مستويات الغلاف الجوي

 تنخفض كثافة الهواء بسرعة في المستويات الأعلى فالأعلى، وإن نصف الغلاف الجوي هو محصور في ضمن 3.5 ميل من سطح الأرض. وأكثر كثافة وازدحاماً للهواء قرب سطح الكرة الأرضية بسبب السحب الجاذبي بين الغلاف الجوي والأرض. فالضغط المبذول بواسطة الحركات السريعة التي تكبس الهواء، تمنعه من الإخفاق التام والتجهيز بجزء صغير من الغلاف الجوي حتى في الارتفاعات الكبيرة، ففي الجزء السفلي من الغلاف الجوي تنخفض درجة الحرارة بسرعة مع زيادة في الارتفاع.

 هذه المنطقة تسمى التروبوسفير Troposphere وهي السفلى ، والتي يحصل فيها كل المناخ. ويختلف المدى العلوي للتربوسفير من 5 أميال في القطبين إلى حوالي 10 أميال في خط الاستواء.

أما الطبقة التي تلي التروبوسفير والتي تمتد فوقها بحوالي 50 ميلاء هي الستراتوسفير فدرجة الحرارة خلال أغلب السترتوسفير ثابتة تماماً. . أخفض بقليل من 60 تحت الصفر الفهرنهايتي. ويبين ارتفاع 25 ميلاً إلى 40 ميلاً إلى أعلى هنالك منطقة دافئة، وقد سجل في عام 1947، صاروخ 2-7. الذي قذف عند الرمال البيضاء في مكسيكو الجديدة، درجة حرارة فوق الانجماد في تلك المنطقة، ويعود سبب حرارة الطبقة تلك إلى ضغط الأوزون عند ذلك المستوى للغلاف الجوي، إن الأوزون هو شكل للأوكسجين الثقيل. له ثلاث ذرات أوكسجين في الجزيئة الواحدة، بدلا من ذرتين في جزيئة الأوكسجين الاعتيادي. له خاصية إبداء الامتصاص الجيد للأشعة فوق البنفسجية. عند هذه الظاهرة لامتصاص أشعة الشمس فوق البنفسجية ذات الأطوال الموجية القصيرة يتسبب في ارتفاع درجة حرارة المنطقة وتدفئ أجزاء الغلاف الجوي الموجودة هناك. مدلا على طبقة وقائية من الأوزون تساعد على منع بعض أخطار الأشعة فوق البنفسجية من اختراقها الغلاف الجوي والوصول إلى سطح الأرض.

تمتد طبقة الستراتوسفير فوق الطبقة الأوزونية، والتي تسمى أحياناً، ميروسفير Mesosphere ففي حدود 40 إلى 50 ميلاً تنخفض درجة الحرارة إلى تحت F 60 - مرة أخرى، وفوق 50 ميلاً ترتفع الحرارة بسرعة وفي 250 إلى 300 ميل تصل قيم الاف الدرجات الفهرنهاتية. في هذه المنطقة العالية من الغلاف الجوي تنفلق جزيئات الأوكسجين والنتروجين إلى ذرات انفرادية لتلك العناصر.

يقذف الإشعاع والدقائق ذات السرع العالية المشحونة من الشمس والفضاء بالذرات وتأتينا العديد منها. لذلك فإن الجزء العلوي من الغلاف الجوي (والذي هو فوق 50 ميلاً) الأيونوسفير Ionosphere.

يحصل تفريغ فجري في الأيونوسفير وتتوهج النيازك، ويكون أثر مرور النيزك Meteor (خط متوهج من النور). أو نطلق عليه الشهاب. وبالأحرى، إن كثافة الهواء في منطقة الأيونوسفير منخفضة.

تدل دراسة تأثيرات الغلاف الجوي على التوابع، وعلى ارتفاع 300 ميل بأن هنالك حوالي 200 مليون ذرة لكل إنج مكعب. مع المقارنة إلى 1019 جزيئة في السنتمتر المكعب عند مستوى سطح البحر. وتعتبر كثافة البلايين من الذرات في الإنج المكعب الواحد جيدة جداً بالقياسات المختبرية.

تحصل الزيادات الحادة الكثافات المتأينة أو الدقائق المشحونة في الأيونوسفير في عدة مستويات تعرف بـ (F2، F1، E,D ). هذه الطبقات تعكس موجات راديوية للأطوال الموجية الأكبر من 17 متر. وتعمل مدى طويلا للإرسالات الراديوية المحتملة تنقل الموجات الراديوية حول العالم بواسطة الانعكاس المتبادل بين الأرض أو المحيط والطبقة المتأينة في الايونوسفير، ويمكن أن يكشف عن هذه الموجات بواسطة التلسكوب الراديوي من الفضاء.