هواء

تعريفًا بالموضوع، الهواء هو مجموعة من الغازات تُشكّل المجال الجوي للأرض، ويحيط الهواء بكوكب الأرض إلى ارتفاع 880 كيلومتر، وجو الأرض هو الذي يجعل الحياة ممكنةً للإنسان والحيوان والنبات،

إضافةً إلى ذلك، ويتكون الهواء من 78% من غاز النيتروجين (الآزوت) على وجه التقريب، و21 % من غاز الأوكسجين، و0.9% من الآرغون ومن بعض الغازات النادرة (الأوزون، ثاني أكسيد الكربون وغيرها).

ومن ناحية أخرى، المتكور الدوار (troposphere) : تمتد من سطح الأرض وترتفع ما بين 7 كلم عند القطبين و17 كلم عند خط الاستواء وتحتوي على تسعة أعشار الغازات الجوية. وفيها تتكوّن الظواهر المناخية وتغيّر مستمر لدرجات الحرارة.

إضافةً إلى ذلك، وللهواء وزن كبير جداً على سطح الأرض وهو يضغط على أجسامنا من كل الجهات، ويسمى هذا الضغط بالضغط الجوي، وحين يتم تسلق المرتفعات العالية مثل جبل إفرست الذي يبلغ علوّه تسعة كيلو مترات يصل المتسلق جوّاً رقيقا وخفيفا بحيث يتعذر التنفس الطبيعي ولهذا لا بد من أخذ احتياطات كقناني وأجهزة التنفس كالتي تستعمل للغواصين في البحر، ونفس الشيء لركاب المركبات الفضائية فإنه يتم تزويدهم بقناني أوكسجين خاصة، لتُحمل معهم ليتنشقون الهواء على الارتفاعات العالية التي يقلّ فيها الأوكسجين.

في هذا الإطار، والجو القريب من سطح الأرض والذي يلاصقها كالجلد الرقيق هو الهواء الذي نتنشق،

ومن ناحية أخرى، المتكور الأوسط (mesosphere) : وتبدأ من 50 كلم حتى ارتفاع 80 كلم – 85 كلم.

ومن جهة أخرى، الستراتوسفير أو الطبقة الوسطى (stratosphere) : وهي الطبقة بين (7 كلم – 17 كلم) إلى (50 كلم)، ويوجد فيها الأوزون الذي يحمي من الإشعاعات المؤذية.

علاوةً على ذلك، المتكور الحراري (thermosphere) : تبدأ من 80 كلم – 85 كلم إلى 640 كلم.

من جهة ثانية، المتكور الشاردي (ionosphere) : وهي طبقة متواجدة في المتكور الحراري، وتكون فيها الغازات المكونة للجو متشردة(متأينة) نتيجة التعرض لأشعة الشمس، هذا التشرد (التأين)يعكس أمواج الراديو كالمرآة مما يجعل الاتصالات اللاسلكية ممكنة.

ومن جهة أخرى، يتألف الهواء من طبقات مختلفة تتغير كلما ارتفعنا عن سطح الأرض وتنقسم للآتي:

من جهة ثانية، والهواء المحيط بالأرض يُمثّل حاجزًا حول كوكب الأرض يمنع كميات كبيرة من أشعة الشمس من الوصول إليها وحرق كل شيء، فمثلًا الأشعة الضارة للشمس كالأشعة السينية والأشعة الفوق البنفسجية لا يصل منها إلا النزر القليل الذي يتسرب بكمية كافية لحياة البشر والنبات.

من جهة ثانية، المتكور الخارجي (exosphere) : وهي الطبقة التي تلي المتكور الشاردي وتمتد حتى تختلط مع فراغ الفضاء.

والتنفس لابد منه للأحياء الحيوانية والنباتية عمومًا.

في هذا الإطار، وما تبقّى من أشعة الشمس التي تدخل الغلاف الجوي تحمل لنا الحرارة والضوء الضرورية للحياة، وكما أن الهواء المحيط بالأرض يسخن نتيجة انعكاس الأشعة الشمسية من سطح الأرض، ولذلك تتباين درجات الحرارة للهواء من منطقة لأخرى حسب الارتفاع وهذا هو أحد أسباب البرد والثلوج على رؤوس الجبال، وكلما ارتفعنا للأعلى انخفضت درجة الحرارة حتى نصل إلى ارتفاع إحدى عشر كيلومتر، ولا تنخفض درجة الحرارة على ارتفاع أعلى من هذا بل على العكس كلما ارتفعنا يبدأ الهواء بالسخونة قليلا، وكما أن الهواء يشتد برودة كلما ابتعدنا عن كوكب الأرض، فإنه يزداد لطافة كذلك إذ تقل نسبة غاز الأوكسيجين شيئا فشيئا ويخف وزنه كذلك.

كذلك، وفي درجة الحرارة التي تبلغ 40 درجة، يمكن للهواء أن يحتوي من 0 إلى 7% من بخار الماء، وتختلف هذه النسبة باختلاف الرطوبة، وتتغير تركيبة الهواء كذلك مع الارتفاع عن مستوى سطح الأرض.