ترجمه: حمیده احمدیان راد
هوا مخلوطی از مقادیر مختلفی از گازها است. این مخلوط از 78٪ نیتروژن و 21٪ اکسیژن تشکیل شده و آرگون و دیگر گازها نیز حدود 1٪ هوا را تشکیل می دهند. دی اکسید کربن یکی از ترکیبات مهم جو است که مقدار آن از 0.1٪ تا 0.3٪ متغیر است. تغییر مقدار دی اکسید کربن عمدتاً به فرایندهای فتوسنتز و احتراق مربوط است.گازهای دیگر به عنوان مثال دی اکسید سولفور، دی اکسید نیتروژن، ازن و غیره در مقادیر بسیار کم در جو یافت می شوند. بخار آب نیز یک جزء مهم هوا است که میزان آن از منطقه ای به منطقه دیگر متفاوت است.
اگر به ترکیبات شیمیایی جو و نیز وجود حیات بر روی زمین توجه کنیم در می یابیم که نیتروژن، اکسیژن و دی اکسید کربن به همراه بخار آب اجزای تشکیل دهنده جو هستند که با فرایندهای حیات ارتباط دارند.
گاز نیتروژن از نظر شیمیایی به صورت غیر ترکیبی و غیرفعال است. در موجودات زنده، نیتروژن به شکل اسیدهای آمینه و پروتئین ها حضور دارد. در خاک، نیتروژن به صورت نیترات، نیتریت و ترکیبات آمونیوم یافت می شود.
با جذب نیترات و نمک های آمونیوم از سوی موجودات زنده، نیتروژن غیرآلی وارد سیستم های زنده می شود. پس از این که نیتروژن در داخل سیستم های زنده جایگیر می شود طی مراحلی بازیابی می شود. این چرخه نیتروژن نامیده می شود.
با وقوع رعد و برق، نیتروژن جو با اکسیژن واکنش نشان می دهد و اکسید نیتروژن تولید می شود که به وسیله باران یا برف و به شکل نیتروژن و یا اسید نیتریک به زمین حمل می شود.
برخلاف نیتروژن، اکسیژن ماده ای بسیار واکنش پذیر است. واکنش پذیری اکسیژن برای حیات بیشتر گیاهان و جانوران ضروری است. در واقع سوخت و ساز بدن را می توان به عنوان یک فرایند اکسیداسیون کارآمد در نظر گرفت. در تنفس، حیوانات و گیاهان اکسیژن را دریافت می کنند و دی اکسید کربن و بخار آب را بیرون می دهند.
اکسیژن جو از فعالیت فتوسنتزی گیاهان به وجود می آید. گیاهان دی اکسید کربن را در مجاورت نور خورشید می گیرند و اکسیژن آزاد می کنند.
هر چند در مقایسه با نیتروژن و اکسیژن، مقادیر بسیار کمتری دی اکسید کربن در جو وجود دارد، اما برای بقای زندگی موجودات حیاتی است. زنجیره غذایی با فتوسنتز شروع می شود، که طی آن گیاهان در مجاورت نور خورشید از دی اکسید کربن و آب استفاده می کنند تا قند و نشاسته بسازند. سطح دی اکسید کربن جو همچنین در تعیین دمای جهان نقش بازی می کند.
هوا حاوی بخار آب نیز هست. آب موجود در هوا وابسته به دما است و بنابراین بسیار متغیر است. با این حال حدود نیمی از رطوبت هوا در طول یک تا یک و نیم کیلومتری از سطح زمین باقی می ماند و به ندرت فراتر از 10 کیلومتری بالای سطح زمین یافت می شود.
علاوه بر گازها و بخار آب، هوا حاوی ذرات جامد ریز نیز هست. این ذرات زمانی که قابل مشاهده هستند به نام گردوغبار شناخته می شوند و منشأ زمینی دارند. این گردوغبار عمدتاً در داخل محدوده 1.8 کیلومتری بالای سطح زمین یافت می شود.
جو به صورت یک عایق حرارتی عمل می کند و به توزیع گرما در طول روز و تغییرات دما در شب کمک می کند. همچنین ارتعاشات صدا و انتقال آنها به دلیل وجود جو ممکن است.
از همه مهم تر این که بدون جو، هیچ آب و هوا یا بارانی، هیچ پوشش گیاهی ای و هیچ پدیده آب و هوایی ای وجود نخواهد داشت. بدون این پوشش، زمین در معرض بسیاری از اشعه های مرگبار ناشی از خورشید باقی می ماند، این وضعیت برای هر نوع حیاتی بر روی زمین نامطلوب است.
نسبت درصد گازها تقریباً در سراسر جو، دست کم تا ارتفاع 24 کیلومتری از سطح زمین ثابت باقی می ماند. اما این در مورد هوای اطراف شهرستان های بزرگ و مراکز صنعتی صادق نیست، جایی که در آن در نتیجه احتراق سوخت در نیروگاه ها و اتومبیل ها و همچنین تراکم انسان ها دی اکسید کربن افزایش و اکسیژن کاهش می یابد.
منابع:
http://www.preservearticles.com/201101072794/important-constituents-of-air.html