اتمسفر یا جو زمین 
          

                        
جو زمین
بالاترین بخش تشکیل‌دهندهٔ کره رمین است .

 

جو ترکیبی از گازهای نیتروژن (78%) ، اکسیژن(21%) ، آرگون (0.9%) و دی اکسید کربن (0.03%) است . 





 

جو از سطح زمین آغاز تا ارتفاع 10000 کیلومتری ادامه پیدا می کند .


پنج لایهٔ اصلی جو زمین عبارتند از: 
1- تروپو سفر  2- استرو سفر  3- مزو سفر  4 - ترمو سفر  5 - اگزو سفر

لایه ششم یا ماگنتو سفر :
از مرز پایانی لایه پنجم یعنی از آخرین نقطه جو و بعداز ارتفاع 10000کیلومتری

شروع می شود .

 مولکول های ازون که لایه ازون را تشکیل می‌دهند،در استراتوسفر قرار دارند و از ورود پرتوهای فرابنفش

خورشیدی جلوگیری می‌کنند و موجب ادامهٔ زندگی بر سطح زمین می‌شوند. سردترین بخش جو زمین با دمای

منفی90
درجهٔ سانتیگراد در بالای مزو سفر قرار دارد.






لایه های اتمسفر یا جو زمین : لایه های جو زمین بر حسب چگونگی روند دما ، اختلاف چگالی ، تغییرات فشار ،

تداخل گازها  و  ویژگیهای الکتریکی آن به لایه های زیر تقسیم می شود .


 1- تروپوسفر (گشت کره) :  ضخامت این لایه از سطح زمین 10 کیلومتر است .

 تروپوسفر پست ترین لایه درجو زمین  یا هرسیاره دیگری است.



 
یکی ازکارهای گشت کره تنظیم دما در سطح زمین می باشد .



 آب و هوا و ابرها در تروپوسفر پدید می آیند.

معمولا در تروپوسفر
با افزایش ارتفاع دما كاهش پیدا می كند.


تروپوسفر پایین ترین لایه اتمسفر است که خود از لایه‌های کوچکتری تشکیل شده است.

وجه تمایز این لایه با دیگر لایه‌های اتمسفر ، تجمع تمامی بخار
آب جو زمین در آن است؛

به همین دلیل بسیاری از پدیده‌های جوی که با
رطوبت ارتباط دارند و عاملی


تعیین کننده
در وضعیت هوا به شمار می‌آیند
از قبیل :


 ابر ، باران ، برف ، مه و رعد و برق تنها
در این لایه رخ می‌دهند.



منبع حرارتی این لایه جو ، انرژی تابشی سطح زمین است.


از این رو با
افزایش ارتفاع با کاهش دما مواجه خواهیم بود.


ضخامت تروپوسفر ، از شرایط حرارتی متفاوتی که در


عرضهای جغرافیایی مختلفحاکم است تبعیت می‌کند.





 2-
استراتوسفر( میان کره ): ضخامت این لایه 40کیلومتر است .




 این لایه از سطح زمین در قطبین تا ارتفاع 18 کیلومتری و در استوا



تا ارتفاع 50 کیلومتری  ادامه دارد .


 
ویژگی این لایه افزایش نا چیز دما نسبت به ارتفاع وفقدان ابراست.



 
زیرا در این لایه دما نزول می کند و به 100- درجه سلسیوس می رسد. 


مرز فوقانی میان کره مزوپاز نام دارد. از مزوپاز به بالا دما افزایش می یابد.


یون کره بخش تحتانی گرما کره است ؛ در گرما کره دما با ارتفاع  زیاد
می شود و به 2000 درجه سلسیوس


می رسد .


 لایه اوزون زمین در استراتوسفر قرار دارد .اوزون كه شكلی از اكسیژن است برای بقای ما حیاتی است .


 لایه اوزون جذب كننده مقدارزیادی از انرژی فرا بنفش خورشید است. اوزون ()در ارتفاع 12 تا 50


کیلومتری زمین قرار دارد .


 بلندترین ابرها (سیروس، سیرستروس و سیرسكومولوس) در استراتوسفر پائین قراردارند .


لایه استراتوسفر بر روی لایه تروپوسفر قرار دارد و ضخامت متوسط آن حدود 23 کیلومتر است.


در 3 کیلومتر اول استراتوسفر ، دمای هوا ثابت است، اما در قسمتهای بالاتر دمای هوا با ارتفاع افزایش می‌یابد.


دراستراتوسفر به ندرت ابر تشکیل می‌شود و تنها در شرایط ویژه‌ای ممکن است ابرهای کوهستانی به نام ابر


های مروارید در
ارتفاع 21 تا 29 کیلومتری از سطح زمین ظاهر شوند که علت وجود آنها حرکات موجی شکل


هوا از سوی موانع می‌باشد.


از دیگر ویژگیهای مهم استراتوسفر وجود ازون در این لایه است که بخصوص در ارتفاع 20 تا 30 کیلومتری


سطح زمین بر اثرواکنشهای مختلف فتوشیمیایی بدست می‌آید. مقدار اوزون در این لایه معمولا روند فصلی دارد


که حداکثر آن در بهار و حداقل آن در پاییز مشاهده می‌شود.


3-مزوسفر : ضخامت این لایه 40 کیلومتر است و از  سطح زمین شروع تا ارتفاع90 کیلومتری آن ادامه


می یابد . در بالای لایه گرم اوزون  دارد که دما در آن متناسب با افزایش ارتفاع با آهنگ 0.3سانتیگراد به ازای


هر 100 متر کاهش می‌یابد به طوری که دما در مرز فوقانی آن در ارتفاع 80 تا 90 کیلومتری به منفی80 درجه


سانتیگرادمی‌رسد.


نتیجه این دمای پایین انجماد بخار آب ناچیز موجود در این لایه است که باعث بوجود آمدن ابرهای شب تاب 


می‌شوند. این ابرها در تابستان و در عرضهای بالا دیده می‌شوند.مزوسفر سردترین لایه اتمسفر تلقی می‌شود. 


4-ترموسفر(یونسفر ، یون کره) : ضخامت این لایه 360کیلومتر است و از ارتفاع 90کیلومتری سطح زمین


شروع و ارتفاع  450   کیلومتری از آن ادامه می یابد .


یونش اتمسفر در عرضهای مغناطیسی پایینتر از 60 درجه و به هنگام روز بر اثر یونش فوتونی اتمها و مولکولای


اتمسفر با امواج الکترومغناطیسی کوتاه (XUV) تابشی از خورشید است.


 این گفتار در ارتفاعات بالاتر از 120 کیلومتری صحت دارد.


در یونسفر از بخش فوقانی مزوسفر تا ارتفاع تقریبی 1000 کیلومتری اتمسفر زمین ، بار الکتریکی شدیدی


حاکم است که زاییده وجود یونها و الکترونهای آزاد است. 


در حقیقت پرتوهای پر انرژی خورشیدکه از فضای خارج به طبقات بالایی اتمسفر وارد می شود باعث گسستگی


پیوند یا یونیزاسیون مولکولها و اتمها می شوند .


بر اثریونیزاسیون ، الکترون آزاد می‌شود و باقی مانده اتم


 بصورت یون در می‌آید؛ به همین علت این لایه از جو را یونسفر


نامیده‌اند.



شدت یونیزاسیون در تمام ارتفاعات یونسفر یکسان نیست؛


بنابراین لایه‌های متفاوت با تراکم الکترون و یون متفاوت با ارتفاعات


مجاور خوددر یونسفر وجود دارد؛ این لایه‌ها در ارتباطات رادیویی اهمیت بسیاری دارند.


این لایه ها عبارتند از لایه‌های D ، E ، F.



5-اگزوسفر : ضخامت این لایه 2700 کیلومتر است که از سطح زمین 3200کیلومتر ارتفاع دارد .


شرایط موجود در یونسفر در این لایه نیز حاکم است؛بدین معنی که گازها در این لایه همچنان قابلیت هدایت


الکتریکی خود را حفظ می‌کنند. سرعت ذرات در این لایه بسیار زیاد است و در مواردی به 11.2 کیلومتر در ثانیه 


می‌رسد.


اگزوسفر لایه گذار جو به فضای کیهانی به شمار می‌آید که بخش فوقانی آن را در ارتفاع بیش از سه هزار


کیلومتری از سطح زمین برآورد کرده‌اند.



6-ماگنتو سفر یا بیرون کره: این لایه از مرز پایانی لایه پنجم یعنی از آخرین نقطه جو و بعد از ارتفاع 3200


کیلومتری شروع می شودو تا ارتفاع 35000 کیلومتری یعنی کمی دورتر از مدار کلارک ادامه پیدا می کند .














دو کمربند مغناطیسی زمین یکی به نام  وان آلن اول یا تحتانی در فاصله 3200 متری و دیگری به نام وان


آلن دوم یا فوقانی در فاصله 16000 کیلومتری از سطح زمین به صورت دو میدان مغناطیسی هلالی شکل



جداگانه کره زمین را احاطه کرده اند .
این دو کمربند مغناطیسی ذرات کیهانی مضری را که بسوی زمین منتشر


می شوند را جذب میکنند.

پرتو های جذب شده در این دو کمر بند برای موجودات زنده مرگبارند .

در صورتی که اگر  این دو کمربند وجود نداشت هیچگاه در زمین حیات پدیدار نمی شد .

هر ماهواری که در کمر بند وان آلن قرار گیرد وسط ذرات باردار از بین می رود .


سه ناحیه امن زیر برای قرار گرفتن ماهواره وجود دارد :

1- اولین ناحیه  بین زمین و کمر بند وان آلن اول یا تحتانی قرار دارد که به آن مدار پایین یا LEO می گویند .

2- دومین ناحیه بین دو کمر بند اولی و دومی قرار دارد که به آن مدار متوسظ یا MEO می گویند .

3- سومین ناحیه بین کمر بند دومی و مدار کلارک (مدار زمین آهنگ) در فاصله 35000 کیلومتری از سطح

زمین قرار دارد که به آن مدار ثابت GEO می گویند .

ماگنتوسفر و باد خورشیدی وقتی میدان مغناطیسی زمین از نظر فضایی دیده شود، دیگر به یک میله مغناطیسی


شباهت ندارد.

میدان مغناطیسی در طرف روز توسط باد


خورشیدی متراکم و در صرف شب خطوط


میدان باز و تا فواصل بسیار زیادی از زمین گسترش دارد.


باد خورشیدی یک پلاسمای مافوق صوتی که بطور شعاعی به بیرون از تاج خورشیدی جریان می‌یابد.


این جریان باد خورشیدی همیشه وجود دارد و بنابراین زمین همواره غوطه‌ ور در ذرات داغی است که از اتمسفر


خورشید می‌رسند.



در داخل ماگنتوسفر مناطق زیر قرار دارند:

  • منطقه تله‌ای پایستار که در آنجا خطوط نیرو روی زمین بسته نمی‌شوند و حول محور مغناطیسی زمین در چرخشند.


  • منطقه شبه تله‌ای که در آنجا خطوط نیرو روی زمین در طرف خورشید بسته می‌شوند و خطوط نیرو در طرف شب بازند .