من وجهة النظر المناخية يعد الغلاف الجوي أهم الأجسام انتقائية الامتصاص للطاقة الإشعاعية الشمسية والأرضية إذ تقوم بعض غازاتـه بـدور الماصات الانتقائية بكفاءة عالية ففي طبقات الجو العالية حوالي (km 90) تقوم جزيئات الأوكسجين (O₂) بامتصاص الأشعة فوق البنفسجية المتطرفة والبعيدة التي تتراوح أطوال أمواجها بين (nm 100-10) وتقوم جزيئات الاوزون (O₃) عند ارتفاع يتراوح بين (km10 -55) بامتصاص أمواج الأشعة فوق البنفسجية البعيدة والقريبة المحصورة بين(nm 200-320)، وبعض أمواج الأشعة تحت الحمراء يناهز طولها (nm 960) . وعند الارتفاعات التي تقل عن (km10) تقوم جزيئات بخار الماء (H₂O) بامتصاص معظم أمواج مدى الأشعة تحت الحمراء الأرضية بين (nm 1000-8000) والتي تزيد عن (nm 12000) أيضا كما تقوم جزيئات ثاني أوكسيد الكربون (CO₂) بامتصاص أمواج هذه الأشعة عند (nm 4000) وبين (nm 13000-17000) وتقوم جزيئات الميثان (CH₄) بامتصاص الامواج ذات الطول (nm 2500) و (nm 7000) وجزيئات النتروجين (N0₂) عند (nm 400) و(nm 7000) لذلك يمكننا أن ندع هذه الغازات (بـالغازات الحرارية ) ولا تستطيع هذه الغازات امتصاص أمواج الأشعة الأرضية تحت الحمراء المحصورة بين (nm 1400-8000) والى حد ما بين (nm 4000-6000) وبين (nm 17000-21000)، فتنطلق هذه الأمواج عابرة الغلاف الجوي إلى الفضاء الخارجي لذلك فأنها تدعى نوافذ الغلاف الجوي (Atmospheric Widows).

عندما تمتص الغازات الحرارية وعلى رأسها (CO₂) وبخار الماء (H₂O) الأشعة الأرضية تحت الحمراء وتمنعها من الانطلاق إلى الفضاء الخارجي تزداد حرارتها وتزداد طاقتها الحركية وتصادماتها العشوائية مع بعضها البعض ومع ما يحيط بها من جزيئات غازية، مولدة طاقة حرارية إضافية (طاقة حرارية ذاتية، ونتيجة لذلك تتسخن الأجزاء السفلى من الغلاف الجوي، وتشع طاقة إشعاعية تحت الحمراء إلى سطح الأرض مسخنة، وتتوالى هذه العملية الإشعاعية وبذلك تشكل الغازات الحرارية طبقة عازلة حول الأرض تمنع جزءاً من أمواج الأشعة الأرضية تحت الحمراء من الانطلاق إلى الفضاء، وبذلك فإنها تشكل ما يعرف بظاهرة الاحتباس الحراري. ولقد بينت الدراسات أنه لولا وجود (CO₂) وبخار الماء (H₂O) لكان متوسط درجة حرارة سطح الكرة الأرضية حوالي (20) مئوية أو أقل بحوالي (35) مئوية عما هي عليه حالياً.

تدعى عملية امتصاص الغازات الحرارية لأمواج الأشعة الأرضية تحت الحمراء عملية تأثير الغلاف الجوي (Atmosphere Effect). لكنها في الماضي كانت تدعى تأثير البيوت الخضراء (Greenhouses Effect)، حيث كان يعتقد أن تسخين الهواء في البيوت الخضراء الزجاجية أو البلاستيكية لأمواج الأشعة الشمسية المرئية البيضاء بعبورها، لكنها في الوقت نفسه تمنع أمواج الأشعة الأرضية تحت الحمراء من مغادرة البيوت الخضراء. لكن تبين فيما بعد أن ذلك غير صحيح وأن تسخين هواء البيوت الخضراء يعود إلى ركود وعدم امتزاجه مع الهواء البارد خارجها، كما تقوم الغيوم المنخفضة بامتصاص معظم أمواج الأشعة الأرضية تحت الحمراء بما فيها المحصورة بين(nm 14000-8000)، وتعود وتشعها مرة أخرى باتجاه سطح الأرض فيمتصها ويتسخن بهـا ثـم يعود ويشعها مرة أخرى إلى الغيوم ،وهكذا لكن في الوقت نفسه فإن الغيوم سيئة الامتصاص لأمواج الأشعة الشمسية المرئية البيضاء لذلك فإننا نلاحظ ارتفاع درجة الحرارة في ايام الشتاء ولياليها المقيمة وانخفاضها في الأيام الصحوة ولياليها، ويقدر مجموع ما تمتصه الغيوم وجزيئات الهواء من التشمس الواصل إلى قمة الغلاف الجوي بحوالي (19%)، بالإضافة إلى ذلك، تقوم الغيوم بعكس حوالي (20%) من التشمس الواصل إلى قمة الغلاف الجوي، كما تعكس جزيئات الهواء حوالي (6%) منه ، بينما لا يعكس سطح الأرض سوى (4%) منه بالمعدل.

مواضيع ذات صلة

مكشافات التأين الغازية

مكشافات الأشعة السينية

الكشف عن الأشعة السينية

علاقة المادة بالإشعاع

الأشعة السينية

الأجسام انتقائية الامتصاص (Selective Obsorbing Bodies)

قوانين الاشعاع (Radiation Laws)

وحدات قياس الطاقة الحرارية الإشعاعية وطرق انتقالها وعملية عمليات الإشعاع ونقل الطاقة الحرارية وتبادلها.

الإشعاع وامتصاص الطاقة الاشعاعية

الأفلام الحساسة

النشاط الإشعاعي الصناعي والانشطار النووي

اكتشاف النشاط الإشعاعي على يد بيكريل