ، فإن بقايا هذه التكوينات تبقى في الغلاف الأوسط وهناك يتم تكوين تركيز مرتفع نسبيًا من الحديد والذرات المعدنية الأخرى.

درجة الحرارة

كما ذكرنا سابقًا ، فإن طبقة الميزوسفير هي الطبقة ذات أدنى درجة حرارة. تنخفض درجة حرارته كلما تقدم المرء في هذه الطبقة ؛ أي أنه كلما ارتفع ، سيكون أكثر برودة. في الواقع ، يتم الوصول إلى أبرد نقطة في الميزوبوز ، الطبقة الانتقالية بين طبقة الميزوسفير والغلاف الحراري.

في البلدان الواقعة إلى الشمال ، حيث تكون درجة الحرارة منخفضة عادة ، تكون الغيوم الليلية الواضحة شائعة جدًا. ويرجع ذلك إلى أن درجة حرارة الغلاف الجوي في هذه المناطق تكون منخفضة بشكل عام ، وبالتالي فإن الغلاف الجوي الأوسط به درجات حرارة أكثر برودة.

يرجع الانخفاض في درجة الحرارة الذي يحدث في هذه الطبقة إلى حقيقة وجود عدد قليل جدًا من جزيئات الغاز التي يمكنها امتصاص أشعة الشمس والسماح للهواء بالبقاء دافئًا. أدنى درجة حرارة يتم الوصول إليها في هذه الطبقة هي حوالي 110 درجة مئوية.

وبالمثل ، فإن الانخفاض في درجة الحرارة يرجع إلى انبعاث ثاني أكسيد الكربون ، الذي له تأثير تبريد ؛ ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي هو المسؤول عن التبريد ، على الرغم من أنه يشع أيضًا الحرارة في الفضاء.

الجزء الأقل برودة من الميزوسفير هو الطبقة الانتقالية بينه وبين الستراتوسفير: الستراتوبوز. هذا لأن الحرارة القليلة التي يمكن العثور عليها في الغلاف الجوي تأتي من الستراتوسفير ، لذلك تنخفض درجة حرارته وفقًا للارتفاع وتكون أبرد نقطة هي المكان الذي تنتهي فيه هذه الطبقة.

المميزات

الحماية من النيازك

تتمثل الوظيفة الرئيسية للغلاف الجوي في أنه يحمي الأرض من التكوينات الصخرية (مثل النيازك) التي تغزو الغلاف الجوي. أي نيزك يمر عبره سوف يتفكك بفعل قوة الاحتكاك الناتجة عن الهواء في هذه الطبقة قبل أن يمر عبر الطبقات المتبقية ويؤثر على الأرض.

إذا كان النيزك المفكك كبيرًا إلى حد كبير ، بعد تفككه ، يمكن ملاحظة ومضات الضوء الناتجة عن هذا التفاعل. هذا ما يُعرف باسم شهاب.

يؤدي تفكك النيازك الكبيرة والتكوينات الأصغر في الغلاف الجوي إلى دخول أطنان من الغبار الجوي. ويؤثر هذا على كيمياء هذه الطبقة ويساهم في تطوير نوى التكثيف لغيوم الغلاف الجوي القطبية.

حماية للأشعة الفوق بنفسجية

من ناحية أخرى ، يحمي الميزوسفير أيضًا من الأشعة الشمسية فوق البنفسجية. وتجدر الإشارة إلى أن هذه الوظيفة تُعزى إلى حد كبير إلى طبقة الستراتوسفير ، لأن هذه الطبقة تحمي بكثافة أكبر.

فرامل سفينة الفضاء

يعمل الغلاف الجوي كمكابح هوائية للمركبات الفضائية التي تعود إلى الأرض.

في هذه الطبقة ، عادةً ما تتولد الاضطرابات القوية بفضل كثافة الهواء المنخفضة مقارنةً بالطبقات المختلفة التي يتكون منها الغلاف الجوي للأرض.

المراجع

1. (2008). Mesosphere - نظرة عامة. تم الاسترجاع في 21 أبريل من مؤسسة الجامعة لأبحاث الغلاف الجوي: scied.ucar.edu
2. بيديجين ، إم ، نيكو ، جي ، بيسكيوتانو ، جي (2011). الغلاف الجوي. تم الاسترجاع في 21 أبريل من قسم علوم الغلاف الجوي بجامعة الجمهورية: meteo.fisica.edu.uy
3. Ugolnikov ، O. ، Maslov ، I. (2013). تشتت ضوء ميزوسفير إزالة الاستقطاب خلال فترة نشاط بيرسيدس بواسطة قياسات WAPC. تم الاسترجاع في 21 أبريل من ArXiv: arxiv.org
4. Das، D.، Aakanksha، G.، Rafferty، J. (2015). الميزوسفير. تم الاسترجاع في 21 أبريل من Encyclopedia Britannica: britannica.com
5. (2017). ستقوم ناسا بإنشاء أداة خاصة لدراسة الغلاف الجوي للأرض. تم الاسترجاع في 21 أبريل من La Prensa: laprensa.peru.com
6. أندروود ، إي. (2019). ما الذي يدفع درجة الحرارة في الانقلاب في الميزوسفير؟ تم الاسترجاع في 22 أبريل من Eos Earth & Space Science News: eos.org
7. ليل ، إي (بدون تاريخ). الغلاف الجوي: نظام كوكب الأرض. تم الاسترجاع في 21 أبريل من جامعة فيراكروزانا: uv.mx
8. (سادس). الجو. تم الاسترجاع في 21 أبريل من جامعة مورسيا: um.es
9. (سادس). نظام المعلومات البيئية. تم الاسترجاع في 21 أبريل من دائرة الإحصاءات الإدارية الوطنية: dane.gov.co
10. (سادس). الميزوسفير. تم الاسترجاع في 21 أبريل من مؤسسة CK-12: ck12.org