ملخص العلوم المتكاملة أولى ثانوي، الترم الأول مكونات وطبقات الغلاف الجوي و التفاعلات الكيميائية فى الغلاف الجوي

المصطلحات والتعريفات

• الغلاف الجوي: هو طبقة من الغازات تحيط بكوكب الأرض، ويتكون بشكل أساسي من عدة غازات، أهمها: النيتروجين، والأكسجين، وثاني أكسيد الكربون، بالإضافة إلى الأرجون وكميات ضئيلة من غازات أخرى.
• النيتروجين (N₂): غاز خامل نسبيًا يشكل الجزء الأكبر من الغلاف الجوي.
• الأكسجين (O₂): غاز ضروري للتنفس والاحتراق.
• ثاني أكسيد الكربون (CO₂): غاز مهم لعملية البناء الضوئي، وأحد غازات الدفيئة.
• الأرجون (Ar): غاز نبيل يشكل نسبة صغيرة من الغلاف الجوي.
• التروبوسفير (Troposphere): أقرب طبقات الغلاف الجوي لسطح الأرض، وتمتد في المتوسط إلى ارتفاع حوالي 10 كم فوق سطح الأرض.
• الستراتوسفير (Stratosphere): الطبقة التي تعلو التروبوسفير وتمتد من 10 km فوق سطح الأرض إلى ارتفاع يصل إلى 50 km.

مكونات وطبقات الغلاف الجوي

الغلاف الجوي يتكون من عدة طبقات، لكل منها خصائص متميزة، وترتيبها بدءًا من سطح الأرض كالتالي:

• التروبوسفير (Troposphere): أقرب طبقات الغلاف الجوي لسطح الأرض، وتمتد في المتوسط إلى ارتفاع حوالي 10 كم فوق سطح الأرض. تعتبر هذه الطبقة أكثر طبقات الغلاف الجوي كثافة. تحدث في طبقة التروبوسفير معظم الظواهر الجوية المتعلقة بالطقس والمناخ، مثل تكون السحب، وسقوط الأمطار، وحركة الرياح وغيرها.
• الستراتوسفير (Stratosphere): الطبقة التي تعلو التروبوسفير وتمتد من 10 km فوق سطح الأرض إلى ارتفاع يصل إلى 50 km. لا تتغير درجة الحرارة خلال الـ 20 km الأولى من طبقة الستراتوسفير، ثم تبدأ طبقة الأوزون حيث ترتفع درجة الحرارة كلما ارتفعنا خلال طبقة الأوزون التي تمتد إلى ارتفاع 40 km تقريبًا بسبب امتصاص غاز الأوزون للأشعة فوق البنفسجية (UV) من الإشعاع الشمسي.

التفاعلات الكيميائية في الغلاف الجوي

تحدث في الغلاف الجوي العديد من التفاعلات الكيميائية التي تؤثر على جودة الهواء والتغيرات المناخية. من هذه التفاعلات:

• تكوين الأمطار الحمضية: يحدث عندما يتفاعل أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت مع الماء والاوكسجين في الهواء لتكوين حمض النتريك وحمض الكبريتيك، مما يؤدي إلى تكوين الأمطار الحمضية التي تؤثر سلبًا على البيئة والنباتات.
• احتراق الوقود: يحدث عندما يتفاعل الوقود مع الأكسجين في الهواء، مما يؤدي إلى إنتاج ثاني أكسيد الكربون والماء والطاقة.

تطبيقات وأمثلة محلولة

مثال 1: حساب نسبة النيتروجين في الغلاف الجوي

إذا كان الغلاف الجوي يتكون من 78% نيتروجين، 21% أكسجين، 0.93% أرجون، و0.04% ثاني أكسيد كربون، فما هي نسبة النيتروجين في الغلاف الجوي؟

الجواب: 78%

مثال 2: تحليل تأثير التغيرات في طبقة الأوزون على صحة الإنسان

تغيرات في طبقة الأوزون يمكن أن تؤدي إلى زيادة في الأشعة فوق البنفسجية التي تصل إلى سطح الأرض، مما يزيد من خطر الإصابة بسرطان الجلد وأمراض العين. كيف يمكن أن يؤثر هذا التغير على صحة الإنسان؟

الجواب: يمكن أن يزيد من خطر الإصابة بسرطان الجلد وأمراض العين.

تنبيهات الامتحان

• يجب أن يُحلل الطالب تأثير العوامل الفيزيائية في الغلاف الجوي على الكائنات الحية بدقة.
• يجب أن يُشرح الطالب استراتيجيات الكائنات الحية للتكيف مع البيئات ذات المناخ القاسي بشكل واضح.
• يجب أن يُفسر الطالب تأثير اختلاف الضغط الجوي على الكائنات الحية بدقة.
• يجب أن يُحلل الطالب أثر التغيرات في طبقة الأوزون على صحة الإنسان ووظائف أعضائه الحيوية بشكل واضح.

قائمة المراجعة

1. الغلاف الجوي: هو طبقة من الغازات تحيط بكوكب الأرض.
2. النيتروجين (N₂): غاز خامل نسبيًا يشكل الجزء الأكبر من الغلاف الجوي.
3. الأكسجين (O₂): غاز ضروري للتنفس والاحتراق.
4. ثاني أكسيد الكربون (CO₂): غاز مهم لعملية البناء الضوئي، وأحد غازات الدفيئة.
5. الأرجون (Ar): غاز نبيل يشكل نسبة صغيرة من الغلاف الجوي.
6. التروبوسفير (Troposphere): أقرب طبقات الغلاف الجوي لسطح الأرض.
7. الستراتوسفير (Stratosphere): الطبقة التي تعلو التروبوسفير.
8. تكوين الأمطار الحمضية: يحدث عندما يتفاعل أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت مع الماء والاوكسجين في الهواء.
9. احتراق الوقود: يحدث عندما يتفاعل الوقود مع الأكسجين في الهواء.
10. طبقة الأوزون: طبقة في الستراتوسفير تمتص الأشعة فوق البنفسجية من الإشعاع الشمسي.
11. تأثير التغيرات في طبقة الأوزون: يمكن أن يؤدي إلى زيادة في الأشعة فوق البنفسجية التي تصل إلى سطح الأرض.
12. استراتيجيات الكائنات الحية للتكيف: تختلف حسب البيئة والمناخ.

بالتوفيق في امتحاناتك!