الصف الثاني الإعدادي - علوم
الوحدة الثانية: الغلاف الجوي وحماية كوكب الأرض
الغلاف الغازي للأرض: مفهوم الضغط الجوي المعتاد، أجهزة القياس، وخصائص طبقة التروبوسفير الحيوية
انقر على أي جملة للاستماع إليها مباشرة 👆
يحيط بكوكب الأرض غلاف غازي بديع يمتد بارتفاع يصل إلى نحو 1000 كيلومتر فوق مستوى سطح البحر، ويدور مع الأرض حول محورها بفعل قوة الجاذبية الأرضية. يُعرف وزن عمود الهواء الواقع على وحدة المساحات بـ «الضغط الجوي»، ويقاس بوحدة البار أو المللي بار (1 بار = 1000 م. بار). يبلغ الضغط الجوي المعتاد عند مستوى سطح البحر 1013. 25 مللي بار. يقسم العلماء الغلاف الجوي إلى أربع طبقات رئيسية تبعاً للتغيرات في الضغط ودرجات الحرارة. أولى هذه الطبقات وأقربها إلى الأرض هي «التروبوسفير» (الطبقة المضطربة)، والتي تمتد حتى ارتفاع 13 كم؛ وتحتوي على 75% من كتلة الهواء و99% من بخار الماء المسؤول عن تشكل السحب والأمطار، وتنخفض فيها الحرارة بمعدل ثابت يبلغ 6. 5 درجة مئوية لكل ارتفاع قدره كيلومتر واحد.
1. الضغط الجوي وأجهزة القياس
المفاهيم الفيزيائية والأجهزة المعيارية:
- تعريف الضغط الجوي: وزن عمود من الهواء مساحة مقطعه وحدة المساحات (1 م²) وطوله ارتفاع الغلاف الجوي.
- الضغط الجوي المعتاد: الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر ويعادل 1013.25 مللي بار.
- أجهزة قياس الضغط الجوي (البارومترات):
• الأنيرويد: بارومتر معدني يستخدم لتحديد طقس اليوم المحتمل بدلالة الضغط الجوي.
• الألتيميتر: جهاز يستخدم في الطائرات لتحديد الارتفاع الملاحي بدلالة الضغط الجوي. - خطوط الآيزوبار: خطوط منحنية تصل بين نقاط الضغط الجوي المتساوي في خرائط الطقس (H لمركز الضغط المرتفع، L لمركز الضغط المنخفض).
2. خصائص طبقة التروبوسفير
الطبقة الأولى والمضطربة من الغلاف الجوي:
- الامتداد والسمك: تمتد من سطح البحر حتى منطقة «التروبوبوز» بسمك يبلغ نحو 13 كم فوق القطبين وخط الاستواء بالمتوسط.
- كتلة الهواء وبخار الماء: تحوي نحو 75% من كتلة الغلاف الجوي الكلية، ونحو 99% من بخار الماء مما يجعلها مسرحاً لكافة الظواهر الجوية وتقلبات الطقس.
- التدرج الحراري: تنخفض درجة الحرارة بالارتفاع لأعلى بمعدل 6.5 °م لكل 1 كم حتى تصل عند نهايتها (التروبوبوز) إلى نحو -60 °م.
- حركة الهواء: تتحرك الكتل الهوائية في التروبوسفير بشكل رأسي؛ حيث تصعد التيارات الدافئة الأقل كثافة لأعلى، وتهبط التيارات الباردة الأكبر كثافة لأسفل.
ورشة حل مسائل التدرج الحراري والارتفاع:
س1: جبل ارتفاعه 3 كم فوق مستوى سطح البحر، وكانت درجة الحرارة عند سفحه 25 °م. احسب درجة الحرارة عند قمته وهل يتكون جليد؟
خطوات الحل:
1. مقدار الانخفاض في درجة الحرارة = الارتفاع (بالكم) × 6.5 = 3 × 6.5 = 19.5 °م.
2. درجة الحرارة عند القمة = درجة الحرارة عند السفح - مقدار الانخفاض = 25 - 19.5 = 5.5 °م.
3. النتيجة: لا يتكون جليد لأن درجة الحرارة أعلى من الصفر المئوي.
خطوات الحل:
1. مقدار الانخفاض في درجة الحرارة = الارتفاع (بالكم) × 6.5 = 3 × 6.5 = 19.5 °م.
2. درجة الحرارة عند القمة = درجة الحرارة عند السفح - مقدار الانخفاض = 25 - 19.5 = 5.5 °م.
3. النتيجة: لا يتكون جليد لأن درجة الحرارة أعلى من الصفر المئوي.
س2: ما الجهاز المستخدم في قمرة قيادة الطائرة لمعرفة الارتفاع عن سطح البحر؟
الإجابة: جهاز الألتيميتر (Altimeter) المعتمد على قياس التغير في الضغط الجوي.
الإجابة: جهاز الألتيميتر (Altimeter) المعتمد على قياس التغير في الضغط الجوي.
اضغط على أي بطاقة لاكتشاف المعنى الدقيق، واضغط على أيقونة الصوت للاستماع للنطق:
الضغط الجوي
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
وزن عمود الهواء على وحدة المساحات
💡 إضاءة وتوضيح: يقاس بالبار والمللي بار ويعادل 1013.25 م.بار عند سطح البحر
التروبوسفير
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
الطبقة الأولى المضطربة من الغلاف الجوي
💡 إضاءة وتوضيح: سمكها 13 كم وتحوي 75% من كتلة الهواء و99% من بخار الماء
التروبوبوز
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
الحد الفاصل بين التروبوسفير والستراتوسفير
💡 إضاءة وتوضيح: تثبت عنده درجة الحرارة عند حوالي سالب 60 درجة مئوية
الأنيرويد
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
جهاز بارومتر معدني لقياس الضغط
💡 إضاءة وتوضيح: يستخدم لمعرفة طقس اليوم المحتمل بدقة
الألتيميتر
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
جهاز ملاحي يستخدم في الطائرات
💡 إضاءة وتوضيح: يقيس الارتفاع فوق مستوى سطح البحر بدلالة الضغط الجوي
الآيزوبار
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
خطوط منحنية تصل نقاط الضغط المتساوي
💡 إضاءة وتوضيح: تستخدم في رسم خرائط الأرصاد الجوية لتحديد المنخفضات والمرتفعات
التدرج الحراري
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
معدل انخفاض الحرارة بالارتفاع
💡 إضاءة وتوضيح: تنخفض درجة الحرارة بمعدل 6.5 درجة مئوية لكل 1 كم صعوداً
التيارات الرأسية
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
حركة صعود وهبوط الهواء في التروبوسفير
💡 إضاءة وتوضيح: يصعد الهواء الساخن الأقل كثافة ويهبط الهواء البارد الأعلى كثافة
المللي بار
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
وحدة قياس الضغط الجوي
💡 إضاءة وتوضيح: البار الواحد يعادل 1000 مللي بار
الغلاف الغازي
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
طبقة الغازات المحيطة بكوكب الأرض
💡 إضاءة وتوضيح: تمتد حتى ارتفاع 1000 كم وتدور مع الأرض بفعل الجاذبية
مستوى سطح البحر
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
المستوى المرجعي الثابت لقياس الضغط
💡 إضاءة وتوضيح: الضغط الجوي عنده يمثل المعيار القياسي الدولي (1013.25 م.بار)
الكتلة الهوائية
اضغط لاكتشاف الدلالة والشرح 👆
حجم هائل من الهواء المتجانس
💡 إضاءة وتوضيح: تتحرك وتؤثر في تشكل المنخفضات والمرتفعات الجوية
اضغط على الإجابة لتتحقق من فهمك وتكتشف التفسير النموذجي فورياً:
1
ما القيمة المعيارية للضغط الجوي المعتاد عند مستوى سطح البحر؟
2
ما الجهاز المستخدم لتحديد طقس اليوم المحتمل مباشرة بدلالة الضغط الجوي؟
3
كم تبلغ نسبة بخار الماء الموجودة في طبقة التروبوسفير من إجمالي بخار ماء الغلاف الجوي؟
4
إذا ارتفعنا لأعلى في طبقة التروبوسفير بمقدار 2 كيلومتر، فكم تنخفض درجة الحرارة؟
5
ما اسم المنطقة الفاصلة التي تثبت عندها درجة الحرارة بين التروبوسفير والستراتوسفير؟
6
كيف تتحرك التيارات الهوائية داخل طبقة التروبوسفير؟
7
ماذا تمثل خطوط الآيزوبار على خرائط الأرصاد الجوية؟
8
إذا كانت درجة الحرارة عند سفح جبل 30 °م، وعند قمته 10.5 °م، فما ارتفاع هذا الجبل؟
🎉 تهانينا يا بطل! أتممت جميع محطات الدرس بنجاح باهر وتستحق وسام التميز!