أكثر

8.3: الضغط الجوي - علوم الأرض

8.3: الضغط الجوي - علوم الأرض


الضغط الجوي (البارومتري)

أ بارومتر هي أداة لقياس الضغط الجوي ، تستخدم بشكل خاص في التنبؤ بالطقس وتحديد الارتفاع (الشكل 8.10).
يرتبط ضغط الهواء على الكوكب ارتباطًا مباشرًا بكتلة عمود الهواء أعلاه في أي مكان تحت تأثير الجاذبية: الضغط = القوة / المنطقة.

ضغط الهواء الجوي تم الإبلاغ عنها على أنها متوسط ​​ضغط الهواء تقاس في مستوى سطح البحر. ضغط الهواء الجوي المُبلغ عنه عند الارتفاعات فوق مستوى سطح البحر يتم تعديلها ليكون معادلاً لضغط الهواء المقاس عند مستوى سطح البحر في المواقع الأقرب إلى مكان إجراء القياسات.


الشكل 8.10. بارومترات

كيف يتم الإبلاغ عن ضغط الهواء

تشمل الوحدات البارومترية الأكثر استخدامًا لوصف الضغط الجوي أجواء, مليبار، و PSI (رطل لكل بوصة مربعة).
وزن جو واحد (جو الأرض فوقنا) يساوي وزن الأرض متوسط ​​ضغط الهواء في مستوى سطح البحر.

الغلاف الجوي الواحد (على الأرض ، في المتوسط) يعادل:

14.7 رطل لكل بوصة مربعة (psi) - قد يعني هذا شيئًا ما عند إضافة الهواء إلى إطارات سيارتك.
29.92 بوصة من الزئبق (مقياس تاريخي لضغط الهواء لا يزال مستخدمًا على نطاق واسع).
406.8 بوصات من الماء (33.9 قدمًا) - ما مدى العمق الذي تحتاجه للغوص في بحيرة المياه العذبة لمضاعفة وزن الغلاف الجوي.
مياه البحر (33.4 قدم) - مياه البحر أكثر كثافة من المياه العذبة.
1.01325 بار (واحد شريط كان من المفترض أن يكون معادلاً لوزن متوسط ​​الغلاف الجوي للأرض؛ الرقم الطفيف أعلاه 1.0000 بار من التعديلات من بيانات الضغط الجوي التي تم تجميعها لاحقًا من مواقع تم قياسها حول العالم. تم تحديد أن متوسط ​​وزن الغلاف الجوي للأرض أعلى قليلاً من المعيار قطعة واحدة تأسست في الأصل بين عامي 1793 و 1795 من قبل مجتمع العلوم الأوروبي كمحاولة لإضافة معيار ضغط الهواء إلى النظام المتري. عند معايرة الأجهزة التحليلية ، فإنها تستخدم الوحدة المترية المعدلة: مليبار.

ال متوسط ​​وزن غلاف جوي واحد يتم الإبلاغ عنها الآن بشكل شائع باسم 1013.25 مليبار (mb).

ينخفض ​​الضغط الجوي مع زيادة الارتفاع (الارتفاع)

هناك علاقة عكسية بين الارتفاع وضغط الهواء - ينخفض ​​ضغط الهواء مع زيادة الارتفاع (الشكل 8.11). على ارتفاع حوالي 18000 قدم ستكون فوق نصف الغلاف الجوي. هذا ، بالطبع ، يعتمد على الظروف الجوية المتغيرة! شائع مقياس الارتفاع هو نوع من البارومتر الذي يقيس ضغط الهواء للإبلاغ عن الارتفاع ، ولكن يجب تعديل مقاييس الارتفاع لتتناسب مع ظروف الطقس المحلية.

ما الفرق بين الارتفاع والارتفاع؟

إذا كنت تقود طائرة ، فأنت بحاجة إلى معرفة ذلك! من الناحية الفنية ، ارتفاع هي المسافة العمودية من سطح الأرض (الأرض أو الماء) إلى كائن (مثل طائرة). ارتفاع هي المسافة العمودية بين موقع على سطح الأرض ومستوى سطح البحر العالمي.

هل تشعر بالتغيرات في الضغط الجوي؟

الجواب هو الأكثر تحديدا نعم! أثناء صعودك إلى الارتفاع ، لا يتساوى ضغط الهواء المحبوس داخل أذنيك مع ضغط الهواء بالخارج ، لذلك تميل أذنيك إلى ذلك أحيانًا. البوب أثناء صعودك إلى الارتفاع ، حيث تطلق مجاري أذنك الهواء عند البلع. يشتكي كبار السن عادةً من آلام العظام والمفاصل عندما تقترب العاصفة ويبدأ ضغط الهواء في الانخفاض.

والعكس صحيح عندما تنزل على ارتفاع ، مثل طائرة تنزل من ارتفاع شاهق. يمكن لأي شخص يسافر كثيرًا أن يخبرك عن بكاء الأطفال الذين يشكون من آلام في الأذن لأن آذانهم لم تتكيف مع ضغط الهواء على ارتفاعات منخفضة.


الشكل 8.11. يتناقص الضغط الجوي مع الارتفاع على المنحنى.


تشتت ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي2 تم التحرر من تسرب خطوط الأنابيب ☆

أثناء النقل البري لثاني أكسيد الكربون ، يمكن أن تحدث مخاطر محتملة مثل التسربات أو حتى خرق خطوط الأنابيب. في مثل هذه الحالات ، سيتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون وانتشاره في البيئة المحيطة مما يكون له تأثير قصير الأمد على البيئة ويحتمل أن يكون على صحة الإنسان وعواقب طويلة الأمد على المناخ. يعد التوصيف الهيدروديناميكي للتمدد النفاث المنطلق وتشتت العمود أمرًا حاسمًا لفهم تأثيرات الملوثات على الغلاف الجوي وهو جزء أساسي من تقييم المخاطر لتقنية احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه. سيتم استخدام المحاكاة العددية لتمدد وتشتت ثاني أكسيد الكربون الغازي لتحليل تأثير ظروف الإطلاق على مسافات التركيز الضارة.


3.3 الخصائص العامة للهواء

ملكية رمز قيمة وحدة
ثابت الغاز (ص ) 53.35 قدم lb / R lbm
287.074 J / كجم ك
1716 رطل (قدم) / slgs (R)
3089.7 رطل (قدم) / slgs (ك)
سرعة الصوت (a_0 sqrt < theta> ) 49.02 ( sqrt) قدم / ثانية
33.42 ( مربع) ميل / ساعة
29.04 ( sqrt) عقدة
20.05 ( sqrt) م / ثانية
كثافة ( rho ) 0.002 3769 سبيكة / قدم 3
1.225 كجم / م 3 (عند (15 درجة ) درجة مئوية)
الوزن النوعي (g_ rho ) 0.076 47 ثانية 2 / قدم 4
السعة الحرارية النوعية عند (59 درجة ) فهرنهايت (= (T_0 ))
تحت ضغط مستمر (ج_ب ) 0.240 وحدة حرارية بريطانية / رطل R
1004.76 J / كجم ك
بحجم ثابت (السيرة الذاتية) 0.1715 وحدة حرارية بريطانية / رطل R

التكوين الطبيعي للهواء الجوي النظيف والجاف بالقرب من مستوى سطح البحر ، من حيث الحجم

غاز رمز نسبة
نتروجين ن2 78.084 %
الأكسجين ا2 0.948 %
أرجون أ 0.934 %
نشبع كو2 0.031 %
نيون ني 0.002 %
مجموع 99.9988 %

بالإضافة إلى آثار الهليوم والكريتون والزينون والهيدروجين والميثان وأكسيد النيتروز والأوزون وثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد النيتروجين والأمونيا وأول أكسيد الكربون واليود.

لزوجة الهواء

اللزوجة الحركية [ nu = frac < mu_c> text ^ <2> text ]

اللزوجة المطلقة [ mu = rho nu = left [0.317 left (T_R right) ^ <3/2> left ( frac <734.7> right) right] times 10 ^ <-10> text ^ <2> ]

لزوجة الغلاف الجوي (الغلاف الجوي القياسي للولايات المتحدة)

مخطط السيكرومترية للضغط الجوي لمستوى الختم


الجزء الأول: الجوانب الأساسية 1

1 تعديل أسطح البوليمرات التجميعية القائمة على البلازما عن طريق الطباعة بالبلازما باستخدام طوابع البلازما الحاملة للغاز عند الضغط المحيط 3
ألينا هينز وأندرو مارشيسولت وستيفانوس ب & # 252 تجنباخ ومايكل توماس وكلاوس بيتر كلاجس

1.3 النتائج والمناقشة 18

2 معالجة أسطح البوليمر ببلازما تصريف الحاجز العازل للسطح 27
مارسيل & # 352 إيمور وإيف كريغتون

2.2 نظرة عامة على نتائج تعديل السطح التي تم الحصول عليها باستخدام قواعد DBD السطحية 32

2.3 نظرة عامة على النتائج المختارة التي تم الحصول عليها في TNO بواسطة SBD 41

3 التعديل الانتقائي لسطح المواد البوليمرية بواسطة بلازما الضغط الجوي: تفاعلات الاستبدال الانتقائي على أسطح البوليمر بواسطة بلازما مختلفة 83
نوريهيرو إيناغاكي

3.2 إفراغ التبخر من أسطح البولي (تترافل يورو إيثيلين) 86

3.3 التعديل الانتقائي للأسطح البوليمرية بالبلازما 102

4 ثبات المجموعات الوظيفية في أسطح Polyolefi n التي تم تقديمها بواسطة المعالجة المسبقة لتفريغ الحاجز العازل في وجود الأيروسولات 131
ر. ميكس ، جيه إف فريدريش ، إن. إيناغاكي

5 تحقيق بنية السطح بمقياس النانو على نسيج الصوف عن طريق معالجة البلازما بالضغط الجوي 157
سي دبليو كان ، ويلي. تسوي ، سي دبليو إم. يوين ، ت. تشوي وت. تانغ

5.3 النتائج والمناقشة 160

6 ترسيب طلاءات Nanosilica على أغشية البولي إيثيلين المنشط بالبلازما 175
D.D.Pappas ، و A. A. Bujanda ، و J.A Orlicki ، و J.D Demaree ، و J.K Hirvonen ، و R.E Jensen ، و S.H McKnight

6.3 النتائج والمناقشة 179

7 معالجة البلازما الجوية للبوليمرات للتطبيقات الطبية الحيوية 199
N. Gomathi و A. K. Chanda و S. Neogi

7.2 البلازما لمعالجة المواد 200

7.3 مصادر بلازما الغلاف الجوي 202

7.4 تأثيرات البلازما على سطح البوليمر 206

7.5 بلازما الغلاف الجوي في التطبيقات الطبية الحيوية 208

جزء 2 تعزيز الالتصاق 217

8 المعالجة السطحية لبلمرة البلازما بالضغط الجوي عن طريق تفريغ الحاجز العازل من أجل التصاق البوليمر والبوليمر المعزز والبوليمر المعدني 219
ماريلين مورينو كورانجو ، نيكولا دي بوش ، ديفيد دوداي ، آر آند # 233 ماي موراو ، إلودي ليكوك ، وباتريك شوكيه

8.2 عمليات بلمرة الغلاف الجوي 221

8.3 تعديل سطح البلازما الجوي لتحسين الالتصاق 223

8.4 تطبيقات تحسين الالتصاق باستخدام علاجات بلازما الضغط الجوي 240

9 تحسين الالتصاق عن طريق تشغيل النيتروجين للبوليمرات باستخدام مصادر البلازما المستندة إلى DBD عند الضغط المحيط 251
مايكل توماس ، وماركو إيشلر ، وكريستينا لاكمان ، ويوخن بوريس ، وألينا هينز ، وكلاوس بيتر كلاجس

9.2 الوظائف الأمينية بالغازات المحتوية على النيتروجين 253

9.3 تعزيز الالتصاق عن طريق التشغيل الأميني مع الغازات المحتوية على النيتروجين 262

10 تحسين التصاق البولي بروبلين من خلال ترسيب البلازما بمساعدة الهباء الجوي عند الضغط الجوي 275
مارجوري دوبرويل وإريك بونجيرز وديرك فانجينوجدين

10.3 النتائج والمناقشة 283

11 تأثير بلازما الهليوم-الهواء ، وبخار الماء الهليوم ، والهيليوم-أوكسجين ، والهيليوم-النيتروجين بالضغط الجوي على قوة التصاق البولي إيثيلين 299
فيكتور رودريغيز - سانتياغو ، وأندريس إيه بوجاندا ، وكينيث إي ستروكيكر ، ودافني دي باباس

11.2 المنهج التجريبي 301

11.3 النتائج والمناقشة 304

12 المعالجة السطحية لبلازما الغلاف الجوي لمطاط الستايرين بوتادين: دراسة آثار الالتصاق والشيخوخة 315
C & # 225tia A. Carreira و Ricardo M. Silva و Vera V. Pinto و Maria Jos & # 233 Ferreira و Fernando Sousa و Fernando Silva و Carlos M.Pereira

12.3 النتائج والمناقشة 320

13 معالجة بلازما الغلاف الجوي في طلاء البثق: الجزء 1 ترطيب السطح والتصاق LDPE بالورق 329
ميكو تومينين ، جيه لافونين ، إتش تيسالا ، إم ستيبين و جيه كوسيبالو

13.3 النتائج والمناقشة 336

14 معالجة بلازما الغلاف الجوي في طلاء النتوء: الجزء 2 تعديل سطح الورق المطلي بـ LDPE و PP 355
ميكو تومينين وجيه لافونين وجيه لاهتي وجي كوسيبالو

14.3 النتائج والمناقشة 363

15 تحقيق متانة الكسر المعززة لأنظمة المفاصل المركبة الملتصقة اللاصقة باستخدام علاجات بلازما الضغط الجوي 383
أمصاراني رامورثي ، وجوزيف موهان ، وجريج بيرن ، ونيل مورفي ، وألويز إيفانكوفيتش ، ودينيس ب.

15.2 المواد والطرق 385

15.3 تقنيات التوصيف 387

15.4 النتائج والمناقشة 388


8.3 الغلاف الجوي للأرض

نحن نعيش في قاع المحيط الجوي الذي يغلف كوكبنا. إن الغلاف الجوي ، الذي يثقل كاهل سطح الأرض تحت قوة الجاذبية ، يمارس ضغطًا عند مستوى سطح البحر يحدده العلماء بأنه 1 بار (مصطلح يأتي من نفس جذر بارومتر، أداة تستخدم لقياس الضغط الجوي). يعني شريط الضغط أن كل سنتيمتر مربع من سطح الأرض له وزن يعادل 1.03 كيلوغرام من الضغط عليه. لقد تطور البشر ليعيشوا تحت هذا الضغط يجعل الضغط أقل أو أعلى كثيرًا ولا نعمل بشكل جيد.

تبلغ الكتلة الكلية للغلاف الجوي للأرض حوالي 5 × 10 18 كجم. يبدو هذا وكأنه عدد كبير ، لكنه يمثل فقط حوالي جزء من المليون من إجمالي كتلة الأرض. يمثل الغلاف الجوي جزءًا أصغر من الأرض من الجزء الذي يمثله شعرك على رأسك من كتلتك.

هيكل الغلاف الجوي

يوضح الشكل 8.12 بنية الغلاف الجوي. يتركز معظم الغلاف الجوي بالقرب من سطح الأرض ، على بعد حوالي 10 كيلومترات من الأسفل حيث تتشكل الغيوم وتطير الطائرات. داخل هذه المنطقة - التي تسمى طبقة التروبوسفير - يرتفع الهواء الدافئ ، الذي يسخن بواسطة السطح ، ويتم استبداله بتيارات هابطة من الهواء الأكثر برودة ، وهذا مثال على الحمل الحراري. هذا الدوران يولد السحب والرياح. داخل طبقة التروبوسفير ، تنخفض درجة الحرارة بسرعة مع زيادة الارتفاع إلى قيم قريبة من 50 درجة مئوية تحت درجة التجمد عند حدودها العليا ، حيث يبدأ الستراتوسفير. معظم طبقة الستراتوسفير ، التي تمتد إلى حوالي 50 كيلومترًا فوق السطح ، باردة وخالية من السحب.

بالقرب من قمة الستراتوسفير توجد طبقة من الأوزون (O3) ، وهو شكل ثقيل من الأكسجين يحتوي على ثلاث ذرات لكل جزيء بدلاً من الذرتين المعتادتين. نظرًا لأن الأوزون يمتص جيدًا للأشعة فوق البنفسجية ، فإنه يحمي السطح من بعض الأشعة فوق البنفسجية الخطيرة للشمس ، مما يجعل من الممكن وجود الحياة على الأرض. يضيف تكسر الأوزون الحرارة إلى الستراتوسفير ، مما يعكس اتجاه انخفاض درجة الحرارة في طبقة التروبوسفير. نظرًا لأن الأوزون ضروري لبقائنا ، فقد تفاعلنا بقلق مبرر مع الدليل الذي أصبح واضحًا في الثمانينيات أن الأوزون الجوي يتدمر بفعل الأنشطة البشرية. بموجب اتفاق دولي ، تم التخلص التدريجي من إنتاج المواد الكيميائية الصناعية التي تسبب استنفاد طبقة الأوزون ، والتي تسمى مركبات الكربون الكلورية فلورية. ونتيجة لذلك ، توقف فقدان الأوزون وتقلص "ثقب الأوزون" فوق القطب الجنوبي تدريجياً. هذا مثال على كيف يمكن للعمل الدولي المتضافر أن يساعد في الحفاظ على قابلية الأرض للسكن.

ارتباط بالتعلم

قم بزيارة استوديو التصور العلمي التابع لوكالة ناسا للحصول على مقطع فيديو قصير لما كان سيحدث لطبقة الأوزون على الأرض بحلول عام 2065 إذا لم يتم تنظيم مركبات الكربون الكلورية فلورية.

على ارتفاعات تزيد عن 100 كيلومتر ، يكون الغلاف الجوي رقيقًا للغاية بحيث يمكن للأقمار الصناعية التي تدور حوله المرور عبره بقليل من الاحتكاك. تتأين العديد من الذرات بفقدان الإلكترون ، وغالبًا ما تسمى هذه المنطقة الأيونوسفير. عند هذه الارتفاعات ، يمكن للذرات الفردية الهروب من حين لآخر تمامًا من مجال الجاذبية للأرض. هناك تسريب مستمر وبطيء للغلاف الجوي - خاصة للذرات خفيفة الوزن التي تتحرك أسرع من الذرات الثقيلة. لا يمكن للغلاف الجوي للأرض ، على سبيل المثال ، أن يحتفظ لفترة طويلة بالهيدروجين أو الهيليوم اللذين يهربان إلى الفضاء. الأرض ليست الكوكب الوحيد الذي يعاني من تسرب في الغلاف الجوي. تسبب تسرب الغلاف الجوي أيضًا في تكوين الغلاف الجوي الرقيق للمريخ. تطور الغلاف الجوي الجاف لكوكب الزهرة لأن قربه من الشمس تبخر وفصل أي ماء ، مع فقدان الغازات المكونة في الفضاء.

تكوين الغلاف الجوي وأصله

على سطح الأرض ، يتكون الغلاف الجوي من 78٪ نيتروجين (N.2) ، 21٪ أكسجين (O2) ، و 1٪ أرجون (Ar) ، مع آثار بخار الماء (H2O) ، وثاني أكسيد الكربون (CO2) والغازات الأخرى. كما تم العثور على كميات متغيرة من جزيئات الغبار وقطرات الماء معلقة في الهواء.

ومع ذلك ، يجب أن ينظر الإحصاء الكامل للمواد المتطايرة على الأرض إلى أكثر من الغاز الموجود الآن. متغير المواد هي تلك التي تتبخر عند درجة حرارة منخفضة نسبيًا. إذا كانت الأرض أكثر دفئًا قليلاً ، فقد تصبح بعض المواد السائلة أو الصلبة الآن جزءًا من الغلاف الجوي. لنفترض ، على سبيل المثال ، أنه تم تسخين كوكبنا إلى درجة أعلى من درجة غليان الماء (100 درجة مئوية ، أو 373 كلفن) وهذا تغيير كبير بالنسبة للبشر ، لكنه تغير طفيف مقارنة بنطاق درجات الحرارة المحتملة في الكون. عند درجة حرارة 100 درجة مئوية ، تغلي المحيطات وسيصبح بخار الماء الناتج جزءًا من الغلاف الجوي.

لتقدير كمية بخار الماء التي سيتم إطلاقها ، لاحظ أن هناك ما يكفي من الماء لتغطية الأرض بأكملها على عمق حوالي 300 متر. نظرًا لأن الضغط الذي يمارسه 10 أمتار من الماء يساوي حوالي 1 بار ، فإن متوسط ​​الضغط في قاع المحيط يبلغ حوالي 300 بار. يزن الماء نفس الوزن سواء في شكل سائل أو بخار ، لذلك إذا غلت المحيطات بعيدًا ، فسيظل الضغط الجوي للماء 300 بار. لذلك ، سيهيمن الماء إلى حد كبير على الغلاف الجوي للأرض ، مع تقليل النيتروجين والأكسجين إلى حالة المكونات النزرة.

على الأرض الأكثر دفئًا ، يمكن العثور على مصدر آخر للغلاف الجوي في صخور الكربونات الرسوبية للقشرة. تحتوي هذه المعادن على نسبة وفيرة من ثاني أكسيد الكربون. إذا تم تسخين كل هذه الصخور ، فإنها ستطلق حوالي 70 بارًا من ثاني أكسيد الكربون2، أكثر بكثير من ثاني أكسيد الكربون الحالي2 ضغط 0.0005 بار فقط. وهكذا ، فإن الغلاف الجوي للأرض الدافئة سيهيمن عليه بخار الماء وثاني أكسيد الكربون ، مع ضغط سطحي يقترب من 400 بار.

تظهر عدة أسطر من الأدلة أن تكوين الغلاف الجوي للأرض قد تغير على مدار تاريخ كوكبنا. يمكن للعلماء استنتاج كمية الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي ، على سبيل المثال ، من خلال دراسة كيمياء المعادن التي تكونت في أوقات مختلفة. ندرس هذه المسألة بمزيد من التفصيل لاحقًا في هذا الفصل.

اليوم نرى أن ثاني أكسيد الكربون2، ح2O ، ثاني أكسيد الكبريت (SO2) ، ويتم إطلاق غازات أخرى من أعمق داخل الأرض من خلال عمل البراكين. (لشركة CO2، المصدر الأساسي اليوم هو حرق الوقود الأحفوري ، الذي يطلق المزيد من ثاني أكسيد الكربون2 من ذلك من الانفجارات البركانية.) الكثير من هذا الغاز الجديد على ما يبدو هو مادة معاد تدويرها تم اختراقها من خلال الصفائح التكتونية. ولكن من أين أتى الغلاف الجوي الأصلي لكوكبنا؟

توجد ثلاثة احتمالات للمصدر الأصلي للغلاف الجوي والمحيطات للأرض: (1) يمكن أن يكون الغلاف الجوي قد تشكل مع بقية الأرض حيث تراكم من الحطام المتبقي من تكوين الشمس (2) كان من الممكن أن يكون قد تم إطلاقه من الداخلية من خلال النشاط البركاني ، بعد تكوين الأرض أو (3) قد تكون مشتقة من تأثيرات المذنبات والكويكبات من الأجزاء الخارجية للنظام الشمسي. تفضل الأدلة الحالية مزيجًا من المصادر الداخلية والتأثير.

الطقس والمناخ

جميع الكواكب ذات الغلاف الجوي لها طقسوهو الاسم الذي نطلقه على دوران الغلاف الجوي. الطاقة التي تغذي الطقس مشتقة بشكل أساسي من ضوء الشمس الذي يسخن السطح. يتسبب كل من دوران الكوكب والتغيرات الموسمية الأبطأ في حدوث تغيرات في كمية ضوء الشمس الذي يصيب أجزاء مختلفة من الأرض. يعيد الغلاف الجوي والمحيطات توزيع الحرارة من المناطق الأكثر دفئًا إلى المناطق الأكثر برودة. يمثل الطقس على أي كوكب استجابة غلافه الجوي لتغير مدخلات الطاقة من الشمس (انظر الشكل 8.13 للحصول على مثال مثير).

مناخ هو مصطلح يستخدم للإشارة إلى تأثيرات الغلاف الجوي التي استمرت لعقود وقرون. غالبًا ما يصعب اكتشاف التغيرات في المناخ (على عكس الاختلافات العشوائية في الطقس من سنة إلى أخرى) خلال فترات زمنية قصيرة ، ولكن مع تراكمها ، يمكن أن يكون تأثيرها مدمرًا. أحد المقولات هو أن "المناخ هو ما تتوقعه ، والطقس هو ما تحصل عليه". تعتبر الزراعة الحديثة حساسة بشكل خاص لدرجة الحرارة وهطول الأمطار ، على سبيل المثال ، تشير الحسابات إلى أن انخفاض 2 درجة مئوية فقط طوال موسم النمو من شأنه أن يخفض إنتاج القمح بمقدار النصف في كندا والولايات المتحدة. من ناحية أخرى ، ستكون الزيادة بمقدار درجتين مئويتين في متوسط ​​درجة حرارة الأرض كافية لإذابة العديد من الأنهار الجليدية ، بما في ذلك الكثير من الغطاء الجليدي في جرينلاند ، ورفع مستوى سطح البحر بما يصل إلى 10 أمتار ، وإغراق العديد من المدن الساحلية والموانئ ، ووضع الجزر الصغيرة تحت الماء بالكامل.

أفضل التغييرات الموثقة في مناخ الأرض هي العصور الجليدية الكبرى ، والتي أدت إلى خفض درجة حرارة نصف الكرة الشمالي بشكل دوري على مدى نصف مليون سنة الماضية أو نحو ذلك (الشكل 8.14). استمر العصر الجليدي الأخير ، الذي انتهى قبل حوالي 14000 عام ، حوالي 20000 عام. في أوجها ، كانت سماكة الجليد تقارب 2 كيلومتر فوق بوسطن وامتدت جنوباً حتى مدينة نيويورك.

كانت هذه العصور الجليدية في المقام الأول نتيجة للتغيرات في ميل محور دوران الأرض ، والتي نتجت عن تأثيرات الجاذبية للكواكب الأخرى. نحن أقل يقينًا بشأن الأدلة على أنه مرة واحدة على الأقل (وربما مرتين) منذ حوالي مليار سنة ، تجمد المحيط بأكمله ، وهو وضع يسمى كرة الثلج أرض.

أدى تطور وتطور الحياة على الأرض أيضًا إلى تغييرات في تكوين ودرجة حرارة الغلاف الجوي لكوكبنا ، كما سنرى في القسم التالي.


شاهد الفيديو: حساب ضغط المياة فى الخزان امثله حسابيه - العوامل المؤثرة