عدد طبقات الغلاف الجوي
يمتد في الغلاف الجوي ست طبقات ، ويتكون الغلاف الجوي لكوكب الأرض من غازات محيطة به، ويشكِّل غازا النيتروجين والأكسجين حوالي 99% من مجمل هذه الغازات، بينما تتواجد الغازات الأخرى كغازات الهيليوم والنيون وثاني أكسيد الكربون بنسب صغيرة، هذا إلى جانب وجود الغبار وبخار الماء، ويُذكر بأن الغلاف الجوي للأرض يختلف كثيراً عن بعض الأغلفة الجوية للكواكب والأقمار الأخرى، في حين يفتقر بعضها الآخر للأغلفة الجوية أساساً.
تمتد طبقات الغلاف الجوي من سطح الأرض باتجاه السماء وتتمثل في طبقة التروبوسفير، والستراتوسفير، والميزوسفير، والثيرموسفير، والإكزوسفير، والأيونوسفير، ويمتد الفضاء الخارجي إلى ما بعد طبقة الإكزوسفير، ويُذكر بأن الحدود الفاصلة بين هذه الطبقات غير ظاهرة بوضوح، وبأن التغييرات فيها تختلف حسب المدى والفصول، بالإضافة إلى ذلك فإن الغلاف الجوي يؤدي دوره مثل فلتر ضخم، حيث يُبقي أغلب الأشعة فوق البنفسجية خارجاً لأنها تؤذي الكائنات الحية، في حين يتيح مرور أشعة الشمس الدافئة اللازمة للحياة على الأرض.
طبقة التروبوسفير
تعد طبقة التروبوسفير (بالإنجليزية: Troposphere) الطبقة الأكثر قرباً من سطح الأرض، وقد سُميت بهذا الإسم نسبةً إلى طقسها المتغير دائماً إلى جانب اختلاط الغازات فيها، فكلمة تروبو (بالإنجليزية:Tropo) تعني التَّغير والتَّقلب، ويتراوح مداها بين 8 و14 كم حسب موقع التَّواجد على الأرض، غير أن سُمكها يكون أقل ما يكون في القطبين الشمالي والجنوبي، وتمتاز التروبوسفير بأنها تشكِّل حوالي ¾ الكتلة الكلية للغلاف الجوي، كما يتكون الهواء فيها من غازات عدة مثل غاز النيتروجين بنسبة 78%، والأكسجين بنسبة 21%، في حين يتكون الجزء المتبقي من غازات ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء والأرجون، كما يتواجد في هذه الطبقة هواء التَّنفس والغيوم، ويُذكر بأن كثافة الهواء تكون أكبر في الطبقة الأكثر انخفاضاً.
طبقة الستراتوسفير
توجد طبقة الستراتوسفير (بالإنجليزية: Stratosphere) أعلى طبقة التروبوسفير، ويُقصد بكلمة سترات (بالإنجليزية: Strat): طبقة، ويتراوح مداها بين 6 و20 كم فوق سطح الأرض، وقد يصل إلى 50 كم، وفيها تطير الطائرات وإليها تصل بالونات الرَّصد الجوي، كما يجري فيها الهواء بتيارات سريعة بشكلٍ موازٍ للأرض وليس لأعلى وأسفل، ويُضاف لذلك بأن درجة الحرارة فيها تزداد مع الصُّعود لأعلى؛ وذلك لكثرة الأوزون الطبيعي الناتج بشكل ثانوي عن أشعة الشمس فيها إلى جانب الأكسجين القادر على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية الضارة، كما تتميز هذه الطبقة بنُدرة عمليات الحمل الحراري والعواصف الرَّعدية فيها بسبب حرارتها العالية في الأسفل وحرارتها الأبرد في الأعلى، ويُذكر بأنه يمكن تحديد الجزء السفلي من الطبقة حين يكون الطقس عاصفاً من خلال السُّحب الرُّكامية ذات الرؤوس الشبيهة بالسندان، كما يتواجد فوقها طبقة الستراتوبوز الفاصلة (بالإنجليزية:stratopause).
طبقة الميزوسفير
تقع طبقة الميزوسفير أو الغلاف الوسطي (بالإنجليزية: Mesosphere) بين طبقتي الستراتوسفير والثيرموسفير، ويُقصد بكلمة ميزو (بالإنجليزية: Meso): الوسطى، وتعد أيضاً أعلى طبقة في الغلاف الجوي تختلط فيها الغازات عوضاً عن وجودها على شكل طبقات من حيث الكتلة، ويبلغ سُمك هذه الطبقة حوالي 35 كم، وتمتاز بهوائها الخفيف مما يتسبَّب في انعدام القدرة على التَّنفس فيها، ورغم ذلك فإن الهواء فيها أكثر من ذلك الموجود في طبقة الثيرموسفير، كما تمتاز باشتعال الشُّهب فيها؛ بسبب وجود الكمية الكافية من الغازات اللازمة لتوليد الاحتكاك والحرارة، وذلك خلافاً للشُّهب التي تنتج في طبقتي الثيرموسفير والإكزوسفير بسبب قلة الهواء فيهما.
طبقة الثيرموسفير
تقع طبقة الثيرموسفير أو الغلاف الحراري (بالإنجليزية:Thermosphere) بين طبقتي الميزوسفير والإكزوسفير، ويُقصد بكلمة ثيرمو (بالإنجليزية: Thermo): الحرارة ، ويتراوح مداها بين 90 و500 كم ويصل إلى 1000 كم، بينما تصل درجة الحرارة فيها إلى 1500 درجة مئوية، وتمتاز هذه الطبقة بانخفاض كثافة الهواء فيها، لذا فقد كان يُعتقد سابقاً بأنها تتبع للفضاء الخارجي، ولكنها في الواقع جزء من الغلاف الجوي للأرض، وفيها أيضاً تدور محطة الفضاء الدولية حول الأرض، كما تطير مكاكيك الفضاء (جمع مكّوك) فيها، بالإضافة لذلك فإنه يحصل فيها الشَّفق (بالإنجليزية:aurora)، حيث تصطدم جسيمات فضائية مشحونة بجزيئات وذرات هذه الطبقة مما يؤدي إلى تحفيزها لمستويات طاقة أعلى، فتقوم بعدها الذرات بإطلاق الطاقة من خلال إصدار الفوتونات الضوئية التي تظهر على شكل شفق ملوَّن مثل الشَّفق القطبي الشمالي والجنوبي.
طبقة الإكزوسفير
تعد طبقة الإكزوسفير أو الغلاف الخارجي (بالإنجليزية: Exosphere) الطبقة الخارجية للغلاف الجوي وحدّه، ويُقصد بكلمة إكزو (بالإنجليزية:Exo): خارجي، وتقوم هذه الطبقة بفصل الفضاء الخارجي عن طبقات الغلاف الجوي، ويبلغ مداها حوالي 10000كم، وهو مثيل لعرض الأرض نفسها، أي أنها ضخمة جداً، كما يتميز الغلاف الخارجي بغازاته المنتشرة كثيراً والتي تفصلها مساحات فارغة مثل غازات الهيدروجين والهيليوم ، وبالتالي ينعدم فيها هواء التَّنفس، كما أنها باردة.
طبقة الأيونوسفير
تمتد طبقة الأيونوسفير أو الغلاف الأيوني (بالإنجليزية: Ionosphere) من المنتصف العلوي لطبقة الميزوسفير على طول المسافة إلى طبقة الإكزوسفير، وقد سُميت بهذا الإسم نسبة إلى الأيونات التي تكوَّنت فيها بفعل جسيمات الطاقة من الفضاء الخارجي أو أشعة الشمس، حيث تصطدم هذه الأيونات بإلكترونات الذرات تماماً كالأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية، أي أن هذه الطبقة موصلة الكهرباء، كما أنها طبقة الأيونات والإلكترونات الحرة التي تعكس أمواج الراديو، وكان Guglielmo Marconi قد أثبت ذلك عام 1901، فقد برهنت تجاربه بأن إشارات الراديو لا تنتقل بخط مستقيم كما أنها ارتدَّت عن هذه الطبقة، ويُذكر بأن هذه الطبقة تتكون من عدة طبقات وهي طبقات D وE وF1 وF2، بحيث تتفاوت تبعاً للمدى والفصول وتحصل فيها التغييرات بشكل يومي، فطبقة D السفلى مثلاً تقوم بامتصاص أمواج الراديو ذات التَّردد العالي، بينما تتلاشى طبقة E ليلاً مما يؤدي إلى وصول أمواج الراديو إلى ارتفاع أكبر في طبقة الأيونوسفير، بالإضافة لذلك فإنها تعكس جسيمات الرياح الشمسية أيضاً، وهي تيار من الجسيمات عالية التأيُّن التي تنتجها الشمس والتي تؤدي لتكوُّن الشَّفق الذي يُسمى أيضاً الأضواءَ الشمالية والجنوبية.
