قصة اكتشاف طبقة الثرموسفير

---

بدأت الأبحاث حول الغلاف الجوي في العالم القديم فقد حاول الفيلسوف الإغريقي إيميدبيدوكليس في القرن الخامس شرح العناصر المختلفة (الأرض والهواء والنار والماء) ولمعرفة تشكيل الأرض والمحيطات والشمس والقمر والغلاف الجوي.

إن الغلاف الحراري الذي يعني “المجال الحراري” هو الطبقة الخارجية للغلاف الجوي ، حيث يتم فصله عن الغلاف السمعي بواسطة الثرموسفير ، يرتفع المتكور الحراري فوق سطح البحر إلى ارتفاع 500 كم، والغلاف الحراري هو الأكبر من جميع طبقات الغلاف الجوي للأرض .

وتمتلك محطة الفضاء الدولية مداراً ثابتاً في وسط الغلاف الحراري ، يتراوح بين 200 و 240 ميل ، وتتلقى الجزيئات القليلة الموجودة في الغلاف الحراري بكميات هائلة من الطاقة الشمسية ، مما يؤدي إلى دفء الطبقة بسبب درجات الحرارة العالية .

ويحتوي الجزء السفلي من الغلاف الحراري من 80 إلى 550 كم فوق سطح الأرض ، على طبقة الأيونوسفير ، أبعد من الأيونوسفير ويمتد إلى ربما 10،000 كم هو الغلاف الخارجي والذي يندمج تدريجياً في الفضاء .

اكتشاف الغلاف الجوي : في القرن السابع عشر ، أراد جاليليو فهم عنصر الهواء ، وكان قادراً على إظهار أن له وزن وليس مجرد مساحة فارغة ، واخترع جاليليو أيضا ميزان الحرارة ، باستخدام هذا الجهاز ومقياس إيفانجيليستا توريتشيلي ، كان من الممكن قياس درجة حرارة الهواء السطحي والضغط لأول مرة .

في القرن الثامن عشر أخذت الطائرات الورقية وبالونات هذه الآلات أعلى في الغلاف الجوي ، لتسجل بداية علم الغلاف الجوي ، وتم استخدام البيانات التي تم جمعها من هذه القياسات لشرح وتوقع أنماط الطقس على الأرض ، وكما بدؤوا في إطلاع العلماء على الطبقات المختلفة من الغلاف الجوي ، والاختلافات ودرجة الحرارة والكثافة التي تتميز بها مستويات الغلاف الجوي .

وفي أوائل القرن العشرين ، كشف المسبار اللاسلكي ، وهو منطاد قادر على الوصول إلى الارتفاعات العالية ، على حدوث تغير كبير في درجات الحرارة التي تبدأ على ارتفاع 18 كيلومتراً فوق سطح الأرض ، وهذا الاكتشاف قاد الباحثين إلى وصف تقسيمات الغلاف الجوي وفقا لدرجة الحرارة ، مشيراً إلى انخفاض درجة الحرارة في كل طبقة متتالية ، وحدد عالم واحد هو Leon Teisserenc de Bort طبقتين ، والتروبوسفير وستراتوسفير ، وفي وقت لاحق ، تم التعرف على الطبقات الخارجية من الغلاف الجوي والغلاف الحراري .

وفي القرن الثامن عشر ، اكتشف العالم الروسي ميخائيل فاسيليفيتش لومونوسوف Mikhail Vasilyevich Lomonosov أن الغلاف الجوي لمدينة فينوشا يشبه إلى حد كبير كوكب الأرض ، ولاحظ لومونوسوف في عام 1761م عبور كوكب الزهرة ، وهو حدث نادر يمر فيه الكوكب مباشرة أمام الشمس ، وأراد لومونوسوف أن يحسب قطر كوكب الزهرة لكنه لاحظ أن حافة الكوكب بدت غامضة وغير مميزة ، وأدرك وجود هالة من الغيوم تدور حول الكوكب ، على غرار الغلاف الجوي للأرض .

وفي 1850م ابتكر جون تيندال John Tyndall تكنولوجيا thermopile ، والتي سمحت له لقياس القوى الامتصاصية للغازات الجوية ، ومن خلال هذه القياسات كان قادراً على شرح الأشعة تحت الحمراء وتأكيد أن الغلاف الجوي للأرض له تأثير الدفيئة ، وتم تحديد المكونات الكيميائية الفريدة للغازات التي تشكل الغلاف الجوي بواسطة علماء مثل جون دالتون في أوائل القرن التاسع عشر .

وتقدمت البحوث الحديثة الخاصة بالغلاف الجوي مع استكشاف الصواريخ ، وتم إطلاق أول مسبار صواريخ في الغلاف الجوي العلوي في أواخر الأربعينيات ، وحدث إطلاق سبوتنيك ، أول قمر صناعي يدور حول الأرض في عام 1957م ، ومع تقدم تكنولوجي آخر مثل التصوير بالأقمار الصناعية ، تمكن علماء الغلاف الجوي الذين يعملون منذ السبعينات من إجراء حسابات أكثر دقة للغازات في الغلاف الحراري ، وكان تكوين هذه الطبقة من الغلاف الجوي وسلوك الثرموسفير الموضوع الرئيسية للبحث العلمي في هذه الفترة .