اتمسفر

(تغییرمسیر از جو (هواشناسی))

اَتمُسفِر (از یونانی باستان، راه‌یافته به تمام زبان‌های اروپایی و بسیاری زبان‌های دیگر) یا جَوّ (وام‌واژه از زبان عربی)، که به‌طور کمتر رایج، هَواکُرِه یا هَواسِپِهر[۱] (پارسی سره) نیز گفته می‌شود، یک یا چند لایه از گاز است که دور یک جسم آسمانی مانند یک سیاره، ستاره، یا قمر را احاطه کرده‌است. جو به واسطهٔ نیروی گرانش به دور شیء آسمانی نگه‌داشته می‌شود. اتمسفر فضایی پوشیده از یک یا چند گاز است که اطراف یک سیاره یا ستاره یا سنگ فضایی را پوشانده است. اگر اتمسفر از چند لایه گازی تشکیل شده باشد تمام این لایه ها حکم یک محیط به هم پیوسته را داشته و از دیدگاه علمی مجموعاً یک لایه محسوب می شوند. اتمسفر کره زمین عامل زنده ماندن همه موجودات زنده در روی کره زمین است و بدون آن همه موجودات زنده در روی کره زمین خواهند مرد. گازهایی که در اتسمفر یک سیاره یا ستاره وجود دارند ساکن نبوده و مدام در حال حرکت در لایه خود هستند. اتمسفر فقط مخصوص یک سیاره نیست بلکه ستارگان و سنگ های فضایی نیز ممکن است اتمسفر داشته باشند.[۲]

لایه‌های گوناگون اتمسفر زمین. (توجه: ضخامت اتمسفر به این اندازه که در عکس می‌بینید نیست، بلکه نسبت ضخامت آن به قطر زمین تنها به اندازهٔ ۵٪ از قطر زمین است)
زمین، اتمسفر زمین و بالای آن. (عکس توسط ناسا تهیه شده‌است و نسبت ضخامت اتمسفر به زمین را به درستی نشان می‌دهد)

در اتمسفر یک مبحث علمی جدید به نام دینامیک اتمسفر را می توان مطرح کرد. اصول و کلیات علم دینامیک اتمسفر در نیروهای وارده از طرف اتمسفر بر یک شیء پرنده در آسمان تعریف و خلاصه می شود. به طور کلی اینطور می توان گفت که اتم ها و مولکول های گازهای موجود در اتسمفر زمین در حال حر کت هستند و بر اساس قوانین فیزیکی این اتم ها و مولکول ها اولاً دارای انرژی هستند و ثانیاً دارای نیرو هستند بنابراین هنگام برخورد با یک جسم در آسمان (مانند هواپیما و شهاب سنگ) از خود انرژی آزاد کرده و بر این جسم نیرو وارد می کنند. مقدار نیروی وارد شده از طرف اتم ها و مولکول های گاز های اتمسفر هیچ حد خاصی نداشته و ممکن است باعث به عقب رفتن یک هواپیما در آسمان شده و یا باعث منفجر شدن یک شهاب سنگ در آسمان بشوند.

اصطلاح اتمسفر ستاره‌ای برای اشاره به بخش بیرونی یک ستاره به‌کار می‌رود و معمولاً قسمت بالاتر از کدری نورسپهر را در بر می‌گیرد. ستاره‌هایی که دمای آن‌ها به اندازه کافی پایین باشد ممکن است دارای اتمسفر بیرونی با مولکول‌های مرکب باشند.

اتمسفر زمینویرایش

جو زمین[۳][۴] بالاترین بخش تشکیل‌دهندهٔ کرهٔ زمین است که مخلوطی از گازها شامل نیتروژن (۷۸٪)، اکسیژن (۲۱٪)، آرگون (۰٫۹٪) و کربن دی‌اکسید (۰٫۰۳٪) است. اتمسفر زمین از سطح زمین آغاز شده و تا ارتفاع ۱۰٫۰۰۰ کیلومتر (۶٫۲۰۰ مایل) ادامه می‌یابد.
۹۹ درصد از جو زمین در فاصله ۳۰ کیلومتری از سطح آن قرار دارد. اگرچه سیاره‌های دیگر منظومهٔ شمسی نیز هواکره دارند ولی جو زمین تنها جوی است که از زندگی موجودات زنده پشتیبانی می‌کند.[۲]

جوّ زمین از ۵ پنج لایهِ به نام‌های تروپوسفر، استراتوسفر، مزوسفر، ترموسفر، اگزوسفر تشکیل شده‌است.[۵]

فشارویرایش

فشار جوی در هر نقطه عبارت است از نیروی عمود بر واحد سطح که بر اساس وزن ستونی عمودی از اتمسفر بالای آن نقطه تعیین می‌شود. بر روی زمین، این فشار با یکای اتمسفر (atm) نشان داده می‌شود که این یکا برابر است با ۱۰۱٫۳۲۵ کیلو پاسکال (۷۶۰ تور) یا ۱۴ پوند بر اینچ مربع و با فشارسنج اندازه‌گیری می‌شود.

فشار جوی در سطح آب‌ها و دریاهای آزاد در حدود ۱ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع است. با افزایش ارتفاع از سطح زمین، به‌دلیل کاسته شدن ارتفاع ستون هوای قرارگرفته در بالای سطح، فشار جو کاهش می‌یابد.

توریچلی فیزیکدان ایتالیایی، نخستین کسی بود که با انجام آزمایشی ساده نشان داد که هوا فشار دارد. وی همچنین با اندازه‌گیری ارتفاع ستون جیوه توانست فشار هوا را در کنار دریا و بالای کوه حساب کند.

این فشار با فشارسنج جیوه‌ای (بارومتر جیوه‌ای) سنجیده می‌شود و واحد آن میلی‌متر جیوه است.
لازم است ذکر شود که فشار هوا در سطح دریا حدود  (100000) پاسکال، ۷۶۰ میلی‌متر جیوه یا ۱ اتمسفر است.

گریز جویویرایش

گرانش سطحی سیارات با یکدیگر تفاوت زیادی دارد. برای نمونه نیروی گرانش زیاد سیاره بزرگی مانند مشتری گازهای سبکی مانند هیدروژن و هلیوم را نگه می‌دارد که این گازها از اجرامی با گرانش کمتر فرار می‌کنند. همچنین فاصله از خورشید تعیین‌کننده انرژی در دسترس جهت گرم‌شدن گازهای اتمسفری است که برخی از مولکول‌های آن با افزایش جنبش گرمایی از سرعت گریز سیاره فراتر رفته و می‌توانند از چنگ گرانش سیاره فرار کنند؛ بنابراین اجرام سرد و دور از خورشید مانند تیتان، تریتون و پلوتون با وجود داشتن گرانش نسبی ضعیف، قادر به نگه‌داری اتمسفر خود هستند.

گردشویرایش

گردش اتمسفر بر اثر تفاوت گرمایی است و زمانی رخ می‌دهد که همرفت جهت انتقال گرما بیشتر از تابش گرمایی باشد. بر روی سیاره‌ها، زمانی که منبع اولیه گرما تابش خورشیدی باشد، گرمای اضافی در مدارهای استوایی به عرض‌های جغرافیایی بالاتر منتقل می‌شود. زمانی که یک سیاره، مقادیر زیادی از گرما را درون خود تولید کند (مانند مشتری)، فرایند همرفت در اتمسفر می‌تواند انرژی گرمایی را از لایه‌های داخلی با دمای بالاتر به سطح سیاره منتقل کند.

نوشتارهای وابستهویرایش

منابعویرایش

  1. «An Etymological Dictionary of Astronomy and Astrophysics - 1». dictionary.obspm.fr. دریافت‌شده در ۲۰۲۰-۰۶-۰۶.
  2. ۲٫۰ ۲٫۱ «فرهنگ لغات دشوار». Ontario Science Centre. دریافت‌شده در ۱۲ آوریل ۲۰۰۷.
  3. «واژه‌های مصوّب فرهنگستان زبان و ادب فارسی، فرهنگ واژه‌های مصوّب فرهنگستان: ۱۳۷۶ تا ۱۳۸۵، بخش دوم: به ترتیب الفبای لاتینی». فرهنگستان زبان و ادب فارسی. بایگانی‌شده از اصلی در ۳ اوت ۲۰۰۹. دریافت‌شده در ۱۱ اردیبهشت ۱۳۹۲.
  4. Atmosphere
  5. «cloudysky.ir». بایگانی‌شده از اصلی در ۷ مارس ۲۰۱۱. دریافت‌شده در ۱۷ اسفند ۱۳۸۹.