چرخه آب
در اواسط قرن هفدهم ،دانشمندان توانستند مقدار آب دریافت زمین را به دقت اندازه گیرى کنند ومقایسه اى میان مقدار آن ،با مقدار آبى که در رودها جریان دارد به عمل آورند.این اندازه گیرى ها نشان داد که زمین شاید 5 برابر بیشتر از آنچه که در رودها جریان دارد،آب دریافت مى کند. در این صورت مسئله ،پیچیده تر شد((بقیه آب ها به کجا مى رود؟))
آب در حرکتى مداوم است و از هوا به زمین واز زمین به هوا مى رود. به این حرکت دوره اى ،چرخه آب مى شود. همه ساله حدود 500 هزار کیلومتر مکعب آب تبخیر مى شود وبه هوا مى رودکه در حدود 86 درصد آن ،از سطح اقیانوسهاست.بقیه از سطح خاک ،دریاچه هاى ورودها به هوا بر مى خیزد.
متجاوز از 97 درصد ذخیره آب زمین در اقیانوسهاست و3 درصد باقى مانده ،مقدار زیادى در قطبین به صورت یخ ذخیره است.مقدار آب زیر زمین در مقایسه با آب هاى سطحى ،بسیار زیادتر است در این صورت آبى که در اتمسفر وجود دارد در مقایسه با بقیه بسیار اندک است، زیرا کم بودن ظرفیت هوا براى نگهدارى بخار آب سبب کاهش آب در اتمسفر مى شود.
- آب ها از طریق ((فرسایش)) ،((حمل)) و((رسوبگذارى)) بیشترین تغییرات را در سطح زمین به وجود مى آورند.آبها به کمک دیگر عوامل طبیعى مثل باد، دائماً‌سنگ هاى سطح زمین را مى فرسایندوآنها را در گودیهاى زمین ته نشین مى کنند.این رسوبات سرانجام سنگ هاى رسوبى را به وجود مى آورند.
- آبکره از نظر تامین آب آشامیدنى وکشاورزى ،تولید انرژى وحمل نقل ،فراهم آوردن غذا ومواد معدنى ،نقش مهمى در زندگى انسان دارد.
هوا
حیاتى ترین ماده اى که همواره با آن سروکار داریم ،هوا است.هر کس معمولاً‌در طول روز 3 وعده غذا مى خورد وچند بارهم آب مى نوشد ولى به طور دائم به هوا نیاز دارد.تحمل یک روز تشنگى وگرسنگى براى اغلب ما آسان است وحتى مى توان چندین روز بدون غذا زنده ماند .ولى هیچکس نمى تواند بیش از چند دقیقه بدون هوا زنده بماند.
ترکیب هوا
هوا در واقع مجموعه اى از گازها ،بخار آب وذرت گردغبار است.
باید بگوییم که ترکیب هواى فعلى در قشرهاى مختلف آن متفاوت است ومقصود ما از ترکیب هوا، قسمتى از هوا است که روزانه با آن سروکار داریم.
ترکیب هوا معمولى را مى توان به دودسته گازها ، بخارها وذرات جامد معلق تقسیم بندى کرد.
لایه هاى هوا
ضخامت موثر هوا بر اساس عوامل مختلف مثل ترکیب شیمیایى،دما و ویژگیهاى الکترومغناطیسى تقسیم بندى مى کنند.
1- ترکیب شیمیایى
هوموسفر- ترکیب این لایه از هوا ،همان است که قبلاٌ بررسى کردیم.ضخامت آن 80 تا 100 (به طور متوسط 90) کیلومتر است.
هتروسفر- از ارتفاع متوسط 90 کیلومترى به بعد ،ترکیب هوا تغییر مى کند وگازها، به لایه هاى مختلف تفکیک مى شوند.
2- تغییرات دما(تقسیم بندى لایه هاى هوائى)
هوا بر اساس دما، به چهار لایه تروپوسفر ،استراتوسفر، مزوسفر، وترموسفر تقسیم مى شود. این چهار لایه به وسیله سه سطح موسوم به تروپوپوز،استراتوپوز ومزوپوز از هم
جداشده اند.
تروپوسفر- این لایه هوا،از سطح زمین تا ارتفاع 18-8 کیلومتر ادامه دارد وسنگین ترین قشر هوا است.دماى هوا در این قشر با افزایش ارتفاع کاهش مى یابد .ابرها معمولاٌ در این لایه متمرکزند .این لایه به سطح تروپوپوز محدود مى شود.
استراتوسفر-این لایه روى تروپسفر قرار مى گیرد وتا ارتفاع متوسط 52 کیلومتر ،گسترش دارد وبه سطح استراتوپوز محدود است.در وسط این لایه ،قشرى به نام ازونوسفر وجود دارد که حاوى اوزون است. از آنجا که قشرهاى بالایى استراتوسفر گرمتر وبنابراین سبکترند، ،لذا قشرهاى این قسمت از هوا ،پایدارند ووطبقه بندى خوبى دارند وبه همین جهت به نام استراتوسفرنامگذارى شده اند
مزوسفر – این لایه از ارتفاع 52 تا 80 کیلومترى گسترش دارد وچون در فرآیند حرارت زایى انجام نمى گیرد .دماى آن با افزایش ارتفاع کاهش مى یابد ودر قسمت هاى بالایى این لایه یعنى در سطح مزوپوز،به 90- درجه سانتى گراد مى رسد.
ترموسفر- این لایه قسمت فوقانى هوا را تشکیل مى دهد وبه علت جذب پرتوهاى فرابنفش با طول موج کوتاه ،دماى آن با افزایش ارتفاع ،افزایش مى یابد ودر قشرهاى بالایى به 1000 درجه سانتیگراد مى رسد.
