الأرض هي الكوكب الوحيد في نظامنا الشمسي حيث من المعروف أن الحياة موجودة. ومع ذلك ، من جميع المؤشرات التي يمكن ملاحظتها ، فإن الأرض هي المكان الوحيد في نظامنا الشمسي حيث يمكن للحياة - وهي موجودة - على السطح.
ويرجع ذلك إلى عدد من العوامل التي تشمل موقع الأرض بالنسبة للشمس. كونها في "منطقة Goldilocks" (المعروفة أيضًا باسم المنطقة الصالحة للسكن) ، ووجود جو (وغلاف مغناطيسي) ، فإن الأرض قادرة على الحفاظ على متوسط درجة حرارة ثابتة على سطحها تسمح بوجود مياه دافئة ومتدفقة على سطحها. وظروف مواتية للحياة.
الاختلافات:
يعتمد متوسط درجة الحرارة على سطح الأرض على عدد من العوامل. يشمل ذلك الوقت من اليوم والوقت من السنة وأين يتم أخذ قياسات درجات الحرارة. بالنظر إلى أن الأرض تشهد دورانًا فلكيًا لمدة 24 ساعة تقريبًا - مما يعني أن جانبًا واحدًا لا يواجه دائمًا دائمًا نحو الشمس - ترتفع درجات الحرارة في النهار وتنخفض في المساء ، وأحيانًا بشكل كبير.
وبالنظر إلى أن الأرض لها محور مائل (حوالي 23 درجة باتجاه خط الاستواء للشمس) ، فإن نصف الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي للأرض إما يميلان باتجاه الشمس أو بعيدًا عنها خلال مواسم الصيف والشتاء ، على التوالي. وبالنظر إلى أن المناطق الاستوائية من الأرض أقرب إلى الشمس ، وأن أجزاء معينة من العالم تشهد المزيد من ضوء الشمس وغطاء سحابي أقل ، تتراوح درجات الحرارة على نطاق واسع عبر الكوكب.
ومع ذلك ، لا تعاني كل منطقة على وجه الأرض من أربعة مواسم. عند خط الاستواء ، تكون درجة الحرارة في المتوسط أعلى ولا تشهد المنطقة مواسم باردة وحارة بنفس الطريقة التي يعاني منها نصف الكرة الشمالي والجنوبي. وذلك لأن كمية ضوء الشمس التي تصل إلى خط الاستواء تتغير قليلاً جدًا ، على الرغم من أن درجات الحرارة تختلف إلى حد ما خلال موسم الأمطار.
قياس:
يبلغ متوسط درجة حرارة سطح الأرض حوالي 14 درجة مئوية ؛ ولكن كما لوحظ بالفعل ، يختلف هذا. على سبيل المثال ، كانت أعلى درجة حرارة تم تسجيلها على الأرض هي 70.7 درجة مئوية (159 درجة فهرنهايت) ، والتي تم التقاطها في صحراء لوت بإيران. كانت هذه القياسات جزءًا من مسح عالمي لدرجة الحرارة أجراه العلماء في مرصد الأرض التابع لوكالة ناسا خلال صيف 2003 إلى 2009. لمدة خمس سنوات من سبع سنوات تم مسحها (2004 و 2005 و 2006 و 2007 و 2009) كانت صحراء لوت هي أكثر المناطق حرارة على الارض.
ومع ذلك ، لم يكن المكان الأكثر سخونة لكل عام في المسح. في عام 2003 ، سجلت الأقمار الصناعية درجة حرارة 69.3 درجة مئوية (156.7 درجة فهرنهايت) - ثاني أعلى مستوى في تحليل السبع سنوات - في شجيرات كوينزلاند ، أستراليا. وفي عام 2008 ، حصل جبل Flaming على ما يستحقه ، مع درجة حرارة قصوى سنوية تبلغ 66.8 درجة مئوية (152.2 درجة فهرنهايت) مسجلة في حوض توربان القريب في غرب الصين.
وفي الوقت نفسه ، تم قياس أبرد درجة حرارة سجلت على الأرض في محطة فوستوك السوفيتية على هضبة أنتاركتيكا. باستخدام القياسات الأرضية ، وصلت درجة الحرارة إلى أدنى مستوى تاريخي -89.2 درجة مئوية (-129 درجة فهرنهايت) في 21 يوليو 1983. وأشار تحليل بيانات الأقمار الصناعية إلى درجة حرارة محتملة حوالي -93.2 درجة مئوية (-135.8 درجة فهرنهايت ؛ 180.0 ك) ، أيضًا في أنتاركتيكا ، في 10 أغسطس 2010. ومع ذلك ، لم يتم تأكيد هذه القراءة بقياسات الأرض ، وبالتالي يبقى السجل السابق.
استندت جميع هذه القياسات إلى قراءات درجة الحرارة التي تم إجراؤها وفقًا لمعيار المنظمة العالمية للأرصاد الجوية. من خلال هذه اللوائح ، يتم قياس درجة حرارة الهواء من ضوء الشمس المباشر - لأن المواد الموجودة في ومقياس الحرارة يمكن أن تمتص الإشعاع وتؤثر على استشعار الحرارة - ويجب وضع موازين الحرارة على بعد 1.2 إلى 2 متر من الأرض.
مقارنة بالكواكب الأخرى:
على الرغم من الاختلافات في درجة الحرارة وفقًا للوقت من اليوم والموسم والموقع ، فإن درجات حرارة الأرض مستقرة بشكل ملحوظ مقارنة بالكواكب الأخرى في المجموعة الشمسية. على سبيل المثال ، على عطارد ، تتراوح درجات الحرارة من الحرارة المنصهرة إلى الباردة للغاية ، بسبب قربها من الشمس ، ونقص الغلاف الجوي ، ودورانها البطيء. باختصار ، يمكن أن تصل درجات الحرارة إلى 465 درجة مئوية على الجانب المواجه للشمس ، وتهبط إلى -184 درجة مئوية على الجانب المواجه لها.
كوكب الزهرة ، بفضل الغلاف الجوي الكثيف لثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت ، هو الكوكب الأكثر سخونة في نظامنا الشمسي. في أقصى درجات الحرارة ، يمكن أن تصل إلى درجات حرارة تصل إلى 460 درجة مئوية على أساس منتظم. وفي الوقت نفسه ، يبلغ متوسط درجة حرارة سطح المريخ -55 درجة مئوية ، لكن الكوكب الأحمر يعاني أيضًا من بعض التقلبات ، حيث تتراوح درجات الحرارة بين 20 درجة مئوية عند خط الاستواء خلال منتصف النهار ، إلى -153 درجة مئوية عند القطبين.
في المتوسط ، فهي أكثر برودة من الأرض ، كونها على الحافة الخارجية للمنطقة الصالحة للسكن ، وبسبب غلافها الجوي الرقيق - وهو غير كافٍ للاحتفاظ بالحرارة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تختلف درجة حرارة سطحه بما يصل إلى 20 درجة مئوية بسبب مدار المريخ غريب الأطوار حول الشمس (مما يعني أنه أقرب إلى الشمس في نقاط معينة في مداره من نقاط أخرى).
نظرًا لأن المشتري عملاق غاز وليس له سطح صلب ، فمن المستحيل إجراء تقييم دقيق لـ "درجة حرارة سطحه". لكن القياسات المأخوذة من قمة سحب المشتري تشير إلى درجة حرارة تقارب -145 درجة مئوية. وبالمثل ، فإن كوكب زحل هو كوكب عملاق بالغاز البارد ، بمتوسط درجة حرارة -178 درجة مئوية. ولكن بسبب إمالة زحل ، يتم تسخين نصف الكرة الأرضية الجنوبي والشمالي بشكل مختلف ، مما يتسبب في تغيرات موسمية في درجات الحرارة.
أورانوس هو أبرد كوكب في نظامنا الشمسي ، مع أدنى درجة حرارة مسجلة -224 درجة مئوية ، في حين تصل درجات الحرارة في الغلاف الجوي العلوي لنبتون إلى -218 درجة مئوية. باختصار ، يقوم النظام الشمسي بإدارة المناورة من البرد القارس إلى الحار الشديد ، مع الكثير من التباين وقليل من الأماكن المعتدلة بما يكفي للحفاظ على الحياة. ومن بين كل ذلك ، فإن كوكب الأرض فقط هو الذي يبدو أنه يحقق التوازن الدقيق المطلوب للحفاظ عليه بشكل دائم.
الاختلافات عبر التاريخ:
التقديرات حول متوسط درجة حرارة سطح الأرض محدودة إلى حد ما بسبب حقيقة أن درجات الحرارة قد تم تسجيلها فقط خلال المائتي سنة الماضية. وهكذا ، على مدار التاريخ ، اختلفت الارتفاعات والانخفاضات المسجلة بشكل كبير. من الأمثلة المتطرفة على ذلك خلال التاريخ المبكر للنظام الشمسي ، منذ حوالي 3.75 مليار سنة.
في هذا الوقت ، كانت الشمس أكثر خفوتًا بنسبة 25٪ مما هي عليه اليوم ، وكان الغلاف الجوي للأرض لا يزال في طور التكوين. ومع ذلك ، وفقًا لبعض الأبحاث ، يُعتقد أن الغلاف الجوي الأساسي للأرض - بسبب تركيزاته من غاز الميثان وثاني أكسيد الكربون - يمكن أن تكون درجات حرارة سطح أعلى من التجمد.
خضعت الأرض أيضًا لتحولات مناخية دورية في 2.4 مليار سنة الماضية ، بما في ذلك خمسة عصور جليدية رئيسية - تعرف باسم Huronian و Cryogenian و Andean-Saharan و Karoo و Pliocene-Quaternary على التوالي. تألفت هذه من فترات جليدية حيث أدى تراكم الثلوج والجليد إلى زيادة بياض السطح ، وانعكس المزيد من طاقة الشمس في الفضاء ، وحافظ الكوكب على انخفاض في الغلاف الجوي ومتوسط درجة حرارة السطح.
تم فصل هذه الفترات عن طريق "فترات بين الجليدية" ، حيث أدت الزيادات في غازات الدفيئة - مثل تلك التي يطلقها النشاط البركاني - إلى زيادة درجة الحرارة العالمية وأنتجت ذوبانًا. أصبحت هذه العملية ، التي تُعرف أيضًا باسم "الاحترار العالمي" ، مصدرًا للجدل خلال العصر الحديث ، حيث أصبحت الفاعلية البشرية عاملاً مهيمناً في تغير المناخ. ولهذا السبب يستخدم بعض الجيولوجيين مصطلح "الأنثروبوسين" للإشارة إلى هذه الفترة.
بفضل زيادة تركيزات ثاني أكسيد الكربون وغازات الدفيئة الأخرى ، التي تتولد عن النشاط البشري ، فإن متوسط درجات الحرارة السطحية يتزايد باطراد منذ منتصف القرن العشرين. على مدى العقود القليلة الماضية ، كانت ناسا ترسم متوسط زيادات درجة حرارة السطح من خلال مرصد الأرض.
درجات الحرارة الداخلية:
عند الحديث عن درجات حرارة الكواكب ، هناك فرق كبير بين ما يتم قياسه على السطح وما هي الظروف الموجودة داخل الكوكب. بشكل أساسي ، تصبح درجة الحرارة أكثر برودة كلما ابتعد أحدهما عن القلب ، وذلك بسبب الضغط الداخلي للكوكب الذي ينقص الأب بشكل ثابت. وبينما لم يرسل العلماء مسبارًا إلى قلب كوكبنا للحصول على قياسات دقيقة ، تم إجراء تقديرات مختلفة.
على سبيل المثال ، يُعتقد أن درجة حرارة القلب الداخلي للأرض تصل إلى 7000 درجة مئوية ، في حين يعتقد أن القلب الخارجي يتراوح بين 4000 و 6000 درجة مئوية. في غضون ذلك ، يُقدّر الوشاح ، المنطقة الواقعة أسفل القشرة الخارجية للأرض ، بقرابة 870 درجة مئوية. وبالطبع ، تستمر درجة الحرارة في البرودة بثبات مع ارتفاعك في الغلاف الجوي.
في النهاية ، تختلف درجات الحرارة اختلافًا كبيرًا على كل كوكب في نظامنا الشمسي ، بسبب العديد من العوامل. ولكن مما يمكننا أن نقول ، الأرض وحدها في أنها تواجه اختلافات في درجة الحرارة صغيرة بما يكفي لتحقيق درجة من الاستقرار. في الأساس ، هو المكان الوحيد الذي نعرفه أنه دافئ بما فيه الكفاية وبارد بما يكفي لدعم الحياة. في كل مكان آخر متطرف للغاية!
تحتوي مجلة الفضاء على مقالات حول درجة حرارة الأرض ودرجة حرارة الكواكب. فيما يلي بعض الحقائق المثيرة للاهتمام حول كوكب الأرض ، وإليك مقالة حول سبب وجود مواسم في الأرض.
إذا كنت ترغب في الحصول على مزيد من المعلومات حول Earth ، فراجع دليل استكشاف النظام الشمسي على الأرض التابع لناسا. وإليك رابط إلى مرصد الأرض التابع لناسا.
لمزيد من المعلومات ، جرب أداة تتبع درجة حرارة الأرض ودورات درجة الحرارة الموسمية.
لقد سجلنا أيضًا حلقة من علماء الفلك حول كوكب الأرض. استمع هنا ، الحلقة 51: الأرض.
