تالارها ثبت نام نظرسنجی جستجو موقعیت قوانین آخرین ارسالها   چت روم
علم و دانش

Earth science | مقالات زمین شناسی

صفحه  صفحه 7 از 18:  « پیشین  1  ...  6  7  8  ...  17  18  پسین »  
#61 | Posted: 5 Apr 2014 18:58
نفت وگاز از کجا به دست می آید ؟


در گذشته های بسیار دور ،جانداران ذرّه بینی و تک سلولی که در دریاهای کم عمق زندگی می کردند،بعد از مردن در عمق آب فرو رفتند و کم کم در زیر رسوبات در یایی مدفون شدند .با گذشت زمان ،بدن آنها تجزیه شده وتغییرات شیمیایی پیدا کرده اند .حاصل این تغییرات ،نفت و گاز بود . بعد ها ،لایه های رسوبی تبدیل به سنگ شدند وروی نفت وگاز را پوشاندند . نفت ،همیشه با مقداری آب شور در یا های قدیمی در زیر، و مقداری گاز در بالا همراه است و برای استخراج آن باید چاه حفر شود. نفتی که از چاه خارج می شود نفت خام نام می گویند که ماده ای غلیظ و سیاه رنگ است .این ماده می سوزد .ا مّا چون مواد مختلفی همراه آن است از نظر صنعتی با ارزش است و کسی آن را نمی سوزاند . بلکه آن را به پالایشگاه می برند و در آنجا به مواد مختلفی مانند بنزین،نفت سفید،گازوئیل،نفت کوره،روغن های مختلف و قیر تبدیل می کنند.
تا به حال« سوخت های فسیلی» را شنیده اید .سوخت های فسیلی ، انرژی هایی هستند که از موجودات زنده بدست می آیند .فسیل ها، قسمت های سخت بدن بدن موجودات زنده هستند که در طی سالیان دراز به سنگ تبدیل شده اند.نفت و گاز هم ،حاصل تغییرات شیمیایی وتجزیه ی جانداران ذرّه بینی و تک سلّولی فراوان در زیر رسوبات در یایی است .
وقتی موجودات می میرند ،تجزیه می شوند و به وسیله ی خاک شن و مواد دیگر پوشیده می شوند.این لایه های شن وخاک ،مرّتب زیاد می شوند و مواد تجزیه شده را به قسمتهای عمیقتر خاک می برند و تحت فشار و گرمای خیلی زیاد قرا ر می دهند .شنها وخاکها،به صخره سنگ تبدیل می شوند و این موجودات که زمانی زنده بوده اند،به مایعی به نام« نفت» وگازی به نام «گاز طبیعی»تبدیل می شوند.
پس از تشکیل نفت و گاز،لایه های صخره ها مرتّب به آنها فشار وارد کرده، سنگ ها را به قسمتهای عمیق تر زمین می فرستند و فشار زیاد نفت و گا ز باعث می شود که صخره های سنگ ها ترک بخورند و یا سوراخ سوراخ شوند. نفوذ نفت به سمت بالا توسط بقیه ی صخره سنگها متوقف می شود و نفت،لای صخره سنگها مدفون می شوند تا کشف شود.
در قدیم مردم به طور اتّفاقی نفت ر ا کشف کردند. در این مواقع ،نفت در لایه های خیلی نزدیک به سطح زمین مد فون بوده است . اگر کسی کمی زمین را حفر می کرد به نفت می رسید .
امروزه دانشمندان در کف اقیانوس ها هم به دنبال نفت می گردند .احتمال وجود نفت در زیر اقیانوس ها زیاد است ولی استخراج آن سخت است .
دانشمندان، مطمئن هستند که نفت حدود60 سال وگاز حدود 210 سال دیگر تمام می شود .فکر می کنید وظیفه ما چیست ؟
فیض الله باقدر آموزگار کلاس پنجم
     
#62 | Posted: 5 Apr 2014 18:59
نظريه ريسمانها
در مدل استاندارد ذرات بنيادی، به ذرات به عنوان نقاطی توجه می شد كه در فضا حركت می كنند و بوسيله ترسيم يك خط رديابی می شود كه جهان حط می نامند
برای بررسی كنش آنها كه در طبيعت مشاهده می شود، درجات آزادی آنها فقط شامل مكان و سرعت، همچنين جرم، بار الكتريكی و رنگ (كه پيوند بار الكتريكی و كنش قوی است) يا اسپين مورد توجه است
مدل استاندارد كالبد نظريه ميدان كوانتومی را طراحی می كند كه ابزاری به دست می دهد تا نظريه ها را طوری بسازيم كه شامل مكانيك كوانتوم و نسبيت خاص نيز باشند. با اين ابزارها، نظريه ها طوری طرح ريزی می شوند كه موفقيت بزرگی برای توضيح چهار كنش (نيروی) شناخته شده در طبيعت را داشته باشند. به علاوه يك موفقيت بزرگ برای يكسان سازی بين نيروی های الكترومغناطيس و هسته ای ضعيف به دست آمده كه الكتروويك ناميده می شود و نطرها را به سوی كنش هسته ای قوی سوق می دهد
اما متاسفانه چهارمين كنش (نيرو)، يعنی گرانش كه به طور زيبايی در نسبيت عام اينشتين تشريح شده در اين طرح ديده نمی شود. و همه ی تلاشها برای به دست آوردن نسبيت عام از نظريه ميدان كوانتومی بيهوده بوده است
به عنوان مثال نيروی بين دو گراويتون (ذراتی كه نيزوی گرانش را حمل می كنند)، بی نهايت می شود و ما نمی دانيم چگونه اين بی نهايت را مي توان توجيه كرد
در نظريه ريسمانها تعداد بيشماری انواع ذرات با يك سنگ بنای اساسی يعنی "ريسمان" جايگزين می شود
اين ريسمانها می توانند شبيه حلقه به يكديگر بسته شوند يا نظير مو باز شوند. همچنانكه ريسمان در زمان حركت می كند، يك لوله يا صفحه را ترسيم می كند و با توجه به شرايط باز يا بسته می شود
بعلاوه ريسمان آزاد است كه نوسان كند و نوسانات مختلف ريسمانها ذرات مختلف را به نمايش می گذارد، از اين رو جرم های مختلف يا اسپين مختلف را ترسيم می كند
يك طريق نوسان موجب می شود كه ريسمان به صورت الكترون جلوه گر شود و نوع ديگر به صورت فوتون ظاهر می شود. در اينجا حتی يك جلوه ی آن توضيح دهنده گراويتون است. گراويتون ذره ای است كه نيروی گرانش را حمل می كند و اين دليل بسيار مهمی است كه چرا نظريه ريسمانها تا اين اندازه مورد توجه قرار می گيرد
نكته اينجا است كه ما می توانيم كنش دو گراويتون را در نظريه ريسمانها احساس كنيم و اين چيزی است كه نظريه ميدان گرانشی توان آن را ندارد. در اينجا بی نهايتی وجود ندارد! بنابراين اين نخستين موفقيت نظريه ريسمان بود كه شامل گرانش كوانتومی می شد كه شبيه نسبيت عام در فاصله های بزرگ می شود
علاوه بر آن نظريه ريسمان ضرورتاً دارای چنان درجه آزادی است كه بتواند ساير كنش ها را به خوبی توضيح دهد
از اين رو اميد بخش است كه نظريه ريسمان قادر است چهار نيروی شناخته شده را يكسان سازی كند و به صورتی ساده در يك نظريه تحت عنوان " يك نظريه برای همه چيز" مطرح كند
از ريسمان تا ابر ريسمان
ذرات شناخته شده در طبيعت به صورت زير دسته بندی می شوند
ذراتی كه دارای اسپين درست هستند كه بوزون ناميده می شوند
و ذراتی كه دارای اسپين نادرست هستند كه فرميون ناميده می شوند
دسته اول نيروها را حمل می كنند، به عنوان مثال فوتون نيروی الكترومغناطيس را حمل می كند، گلوئون نيروی قوی هسته ای را حمل می كند و گراويتون نيروی گرانش را حمل می كند
در نهايت ماده نظير الكترون از كوارك ساخته شده اند
نظريه اصلی ريسمان تنها ذرات بوزون را توضيح می داد، از اين نظر آن را نظريه بوزونيك ريسمان می گويند
اين نظريه فرميون ها را توضيح نمی داد. بنابراین كوارك و الكترون را شامل نمی شد
با مطرح كردن ابر تقارن برای نظريه بوزونيك ريسمان، ما می توانيم يك نظريه جديد به دست آوریم كه هر دو نيرو و ماده را توضيح دهند كه جهان از آنها ساخته شده است و اين نظريه ابر ريسمان است
در اينجا سه نوع نظريه ابر ريسمان وجود دارد كه حس می شود و نشان دادن آنها بدون رياضيات ناسازگارند
در دو تا از آنها شيئی اساسی يك ريسمان بسته است، در حاليكه در سومی ريسمان باز سنگ بنای آن است
علاوه بر آن با بهترين امتزاج خصوصيات نظريه بوزونيك ريسمان و ابر ريسمان، ما می توانيم دو نظريه ريسمان ديگر بيافرينيم
در هر صورت اين تنوع در نظريه ريسمان يك آشفتگی است. اگر ما برای يك نظريه برای همه چيز تلاش كنيم، پنج تا از انها را خواهيم داشت كه قوی ترين آنها ام-تئوری خواهد بود


ابعاد اضافی
بزرگترين مسئله قابل استناد در نظريه ريسمان اين است كه فضا- زمان ده بعدی است. در نگاه اول احتمالاً چنين به نظر می رسد كه اين دليلی است برای كنار گذاشتن كل نظريه كه مشاهدات ما نشان می دهد تنها سه بعد برای فضا و يك بعد برای زمان داريم. در هر صورت اگر ما فرض كنيم كه شش بعد ديگر مك˜م به يكديگر يیچيده شده، آنگاه ديگر ما از هستی دور نشده ايم. عقيده چنين است كه درجات آزادی بار الكتريكی يك الكترون شامل ابعاد اضافی بيشتری خواهد بود
اصل اينكه فشردگی ابعاد ممكن است ما را به يك نظريه يكسان سازی رهنمود شود، جديد نيست و به دهه يكهزارو نهصد و بيست و به نظريه های كالوتسا و كلين بر می گردد، از اين رو نظريه ريسمان نهايت نظريه كولتسا-كلين است
برای سادگی، معمولاً فرض می شود كه اين شش بعد اضافی به شش حوزه پيچيده شده اند
نظريه سی. پی. اچ.
CPH Theory درنيرو و انرژی قابل تبدل به يكديگر هستند. همچنين با توجه به نسبيت كه در آن جرم و انرژی هم ارزند، بنابر اين، نيرو، انرژی و جرم هم ارز می باشند. و می توان نتيجه گرفت كه نيرو، انرژی و جرم سه جلوه (ظاهر) متفاوت از يك ذره واحد و بنيادی هستد و ما بايد تصورات خود را در مورد نيرو، انرژی و جرم تغيير دهيم.
در نظزيه سي. پي. اچ. تمام ذرات بنيادي اعم از بوزون ها و فرميونها و حتي كواركها از ذره ي بنيادي واحدي به نام سي. پي. اچ. تشكيل مي شوند.
در اين نظريه بر خلاف نظريه ريسمانها مي توان علت ثابت بودن سرعت نور و مسير منحي شكل نور را در ميدانهاي گرانشي توضيح داد.
در واقع:
1-نظريه سی. پی. اچ. هر سه نظريه ی مکانيک کلاسيک، مکانيک کوانتومی و نسبيت را پوشش می دهد.
2-بسياری از پديدهای فيزيکی که نظرات قديمی و حتي نظريه ريسمانها قادر به توضيح انها نيستند، در نظريه سی. پی. اچ. بسادگی قابل توضيح دادن است.
3-منشاء زمان و شرايط پيدايش جهان قابل مشاهده (بينگ بنگ) توضيح داده می شود.
4-در فيزيک تا به حال همواره از تاثير نيرو بر اجسام صحبت می شود. نظريه سی. پی. اچ. اولين نظريه ای است که از تاثير اجسام بر نيرو سخن می گويد.
5-نظريه سی. پی. اچ. فيزيک را از حالت يک دانش پيچيده و خشک، به صورت يک دانش ساده و شهودی در آورده است.
6- از زمان مطرح شدن نظريه ريسمانها به دليل آنكه توان توضيح پديده ها را با همان ده بعدي كه در آغاز بيان كرده بو نداشت، دائم بر تعداد ابعاد آن افزوده مي شود و امروزه تلاش مي شود با بيست و شش بعد به توضيح جهان بپردازد. در حاليكه نظريه نيازي ندارد ابعاد اضافي را بكار گيرد.
7- در ساختار كلان حهان همان قانونی حاكم است كه در كوچكترين واحدهای كميت های طبيعت حاكم است. يعنی قوانين جهان ميكروسكپی را می توان به جهان ماكروسكپی تعميم داد و اين كاري است كه نظريه سي. پي. اچ. انجام داده است.
     
#63 | Posted: 5 Apr 2014 18:59
تله پورت چيست؟ انتقال انسان و اشياء بصورت نور
طرفداران سريال تلويزيوني پيشتازان فضا علاقه فراواني به درك چگونگي تله پورت دارند. در اين سريال هنرپيشگان فيلم پس از قرار گرفتن در نقطه ‌اي از سفينه اينترپرايز كه ترانسپورتر نام دارد خود را در يك آن به اتاقي ديگر، سياره‌ اي ديگر و يا كهكشاني ديگر مي‌فرستند.
نويسندگان داستانهاي علمي ــ تخيلي به اين تكنولوژي تله پورت نام داده ‌اند و در آن تمام ذرات جسم انسان از يك موقعيت جغرافيايي به موقعيت ديگري در كهكشان ارسال شده و در مقصد همان جسم با مشخصات واقعي مجدداً بازسازي مي‌شود. چگونگي عمليات انتقال كوانتمي در داستانها و فيلمهاي سينمايي و تلويزيوني توضيح داده نشده است. ولي عموماً به اين صورت اتفاق مي‌افتد كه در ابتدا اطلاعات مولكولي اجسام را اسكن كرده و پس از ارسال به مقصد، اطلاعات دريافت شده كاملا شبيه اصل بازسازي مي‌شود. در مرحله آخر مونتاژ اطلاعات دريافتي لزوماً نبايد از مواد جسم اصلي استفاده شود و مي‌توان از اتمهايي كه به نسخه اصلي شباهت دارند استفاده كرد. دستگاه تله پورت در داستانهاي خيالي شباهت كامل به دستگاههاي فكس كنوني دارد و تفاوت آن در توانايي اسكن اجسام به صورت سه بعدي و از بين بردن همزمان اطلاعات اصلي اجسام است. تله پورت كوانتومي به انتقال ذرات اطلاعات كامپيوتري كه كيو بيت
Quantum bits
نام دارند اطلاق مي‌شود. علت نامگذاري اين تكنولوژي به تله پورت انتقال اجسام تبديل شده به كيو بيت به يك محل ديگر است.
علم با تئوري داستانها خيالي سريال پيشتازان فضا موافق نيست اما در دهه گذشته دانشمندان قدمهاي بزرگي در بخش تله پورت كوانتوم برداشته ‌اند. در ابتدا با موضوع تله پورت به صورت جدي برخورد نمي‌شد و دليل آن عدم اطمينان دانشمندان از مكانيسم اصول كوانتوم و عدم امكان اندازه گيري در مراحل اسكن و ارسال تمام ذرات اطلاعاتي اسكن شده يك اتم به مقصد بود. به زباني ساده تر آن چه كه با استفاده از تكنولوژي كوانتوم در مبدا اسكن مي‌شد قادر نبود مشابه خود را در مقصد مجدداً بازسازي كند. سرانجام گروهي شامل 6 محقق و دانشمند از كشورهاي مختلف براي مشكل اسكن كوانتومي يك راه حل منطقي يافتند. آنها با استفاده از تكنيكي كه «انشتاين ــ پودالوسكي ــ روسن» نام دارد به مشكلات انتقال اطلاعات با كوانتوم خاتمه دادند.
در سال 1993 اين 6 دانشمند كه چارلز اچ بنت از آي بي ام و ويليام ووتر فيزيكدان دانشگاه ويليامز ماساچوست عضو آن بودند موافقت اصولي خود را با امكان ساخت نوعي تله پورت جهت انتقال اشياء در صورت از بين بردن نسخه اصلي ابراز داشتند. پس از گذشت يك سال پروژه تله پورت به صورت آزمايشي در سيستم‌هاي گوناگون آغاز شد. در ابتداي پروژه يك فوتون، منبع نور منسجم، چرخش هسته‌ اي و يون محصور شده مورد آزمايش قرار گرفت.
ويليام ووتر در سال 1993 در مقاله ‌اي انجام تئوري تله پورت به طريق كوانتوم را عملي دانست. به نظر او تنها اطلاعات كوانتومي مي‌تواند ضمن جابجايي اجسام نسخه اصلي را در مقصد از بين برده و اجازه تكثير و يا كپي برداري از آن را ندهد. اطلاعات كوانتومي اشيا را جسم تلقي مي‌كند و نمي‌تواند بدون نابود كردن اصل شبيه آن را مجدداً خلق كند. تفاوت بين فكس و تله پورت در اين است كه دستگاه فكس نسخه ناقص غير دقيق و مبهمي را چاپ مي‌كند و نسخه اصلي را دست نخورده باقي مي‌گذارد.
ووتر و همكارانش نشان دادند از مشكلات اصولي كوانتوم عدم توانايي در اندازه گيري و اسكن دقيق ذرات بسيار ريز اتم در مبدا است كه سبب مي‌شود مشابه جسم در مقصد دقيقاً مانند اصل آن نباشد. ووتر با ارائه تئوري ديگري كه از فرضيه
Spooky action at a distance
«عمليات شبح و روح در فاصله دور» الهام گرفته اعتقاد دارد اگر 2 ذره را با هم ارتباط داده و درگير كنيم، آنها در موقعيتي قرار خواهند گرفت تا مانند يك شي عمل كنند. هر عمل و تغييري كه در اصل يكي از آنها وارد كنيم دقيقاً منجر به ايجاد همان تغيير در ديگري خواهد شد اگر چه فاصله بين دو ذره بسيار زياد باشد
Entanglement
روش درگيري در ارتباط دو ذره اطلاعاتي دور از هم است. پس از برش فوتون و تقسيم آن به دو قسمت، فوتون‌ تقسيم شده در جهت مخالف ديگري به حركت درآمده و در واقع تله پورت مي‌شود در چنين شرايطي انجام هر تغييراتي در فوتون اوليه فوتون دوم را هم تحريك كرده و اثرات تغيير در آن هم مشاهده خواهد شد.
ساموئل برانشتاين تئوري ووتر را تائيد كرده و آن را به گونه ديگري توضيح مي‌دهد. او مي‌گويد فرضيه درگيري و ارتباط ذره ‌ها با يكديگر مانند رابطه عاشقانه بين دو زوج است كه كاملاً به خصوصيات اخلاقي طرف ديگر خود آشنا هستند و مي‌توانند به جاي ديگري به هرگونه سئوالي پاسخ دهند اگر چه در ميان آنها هزاران مايل فاصله باشد.
از ديگر موفقيت‌هاي تئوري تله پورت در سال 1993، انتقال تعدادي كيو بيت با كمك فوتون از يك آزمايشگاه واقع در زيرزمين دانشكده پزشكي به آزمايشگاهي ديگر در فاصله 2 كيلومتري است. اين آزمايش به نام گيسين از ديگر اعضاي تيم فيزيكدانان و 20 تن از دانشجويان فارغ ‌التحصيل بخش تحقيقات دانشگاه ژنو كشور سوئيس به ثبت رسيده است. گيسين يك سال پس از آن به ركورد ديگري دست يافت و توانست با موفقيت يك فوتون را در مسافت 4 مايلي جابجا كند.
ابتدا در سال 1997 و سپس در سال 1998نيكلاس گيسين در راس تيمي از دانشمندان موفق به انتقال اولين حجم نوري 2 بعدي به نقطه ‌اي ديگر (از يك گوشه ميز به گوشه ديگر ميز) شد.
ساموئل برانشتاين پرفسور مشهور رشته انفورماتيك دانشگاه بنگور ولز انگلستان انجام آزمايشهاي موفقيت آميز گيسين را قدم مهمي در رسيدن به هدف تله پورت دانست.
تله پورت در صورت رسيدن كامل به اهداف آن براي انسان بسيار مفيد خواهد بود. نيكلاس گيسين مي‌گويد با تكنولوژي فعلي تله پورت يك بعد فيزيكي مانند مداد بيشتر به رويا شباهت دارد و واقعيت اين است كه برخلاف داستانهاي خيالي، دانشمندان حتي راجع به انتقال انسان فكر هم نمي‌كنند. در آينده نزديك از كوانتوم در بخشهاي گوناگون علم و در حل مشكلات روزانه اشخاص و كسب و كار، كامپيوتر، تلفن راه دور، ارتباط با اينترنت، سيستم‌هاي امنيتي، نقل و انتقال الكترونيكي وجوه بانكي و راي گيري الكترونيكي استفاده خواهد شد.
آنتون زيلينگر فيزيكدان دانشگاه وين در اتريش از اعضاي تيم تله پورت كوانتومي در سال 1997 بود. او اعتقاد دارد تكنولوژي كوانتوم در آينده نزديك ابتدا كامپيوتر و روشهاي ارتباطي و مخابراتي را متحول خواهد ساخت؛ تغييراتي مانند ارسال پيامهاي سري سوار بر امواج فيبر نوري توسط كامپيوتر جهت گشودن اسامي رمز بدون ترس از دستيابي شخص و يا كامپيوتر ديگري به آن رمز دور از ذهن به نظر نمي‌رسد.

پس از موفقيت تيم فيزيكدانان دانشگاه ملي اتريش در تله پورت نور از يك آزمايشگاه به آزمايشگاه ديگر دكتر ديويد وايت هاوس، سردبير بخش اخبار علمي بي بي سي به تعدادي از سئوالات شنوندگان خود در مورد جابجايي به راه دور پاسخ گفت.

جابجايي نور چه اثري بر زندگي مردم دارد؟
كامپيوترهاي بسيار سريع آينده بر اساس تشعشات نوري با به كارگيري انرژي اتم و يا مكانيسم كوانتوم طراحي خواهند شد و استفاده از نور و كوانتوم سرعت كامپيوترها را بيش از يك تريليون بار افزايش خواهد داد.

تله پورت انسان در سريال
Star Trek
چگونه انجام مي‌شود و آيا شباهتي با موفقيت‌هاي دانشمندان فيزيك دارد؟
در آن فيلم بدن انسان به ميلياردها ذره اطلاعاتي تبديل شده و پس از تله پورت، در مقصد كيوبيت‌ها مجدداً بازسازي شده و شخصيت و هويت هنرپيشه اصلي از بين رفته و كپي آن به زندگي ادامه مي‌دهد. اين تئوري هيچ شباهتي با فرضيه هاي دانشمندان ندارد

آيا زماني خواهد رسيد كه ما بتوانيم اشياء را به حركت در آوريم؟
با تكنولوژي موجود جواب منفي است. به نظر مي‌رسد جابجايي فوتون كه فاقد وزن است بيشترين موفقيت ما تا امروز بوده است. در چند سال آينده ما قادر خواهيم بود يك اتم را تله پورت كنيم، برخي از دانشمندان از آن هم فراتر رفته و مي‌‌گويند در آينده نه چندان دور ما شاهد جابجايي ويروس از يك نقطه به نقطه ‌اي ديگر خواهيم بود.

آيا سرانجام روزي خواهد رسيد تا انسان تله پورت شود؟
براي تله پورت انسان به دانشي بيش از آنچه كه اكنون در اختيار است احتياج داريم. ما بايد موقعيت دقيق هر اتم انسان را بدانيم تا مقدمات تله پورت انسان فراهم شود. اين تعداد اتم شايد بيش از عدد 1 با 19 صفر در مقابل آن باشد. براي جابجايي چنين اطلاعاتي با سريعترين سيستم ارسال موجود ما به زماني بيش از عمر كهكشان خود نياز داريم كه در حدود 15 ميليارد سال است. از مشكلات ديگر تله پورت انسان، مسائل حقوقي آن است به طور مثال اگر قرار باشد پس از تله پورت اصل نابود شود، آيا از بين بردن اصل جنايت تلقي مي‌شود؟ و يا چه كسي و يا سازمان مي‌تواند تطابق كامل ميان نسخه اصلي و بازسازي شده را تضمين كند؟
به هرحال دوستداران سريال تلويزيوني پيشتازان فضا احتمالاً بايد زمان زيادي را در انتظار باشند تا روياي تله پورت به واقعيت بپيوندد.
     
#64 | Posted: 5 Apr 2014 19:00
آينده نگران كننده زمين
Timeline: The Frightening Future of E

دورنماي بقاي سياره ما  با نزديك شدن22 آوريل ( روز زمين) امسال متروك و غمبارتر از آن است كه بتوان تصور نمود. گرم شدن زمين بارها و بارها توسط دانشمندان و پيش از آن حتي توسط دولتها و رهبران صنعتي به عنوان يك واقعيت پذيرفته شده است . مطابق با يكي از گزارش هاي اخير كه توسط گروه بين المللي بررسي تغييرات آب و هوايي ارائه شده به احتمال قريب به يقين بيش از 90 درصد انسانها در اين تغييرات مشاركت و نقش دارند.

گروهي از دانشمندان پيش بيني مي كنند ميانگين دماي جهان مي تواند تا سال 2100 ميلادي به ميزان 2 تا 11 درجه فارنهايت افزايش پيدا كند كه به تبع آن سطح اقيانوس ها تا 2 فوت بالاتر خواهد آمد.

دانشمندان حتي بر آنند كه ممكن است به موازات ساير تغييرات شاهد اندكي افزايش در سرعت چرخش زمين نيز باشيم. يخچالهاي طبيعي كه پيش از آن به گونه كاملاً محسوسي كاهش پيدا كرده اند ناپديد خواهند شد.

سيل هاي مهيب  مناطقي از زمين را كه دچار خشكسالي شده اند با آسيب شديد روبرو خواهد كرد.

و انسانها با كمبود گسترده آب مواجه خواهند شد. قحطي و بيماري افزايش پيدا خواهد كرد.

چهره زمين به سرعت تغيير خواهد كرد و بيش از يك چهارم گياهان و جانوران در خطر انقراض قرار خواهند گرفت.

وقتي تاريخ هاي مشخصي براي وقوع اين آسيبهاي بالقوه مطرح مي گردد با موضوع چالش بر انگيزي درگير خواهيم بود.

اين زمانبندي بر اساس مطالعات اخير و نيز بر پايه گزارش هاي علمي گروه بين المللي بررسي تغييرات آب و هوايي (IPCC) تصوير بزرگي از جزئيات آينده زمين را در برابر ما ترسيم مي كند.
پارسیان (شاپرزفا)
2007

در حال حاضر بيشتر جمعيت جهان ساكن شهرها هستند تا مناطق روستايي و اين مسئله سبب تغيير الگوي بهره برداري از زمين خواهد شد. جمعيت جهان بيش از 6.6 ميليارد نفر برآورد شده است.

(Peter Crane, Royal Botanic Gardens, UK, Science; UN World Urbanization Prospectus: The 2003 Revision; U.S. Census Bureau)
2008

ماكزيمم ميزان استخراج نفت در جهان طبق برآورد يك فيزيكدان سوئدي طي سالهاي 2008 تا 2018 خواهد بود.سايرين بيان مي دارند كه اين نقطه بازگشت كه به "Hubbert's Peak" مشهور است قطعاً پس از سال 2020 اتفاق نخواهد افتاد. بار ديگر پيك جهاني توليد نفت به اين نقطه خواهد رسيد و توليد جهاني نفت ركود و كاهشي بازگشت ناپذير را آغاز خواهد نمود. اين امكان وجود دارد كه بحران و انحطاط اقتصادي در جهان به وقوع بپيوندد.بر اثر كاهش توليد نفت جهان شاهد كمبود غذا و ستيز و تعارض ميان كشورها خواهد بود.

(Frederik Robelius رساله دكتراي, University of Uppsala, Sweden; report by Robert Hirsch of the Science Applications International Corporation)
2020

وقوع سيلهاي ناگهاني به طور باور نكردني سراسر اروپا را در بر خواهد گرفت. بر اثر كاهش بارندگي بازدهي محصولات كشاورزي در برخي از مناطق زمين به ميزان 50 درصد كاهش پيدا خواهد كرد .

(IPCC)

جمعيت جهان به 7.6 ميليارد نفر خواهد رسيد. (U.S. Census Bureau)
2030

بيماري هاي مرتبط با اسهال به ميزان 5 درصد در مناطق فرودست و كم درآمد و بي بضاعت جهان افزايش پيدا خواهد كرد.

در حدود 18 درصد از سواحل مرجاني در نتيجه تغييرات جوي و و ساير عوامل ويرانگر محيطي نابود خواهند گرديد.

در برخي از آبهاي ساحلي آسيا به ميزان 30 درصد از مرجانها نابود خواهند شد.(IPCC)

جمعيت جهان به 8.3 ميليارد نفر خواهد رسيد.(U.S. Census Bureau)

گرماي زمين سبب آب شدن توده هاي يخ و سرازير شدن آن بر كوههاي استوايي در آفريقا خواهد شد.

(Richard Taylor, University College London, Geophysical Research Letters

در كشورهاي توسعه يافته جمعيت شهري در حدود دو برابر شده و بالغ بر 4 ميليارد نفر خواهد شد.

بيشتر تراكم جمعيتي در مناطق سرزميني شهرها خواهد بود. جمعيت شهرها در كشورهاي توسعه يافته به ميزان بيش از 20درصد افزايش پيدا خواهد نمود

(World Bank: The Dynamics of Global Urban Expansion)
2040

درياي قطب شمال در تابستان عاري از يخ شده و عمق يخهاي قطبي شديداً كاهش پيدا مي كند.

ساير دانشمندان معتقدند كه اين منطقه دست كم تا سالهاي 2060 و 2105 تابستان قطبي را تجربه خواهد كرد.

(Marika Holland, NCAR, Geophysical Research Letters)
2050

كوههاي كوچك يخي آلپ به طور باور نكردني ناپديد خواهند شد. و كوه يخهاي بزرگتر تا حد 30 الي 70 درصد كوچك خواهند شد. رولند سنردانشمند استراليايي از دانشگاه اينزبراك مي گويد اين يك تخمين و برآورد محافظه كارانه و در حالتي خوشبينانه است چرا كه اين احتمال وجود دارد يخهاي كوه آلپ حتي پيش از سال 2037 از ميان بروند.

در استراليا با قطع و يقين سالانه دست كم 3200 الي 5200 مرگ مرتبط با گرما به وقوع خواهد پيوست.

كه شديدترين آسيب متوجه افراد بالاي سن 65 سال مي باشد.

500 تا 100 تن نيز سالانه در نيويورك بر اثر گرما جان خود را از دست خواهند داد.

در انگلستان عكس اين قضيه اتفاق مي افتد. و مرگ هاي مرتبط با سرما از اين ارقام پيشي خواهد گرفت.

جمعيت جهان به 9 ميليارد نفر بالغ خواهد شد. (U.S. Census Bureau)

محصولات كشاورزي در حاليكه تا حدود 30 درصد در مركز و جنوب آسيا كاهش يافته در شرق و آسياي جنوب شرقي به ميزان 20 درصد افزايش پيدا خواهد كرد. چنين تغييراتي در ساير مناطق نيز ممكن است روي دهد.

تنوع گونه هاي زيستي در نقاطي با تهديد مواجه خواهد شد.

يك چهارم از گياهان و حيوانات مهره دار ممكن است با خطر انقراض روبرو شوند.

(Jay Malcolm, University of Toronto, Conservation Biology)
2070

با آب شدن يخهاي قطبي و افزايش سرزمينهايي كه تحت ﺗﺄثير خشكسالي قرار گرفته اند توليد برق نيروگاههاي موجود مولد كاهش خواهند يافت. بزرگترين آسيب متوجه اروپا خواهد بود در جايي كه انتظار مي رود به طور ميانگين با كاهش 6 درصدي مواجه گردد. و در اطراف مديترانه اين كاهش مي تواند به 50 درصد نيز برسد.

گرما و خشكي بيشتر سبب خشكسالي هاي مكرر و طولاني تر خواهد شد. بعلاوه طولاني تر شدن فصول گرم خطر آتش

سوزي و موج پياپي گرما را به خصوص در منطقه مديترانه افزايش خواهد داد .

(IPCC)
2080

زماني كه بخش هايي از زمين در خشكسالي به سر مي برند ساير مناطق بر اثر سيل زير آب خواهند بود. دانشمندان پيشگويي مي كنند زندگي 20 درصد از جمعيت جهان كه در اطراف رودخانه ها ساكنند با وقوع سيلاب ها تحت ﺗﺄثير قرار گرفته و در معرض خطر قرار خواهد گرفت. به ميزان 100 ميليون نفر هر سال وقوع سيل در سواحل را تجربه خواهند كرد. اغلب خطرات گريبانگير مناطق پر جمعيتي خواهد شد كه كمتر مي توانند با افزايش سطح آب دريا هماهنگ شوند و همچنين در مناطقي رخ خواهد داد كه دستخوش چالشهاي ديگري نظير طوفانهاي گرمسيري شده اند. رشد بادكنكي جمعيت ساكن سواحل تا 5 ميليارد نفر در مقياس با 1.2 ميليارد نفر در سال 1990 درخور توجه است. در حدود 1.1 تا 3.2 ميليارد نفر كمبود آب را تجربه خواهند كرد و 600 ميليون نفر نيز گرسنه خواهند ماند.

سطح آب دريا به ميزان بيش از سه فوت در اطراف نيويورك بالا خواهد آمد . سيل  به طور بالقوه راكاويز كني آيلند و بخش اعظم بروكلين جنوبي و كويينز و بخش كوچكي از لانگ آيلند سيتي  آستوريا را در بر خواهد گرفت.

ميدوز كرونا پارك كويينز و بخشهاي پايينتر منهتن و جزيره شرقي بندرگاه شمالي و پل و گذرگاههاي ورازانو زير آب رفته و تلفات عظيمي به بار خواهند آورد.

(NASA GISS)
2085

پيش بيني مي شود خطر شيوع تب استخواني بر اثر تغييرات آب و هوايي تا ابتلاي 3.5 ميليارد نفر گسترش پيدا كند. (IPCC)
پارسیان (شاپرزفا)
2100

دست به دست هم دادن گرمايش جهاني زمين و ساير عوامل دخيل  بسياري از اكوسيستمها را تحت فشار و محدوديت قرار خواهد داد تا اين اكوسيستمها به منظور تطبيق و هماهنگي با تغييرات آب و هوايي توانايي هاي طبيعي خود را افزايش دهند.

سطح دي اكسيد كربن در اتمسفر به بيشترين ميزان خود طي 650,000 سال گذشته خواهد رسيد.

PH سطح اقيانوس ها بطور باور نكردني به كمتر از 0.5 خواهد رسيد. يعني به كمترين ميزان خود طي 20ميليون سال گذشته.

توانايي موجودات زنده دريايي و ارگانيسم هايي نظير مرجانها خرچنگها و صدف هاي دريايي خوراكي براي ايجاد پوسته محافظ دچار آسيب خواهد شد.آب شدن يخهاي دايمى زمين به همراه ساير عوامل زمين را به منبعي از انتشار كربن تبديل خواهد نمود. بدان معني كه ميزان انتشار دي اكسيد كربن به اتمسفر به نسبت جذب آن به مراتب بيشتر خواهد بود.

اگر دماي جهاني توسط بخشهاي پيش از صنعت 2 تا 3 درجه افزايش پيدا كند تقريباً 20 الي 30 درصد از گونه هاي شناسايي شده در سال 2007 منقرض خواهند گرديد.

مناطق آب و هوايي جديد كه در بيش از 39 درصد از سطح زمين گسترش پيدا خواهد نمود به سرعت چهره زمين را تغير خواهد داد.

(Jack Williams, University of Wisconsin-Madison, Proceedings of the National Academy of Sciences)

يك چهارم گونه هاي گياهي و جانوري زمين (بالغ بر ميليونها گونه) منقرض خواهند شد. گزارش هاي IPCC نسبت به بي حاصل بودن مذاكرات تغييرات آب و هوايي كنوني و قابليت و زمينه اجرايي آن هشدار مي دهد .

وقوع خشكسالي سطح رطوبت جنوب غربي امريكا و شمال مكزيك و محتملاً بخشهايي از اروپا آفريقا و خاورميانه را كاهش خواهد داد. و به دنبال آن شن هاي روان (درست مانند سال 1930 در امريكا) به راه خواهند افتاد.

(Richard Seager, Lamont Doherty Earth Observatory, Science)

2200

يكي از الگوهاي موجود پيشگويي مي كند طول روز زميني به ميزان 0.12 ميلي ثانيه كوتاهتر خواهد شد. افزايش دما سبب گسترش اقيانوس از استوا تا دو قطب مي شود. يكي از دلايل اينكه آب از دو قطب جابجا مي شود گسترش اقيانوس آتلانتيك شمالي در نزديكي قطب شمال مي باشد.

قطب شمال و جنوب نسبت به محور چرخش زمين به يكديگر نزديك خواهند شد و از اين رو سبب وقوع سرعت بيشتر گردش زمين مي شوند.
(Felix Landerer, Max Planck Institute for Meteorology, Geophysical Research Letters
     
#65 | Posted: 5 Apr 2014 19:01
اثر پديده جزيره گرمايي شهر تهران بر كوه‌هاي مجاور

تهران و البرز

نوشته : مهندس جعفر سپهري

مدرس دانشگاه جامع علمي كاربردي و مدرس دانشگاه آزاد اسلامي ايران

"هرگونه آسيبي كه به محيط‌زيست وارد كنيم، طبيعت از ما و از فرزندان ما، به سختي و با بيرحمي انتقام ميگيرد".

تهران فرزند البرز (مركزي) است. اين فرزند خيره‌سر، اينك با پرورنده سر سپيد خود چنان مي‌كند، كه هيچ‌كس در تاريخ نكرده است. نمك خورده و نمكدان مي‌شكند و هيچ از قهر طبيعت و انتقام سخت آن نمي‌هراسد. با اين وجود، كوهپايه‌هاي زيباي البرز، حتي امروزه هم جايگاه گياهاني است كه از شبنم بامدادي مرواريدهاي غلتان بر سر تا به‌پاي خود دارند و اشك ژاله بر دامن كوهسار مي‌فشانند.

يكي از پديده‌هاي فيزيكي كه در پيرامون ما رخ مي‌دهد، جذب پرتو فرابنفش UV توسط زمين و گسيل پرتو فروسرخ IR به جاي آن است. در حقيقت گرمايي كه ما احساس مي‌كنيم از زمين به ما مي‌رسد. توجه به اين نكته ضروري است كه گرما نه در نيمروز كه اوج تابش خورشيد است، بلكه چند ساعت پس از آن به اوج خود مي‌رسد. هر چه سطوح تيره‌تر باشند، گرماي گسيل شده به هوا بيشتر خواهد بود. در شهرها به ويژه در اَبَرشهرها، پهنه گسترده‌اي از سطح شهر مانند سقف ساختمان‌ها و خيابان‌ها تيره رنگ هستند. اين سطوح تيره رنگ به ويژه در طي فصل تابستان، گرما را درخود جذب نموده و نابه هنگام آن را به هوا گسيل مي‌دارند. گرماي ناگوار اَبَرشهر تهران ريشه در اين نكته دارد. اين پديده باعث افزايش دماي مناطق مسكوني از 2 تا 15 درجه سانتيگراد شده و به نام پديده جزيره گرمايي Urban Heat Island شناخته مي‌شود. اين پديده نه‌تنها به محيط‌زيست تهران بلكه به پيرامون آن هم آسيب‌هاي جبران‌ناپذيري وارد مي‌سازد. شايد زيباترين و غني‌ترين اين زادبوم‌ها بخشي از كوه‌هاي البرز مركزي كه در همسايگي شمال تهران است، باشد.

آنچه كه دشت بزرگ تهران و ري را از ژرفاي تاريخ تا كنون زندگي بخشيد، چشمه‌ساران جوشان و رودهاي پر آبي است كه از دل كوهستان برف‌انبار و افسانه‌اي البرز (مركزي) برمي‌خواسته است.

مطالعات‌ باستان‌شناختى‌ نشان‌ داده‌ است‌ كه‌ رشته‌ كوه‌ البرز زيستگاه‌هايى‌ بسيار كهن‌ را در دل‌ خود جاي‌ داده‌ است‌ كه‌ بيشتر به‌ واسطة گذر زمان‌ مدفون‌ شده‌اند و به‌ نظر تپه‌هاي‌ طبيعى‌ مى‌آيند. اين‌بار كه عزم شيرپلا كرده از پس‌قلعه مي‌گذريد، بدانيد كه دست‌كم هفت‌هزارسال تاريخ به شما نگاه مي‌كند. از مسيري مي‌گذريد كه روزگاري تهمتن رستم دستان از آن گذشت تا كيقباد را از دژ البرز كوه آورده به تخت فرمانروايي ايران بنشاند. از مسيري مي‌رويد كه در گذشته‌اي نه چندان دور هنوز كتيبه اشكاني بر فراز ويرانه‌هاي كاخ شاه ميران (تله‌اسيژ كنوني) خودنمايي مي‌كرده است.

اَلْبُرْز، رشته‌كوهى‌ غربى‌ - شرقى‌ در شمال‌ كشور ايران، و از رشته كوه‌هاي اصلي فلات ايران است. البرز را بازمانده‌ از واژة اوستايى‌ هرابرزئيتى دانسته‌اند. اين‌ دو نام‌ در زبان‌ پهلوي‌ هَربُرز و هربورچ‌ آمده‌ است‌. «بلند» و نيز «بالا» در فارسى‌ امروزي‌ از همان‌ ريشة بَرِز و برزئيتى‌ بازمانده‌ است. از همين ريشه واژه گَر در پارسي ميانه را داريم در برجاي مانده در واژگاني مانند گَرچال، گَرشاه، گريوه، گريبان، گريزه، گرياشان و گرپادگان(گلپايگان).

بخش‌ جنوب‌ البرز مركزي‌ به‌ توچال‌ معروف‌ است‌ كه‌ بلندترين‌ قلة آن‌ سرتوچال خوانده‌ مى‌شود. همچنين بلندترين قلة ايران، اين ديو سپيد پاي در بند، دماوند در جنوب‌شرقى‌ البرز مركزي‌ (شرق‌ تهران‌) قرار دارد. كوه‌هاي‌ جنوب‌ تهران‌ حد جنوبى‌ رشته‌ كوه‌ البرز (مركزي) به‌شمار مي‌رود. بر خلاف دامنه شمالي ‌ البرز با پوشش‌ انبوه‌ از گياهان‌ و درختان‌، دامنه جنوبي آن خشك‌ و بى‌درخت‌ است.

كوه توچال در شمال تهران از ارتفاع 1800 متر در كوهپايه آغاز شده و به 3966 متر در نوك قله مي‌رسد و يكي از زيباترين چشم‌اندازهاي طبيعي پيرامون تهران را بوجود مي‌آورد. اين كوه و همسايگانش زادبوم(اكوسيستم)‌هاي گوناگون و گونه‌هاي گياهي فراواني را در خود جاي مي‌دهد. با افزايش ارتفاع بر ميزان بارش باران و به خصوص برف افزوده شده و دما كاهش مي يابد و به علت سرماي شديد در ارتفاعات بالا برف تا ميانه مرداد ماه باقي مي‌ماند و بستر رشد گياهان گوناگوني را در خود جاي مي‌دهد. زادبوم و زيست‌گاه‌هايي منحصر به فرد، كه حاصل ميليون‌ها سال تعامل بسيار پيچيده و منظم عوامل محيطي، همانند اقليم، خاك و دگرگوني‌هاي زمين‌شناختي و هواشناختي با عوامل زيستي گياهي و جانوري است.

آبريز بيشتر رودهاي‌ دامنة جنوبى‌ البرز دشت‌ كوير است. اين‌ رودها هر چند به‌ سبب‌ شرايط خاص‌ اقليمى‌ و وسعت‌ كم‌ حوضة آبگير، از رودخانه‌هاي‌ فصلى‌ به‌ شمار مى‌آيند و در بيشتر ‌ سال‌ خشك‌ هستند‌، موجب‌ شكل‌گيري‌ و آبادانى‌ چشم‌اندازهاي‌ جنوب‌ البرز، از جمله‌ شكل‌گيري‌ شهرهاي‌ تهران‌، كرج‌ و ري‌ شده‌اند و هفت‌هزارسال تمدن شناخته شده را در اين مكان رقم زده‌اند. بخشي از جهان‌راه ابريشم، جاده همدان به هرات، يكى‌ از مهم‌ترين‌ راههاي‌ بازرگاني و ارتباطى‌ باستان، كه شرق و غرب عالم را به هم پيوند ميزد،‌ نيز در همين‌ محور پديد آمده‌ است‌. رودخانه‌هاي‌ كرج‌ و جاجرود كه‌ به كمك سدهاي اميركبير و لتيان، آب‌ شهر تهران‌ را تأمين‌ مى‌كنند، از كوه‌هاي‌ سربلند البرز (مركزي) سرچشمه‌ مى‌گيرند. برف‌ موجود در كوهستان البرز اهميتى‌ اساسى‌ در اقتصاد آبى‌ كشور دارد. با توجه‌ به‌ اينكه‌ اين‌ ارتفاعات‌ تا نيمى‌ از سال‌ پوشيده‌ از برف هستند، ذخيرة چشمگيري از آب‌ را در خود جاي‌ مى‌دهند كه‌ به‌ صورت‌ رودهاي‌ كوچك‌ از آن‌ جاري‌ مى‌شود. پايكوه‌هاي‌ جنوبى‌ البرز محل‌ مادرچاه‌ كاريز و قنات‌هاي‌ بسياري‌ بوده‌ است‌ كه‌ از منابع‌ آب‌ آشاميدنى‌ و آبياري‌ تهران‌ و پيرامون آن‌ بوده‌اند. روستاهاي‌ كوهستانى‌ دامنة جنوبى‌ و دره‌هاي‌ البرز مركزي‌ دست‌ كم‌ از هنگام‌ پايتخت شدن‌ تهران‌ گردشگاه‌ تابستانى‌ اهالى‌ تهران‌ بوده‌ است و مردم در هنگام بيماري‌هاي فراگير به آنها پناه مي‌بردند.

دو شاخة رود هراز، رود نور در شمال‌ دماوند و رودلار در جنوب‌ آن، با امتداد شرقى‌غربى‌ حوضة آبگير مهم‌ البرز مركزي‌ را پديد مى‌آورند. به‌جز حبله‌رود و رود فيروزكوه‌، ديگر رودخانه‌هايى‌ كه‌ به‌ سمت‌ جنوب‌ سرازير مى‌شوند، حتى‌ به‌ جلگه‌هاي‌ دامنه‌اي‌ جنوب‌ البرز هم‌ نمى‌رسند. در دامنه‌هاي‌ جنوبى‌، كوهپايه‌ها به‌ سبب‌ داشتن‌ شيب‌ كمتر، زمينة لازم‌ را براي‌ فعاليت‌ كشاورزى‌ و ايجاد سكونت‌گاه‌ها فراهم‌ ساخته‌ است. از جانورانى‌ كه‌ در كوههاي‌ البرز (مركزي) زندگى‌ مى‌كنند (مي‌كردند!) مى‌توان‌ از كل‌، بز كوهى‌، آهو، خرس‌هاي‌ بزرگ، قوچ‌، گراز، گوزن‌ سرخ‌، پلنگ‌ و همچنين‌ پرندگانى‌ مانند انواع‌ عقاب‌، قرقاول‌، توكا، غاز و تيهوي‌ شاهى‌ نام‌ برد. واژه‌هايي مانند پياز‌چال، شيرپلا و پلنگ‌چال گوياي چشم‌اندازي بي‌مانند، بازمانده از دوران طلايي طبيعت البرز (مركزي) هستند. هنوز هم گه‌گاهي گوشه چشمي از اوج زيبايي‌ها را مي‌توان در اين منطقه ديد.

با وجود گوناگوني بالاي گونه‌هاي گياهي اين منطقه از البرز (مركزي) كوه توچال و اهميتي كه پوشش‌هاي آن در پيش‌گيري از فرسايش خاك دارند، اين منطقه در معرض تخريب شديد و ويرانگري قرار دارد. اين ويرانگري‌ها، مستقيم و يا غيرمستقيم، از سوي ابرشهر تهران به اين منطقه وارد مي‌شود. با توجه به شيب تند دامنه‌هاي جنوبي اين كوه‌ها كه به ابرشهر تهران مي‌رسند، هر گونه تخريب پوشش‌هاي گياهي، علاوه بر نابود شدن گونه‌هاي نادر و زادبوم‌هاي طبيعي، منجر به عريان شدن زمين و فرسايش خاك مي‌شود كه پسامد آن اَبَرشهر تهران را در بر مي‌گيرد. جاري شدن سيلاب‌هاي ويرانگر نمونه روشن آن است.

اينك با افزايش پديده جزيره گرمايي شهر تهران، خطوط هم‌دما Isotherm بر فراز اين شهر رو به سوي بالا نهاده است. اين گرما غيرطبيعي، با برهم‌زدن قوانين طبيعي چهارفصل، كه حاصل ميليون‌هاسال همزيستي جانداران با همديگر است، پيامدهايي همچون خزان زودرس و بهاران كوتاه مدت به همراه دارد. حيات طبيعي مختل شده، زمان كافي براي رشد و نمو گونه‌هاي گياهي فراهم نمي‌شود، در نتيجه بسياري از اين گونه‌ها رو به نابودي مي‌روند. نابودي گونه‌هاي گياهي، در مرحله نخست يعني سيلاب‌هاي ويرانگر. همچنين ريشه‌هاي گياهان با متخلخل نمودن خاك، امكان نفوذ بيشتر آب به لايه‌هاي پايين‌تر فراهم كرده، چشمه‌ساران را پشتيباني مي‌كند. با از ميان رفتن پوشش گياهي، نفوذپذيري خاك كمتر شده، چشمه‌ها (دِبي) آب كمتري تراوش مي‌كنند. گرما باعث بالاتر رفتن خط ريزش برف شده، محل اين ذخيره‌گاه حيات بخش را كوچك‌تر مي‌نمايد. برف كمتر يعني آب كمتر و سرانجام زندگي كمتر، هم از ديدگاه كميت و هم از ديدگاه كيفيت. از سوي ديگر پديده جزيره گرمايي، همانند يك مانع سترگ طبيعي، ابرهاي باران‌زا را كنار زده، از ميزان و چگالي ريزش‌هاي جوي در منطقه مي‌كاهد.

از سوي ديگر با صعود خطوط هم‌دما، آلاينده‌هاي بند شده در اين لايه‌ها هم همراه آن صعود نموده و آسيب‌هاي بيشتري به محيط‌زيست وارد مي‌سازند. آلايندههايي مانند CO2، O3، ... و از همه خطرناك تر SO2 كه اين گاز در تركيب با رطوبت موجود در هوا به اسيدسولفوريك تبديل شده موجب سوختن اندام‌هاي تنفسي مي‌گردد. پديده نگروزه شدن يا سياه شدن و سوختن برگ درختان، حتي درختان مقاومي مانند گردو، اثر مستقيم اين آلاينده نابه‌هنجار زندگي صنعتي است. هواويزهاي‌زيستي bio aerosols هم كه تركيبي از هواويزهاي جاندار و هواويزهاي صنعتي هستند هم آثار ويرانگر خود را برجاي ميگذارند. مسبب اين فاجعه خود ما هستيم كه به جهت رفاه! بيشتر، هوا را مالامال از گرماي نادلپذير و زهرآگين آكنده مي‌كنيم.
اينك، هرگاه كه از فراز البرز كوه به اژدهاي هراس‌آور تهران نگاه مي‌كنيد، دم تَفيده و زهرآگين آن را به خاطر آوريد و بيانديشيد كه ما چه بكنيم تا آثار زيانبار و آسيب‌رسان اين پديده را به كمترين ميزان برسانيم. همواره به ياد داشته باشيم كه "هرگونه آسيبي كه از سوي ما به محيط‌زيست پيراموني وارد مي‌شود، مستوجب پيگرد و مجازات است؛ دست قهار طبيعت در پيگيري و مجازات نه تنها از ما بلكه از فرزندان ما هم بسيار بي‌رحمانه و بدون گذشت عمل مي‌كند".
     
#66 | Posted: 5 Apr 2014 19:01
سونامي چگونه به وجود مي‌آيد؟
پارسیان (شاپرزفا)كلمه سونامي (tsunami) از كلمات ژاپني tsu (بندر) و nami (امواج) تشكيل شده است. سونامي موج يا رشته‌اي از امواج است كه در اقيانوس به دنبال زلزله هاي دريايي بوجود مي‌آيد.
اين امواج ممكن است صدها كيلومتر پهنا داشته باشد و هنگام رسيدن به ساحل به ارتفاع آن به 10.5 برسد.اين "ديوارهاي آب" با سرعتي تندتر از يك هواپيماي جت پهنه اقيانوس را مي‌پبمايند،به ساحل كوبيده مي‌شوند و تخريب وسيعي را باعث مي‌شوند.
براي درك سونامي بايد ساختمان موج را شناخت. امواج معمولي ما در كنار ساحل دريا يا در حوضچه‌هاي آب مي‌بينيم، از يك ستيغ(بالاترين نقطه موج) (crest)و يك ناوه (پايين‌‌ترين نقطه موج)(trough)تشكيل مي‌شوند.
امواج را به دو طريق اندازه مي‌گيرند:
*ارتفاع موج (wave heigth):فاصله بين ستيغ و ناوه.
*طول موج(wave length): فاصله افقي بين ستيغ دو موج متوالي.
بسامد يا فركانس امواج بر حسب زماني كف طول مي‌كشد تا دو موج متوالي از يك نقطه بگذرند – كه به آن دوره موج مي‌گويند- اندازه‌گيري مي‌شود.
هم سونامي‌ها و هم امواج معمولي داراي اين بخش‌ها هستند و به طريق مشابهي اندازه‌گيري مي‌شوند. اما تفاوت‌هاي زيادي ميان آن دو از لحاظ اندازه، سرعت، و منشا وجود دارد:

خصوصيت موج
موج ناشي از باد
موج سونامي
سرعت موج 8 تا 100 كيلومتر در ساعت 800 تا 1000 كيلومتر در ساعت دوره موج 5 تا 20 ثانيه 10 دقيقه تا 2 ساعت طول موج 100 تا 200 متر 100 تا 200 كيلومتر


امواج در اقيانوس‌ها به علل مختلفي مانند فعاليت‌هاي زيرآبي، فشار جوي، و كشش جاذبه رخ مي‌دهند، اما شايع‌ترين علت آنها باد است.
باد منبع انرژي موج حاصل است و اندازه سرعت باد به قدرت باد وابسته است. نكته مهمي كه بايد به خاطر داشت اين است كه امواج نشان‌دهنده حركت آب نيستند، بلكه حركت انرژي از طريق آب را نشان مي‌دهند.

تولد سونامي

شايع‌ترين علت سونامي‌ها زلزله‌هاي زيردريايي هستند. براي اينك بدانيم اين زلزله‌ها گونه رخ مي‌دهند، بايد "تكتونيك صفحه‌اي" را بشناسيم.
نظريه تكتونيك صفحه‌اي بين مي كند كه ليتوسفر يا بخش فوقاني كره زمين از چندين صفحه عظيم تشكيل شده است. اين صفحات قاره‌ها و كف درياها را مي‌سازند.
اين صفحات بر روي يك لايه زيرين چسبناك نيمه‌جامد به نام آستنوسفر قرار دارند. يك پاي سيب بريده‌شده را در نظر بگيريد، قشر بيروني كيك ليتوسفر و بخش داخلي داغ پركننده آن آستنوسفر است.
اين صفحات مدواما روي كره زمين با سرعتي در حد 2.5 تا 5 سانتي‌متر در سال در حال حركتند.
اين حركت بيش از همه در طول خطوط گسل( خط برش كيك را در نظر بگيريد) رخ مي‌دهد. حركت اين صفحات باعث بروز زلزله‌ها و آتش‌فشان‌ها مي‌شود كه در كف اقيانوس ها هم ممكن است رخ دهند و دو منشا احتمالي سونامي هستند.
هنگامي كه دو صفحه د ر ناحيه‌اي كه مرز صفحه‌اي ناميده مي‌شود در تلاقي با يكديگر قرار مي ‌گيرند، صفحه سنگين‌تر به زير صفحه سبك‌تر مِي‌‌لغزد. اين پديده را لغزش به پايين(subduction) مي‌نامند. بروز پديده لغزش به پايين زيرآبي اغلب جاگذاري‌هاي فراواني به شكل گودال‌هاي عميق اقيانوسي در كف دريا ايجاد مي‌كند.
در برخي مواردهنگام بروز اين پديده بخشي از كف دريا كه به صفحه سبك‌تر متصل است ممكن است به علت فشار صفحه به زيررونده ناگهان به سمت بالا جابجا شود. نتيجه اين وضعيت بروز زلزله است. كانون زلزله نقطه‌اي درون زمين است كه براي اولين بار شكست در آن رخ مي‌دهد، صخره مي‌شكنند و اولين امواج لرزه‌اي بوجود مي‌آيند.
اپي‌سنتر يا مركز سطحي زلزله نقطه‌اي از سطح درياست كه مستقيما روي كانون زلزله قرار دارد.
هنگامي كه اين قطعه از صفحه به بالا مي‌پرد، ميليون‌ها تن صخره با نيرويي عظيم به بالا فرستاده مي‌شوند، انرژي اين نيرو به آب منتقل مي‌شود.اين انرژي آب را به بالاتر از سطح معمول دريا مي‌راند.به اين ترتيب سونامي زاده مي‌شود.

ديناميك سونامي

هنگامي كه آب به سمت بالا رانده مي‌شود،‌ جاذبه بر روي آن عمل مي‌كند، وانرژي را به طور افقي به موازات سطح آب هدايت مي‌كند. سپس انرژي از ميان اعماق آب از مركز اوليه جنبش به اطراف گسترش مي‌يابد.
نيروي عظيمي كه بوسيله جنبش لرزه‌اي ايجاد مي‌شود سرعت باورنكردني سوناي را ايجاد مي‌كند.
سرعت واقعي سونامي با اندازه‌گيري عمق آب در نقطه‌ايي كه سونامي از آن مي‌گذرد، محاسبه مي‌شود.اين سرعت مساوي ريشه دوم حاصلضرب شتاب جاذبه در ميزان عمق آب است.
توانايي سونامي براي حفظ سرعتش مستقيما نحت تاثير عمق آب قرار دارد.سونامي درآب‌هاي عميق‌تر سريع‌تر حركت مي‌كند و در اب‌هاي كم‌عمق‌تر سرعتش كند مي‌شود.
بنابراين برخلاف امواج معمولي، انرژي راننده سونامي نه روي سطح آب بلكه از ميان آب حركت مي‌كند. ارتفاع سونامي معمولا تا هنگامي كه به كنار ساحل برسد بيش از يك متر نيست و معمولا قابل تشخيص نيست.

برخورد سونامي به ساحل

هنگامي كه سونامي به ساحل مي‌رسد، به شكل آشناي مرگبارش بدل مي‌شود.هنگامي كه سونامي به خشكي مي‌رسد، به آب كم عمق كنار ساحل ضربه مي‌زند.آب كم عمق و خشكي ساحلي باعث متراكم‌شدن انرژي مي‌شود كه آب منتقل مي‌كند.اين امر تغييرشكل سونامي را آغاز مي‌كند.
توپوگرافي كف دريا در اين محل و شكل ساحل بر ظاهر و رفتار سونامي تاثير مي‌گذارد.
همچنانكه سرعت موج كاهش مي‌يابد، ارتفاع آن به طور قابل‌توجهي بالا مي رود- انرژي متراكم‌شده آب را به سمت بالا مي‌راند.
سرعت يك سونامي معمول كه به خشكي نزديك مي شود تا 50 كيلومتر در ساعت كاهش مي‌يابد، و در مقابل ارتفاع آن تا 30 متر بالاي سطح دريا مي‌رسد. با افزايش ارتفاع موج حين اين فرآيند طول موج به شدت كاهش مي‌يايد.( فشرده شدن يك آكاردئون را در نظر بگيريد.)
شاهدي كه در كنار ساحل قرار دارد، بالا و پايين‌رفتن شديد آب را هنگامي كه سونامي قريب‌الوقوع است، مشاهده خواهد كرد.به دنبال آن ناوه واقعي سونامي به ساحل مي‌رسد. سونامي‌ها اغلب به صورت رشته‌هايي طغيان‌هاي قدرتمند و سريع آب و نه به صورت يك موج منفرد غول‌آسا تظاهر مي‌كنند.
البته ممكن است يك اُشترك (Bore) كه يك موج عمودي بزرگ است با جبهه‌اي زيروروكننده ظاهر شود.اُشترك‌ها اغلب با طغيان‌هاي سريع آب دنبال مي‌شوند، كه به خصوص باعث تخريب ساحل مي‌شود. پنج تا 90 دقيقه پس از ضربه اوليه ممكن است امواج ديگري به دنبال آيد- قطار موج سونامي، پس از حركت به صورت رشته‌اي از امواج در فواصلي طولاني، خود را به ساحل مي كوبد.
سونامي به خصوص اگر بدون هشدار قبلي به ساحلي برخورد كند، تلفات بسياري به بار مي‌آورد، و خط ساحلي با خاك يكسان مي‌كند و همه چيز را با خود به دريا مي‌كشاند.
منطقه‌اي كه در معرض بيشترين خطر تخريب قرار دارند، نواحي در حد فاصل 1.6 كيلومتري خط ساحلي، به خاطر طغيان آب و آوار پراكنده‌شده، و با ارتفاع كمتر از 15 متر از سطح دريا به خاطر ارتفاع امواج ضربه‌زننده است.
سونامي حتي مي‌تواند به علت خصوصيات متفاوت بستر دريا و ساحل به پناهگاه‌هاي دور از ساحل هم برسد. براي مثال يك منطقه حفاظت‌شده ساحلي با ورودي باريك يك مسير "شيپوري" ايجاد مي‌كند، كه باعث تشديد قدرت مخرب امواج مي‌شود. يا كانال رودخانه‌اي راه را براي نفوذ بيشتر سونامي به مناطق داخلي‌تر مي‌گشايد.
تا زماني كه يك سونامي به ساحل برخورد نكند، مشكل است نحوه تعامل آن را با خشكي پيش‌بيني كرد.
به نقل از سايت سي پي اچ تئوري
     
#67 | Posted: 5 Apr 2014 19:02
تعديل آب و هوا به شيوه بارورسازي ابرها
تعديل آب و هوا به عنوان شاخه جديدي در علوم جو براي كنترل محدود و مقطعي بارش ، مه زدايي و كاهش خسارات تگرگ براي محققان و دانشمندان مطرح است. دانشمندان علوم جو براساس كشفيات اوليه ، آزمايش هاي علمي گسترده اي را براي فناوري بارورسازي ابرها به عنوان روشي موثر در جهت تعديل آب و هوا به اجرا درآوردند به طوري كه اگر اين فناوري بدرستي مورد استفاده قرار گيرد، به نتايج شگفت آوري مي توان دست يافت. تاكنون هدف از بارورسازي ابرها و اقداماتي كه در اين زمينه صورت گرفته تعديل مه ، تگرگ ، باد و رعدوبرق بوده ؛ اما هدف عمده از اجراي طرح ها در اين خصوص افزايش بارش باران و برف است. طبق اطلاعات به دست آمده از كشورهاي عضو سازمان هواشناسي جهاني ، هم اكنون طرح هاي بارورسازي ابرها در بيش از 40 كشور جهان انجام مي شود. سال 1946 در آزمايشگاه هاي تحقيقاتي جنرال الكتريك نيويورك تحقيقاتي انجام شد كه به تعديل حجم عظيمي از ابرها با هزينه مناسب منجر شد. از افرادي كه در اين زمينه نقش بسزايي ايفا كرده اند، مي توان به برنارد ونگوت و وينست شيفر اشاره كرد. دانشمندان علوم جو براساس كشفيات اوليه ، آزمايش هاي علمي گسترده اي را براي كاربرد فناوري بارورسازي ابرها به عنوان روشي موثر در جهت تعديل آب و هوا به اجرا درآورده اند. فرآيندهاي طبيعي ابر و بارش جو علاوه بر اكسيژن ، نيتروژن و گازها حاوي مقادير متغيري از بخار آب است. مقدار بخار آب موجود در جو، در يك حجم مشخص با بالا رفتن دما افزايش مي يابد. رطوبت نسبي يكي از معيارهاي اندازه گيري بخار آب است. مي توان گفت رطوبت نسبي درصدي از بخار آب موجود در هوا در مقايسه با بيشترين مقدار بخار آبي است كه هوا مي تواند در خود نگاه دارد. به عنوان مثال ، اگر دماي مجاور سطح زمين 25 درجه سانتي گراد و تراكم بخار آب نصف بيشترين مقدار موجود در آن درجه حرارت باشد، رطوبت نسبي 50 درصد خواهد بود. وقتي حجم هوايي با مشخصات فوق سرد مي شود، با صعود به ناحيه فشار هواي كمتر رطوبت نسبي افزايش مي يابد. ضمن اين كه تراكم نسبي بخار آب و هواي خشك ثابت مي ماند. در اين حالت ، اگر دما به 12 درجه سانتي گراد برسد، رطوبت نسبي به صددرصد خواهد رسيد كه در اين حالت مي گوييم هوا اشباع شده است. اگر سرد شدن ادامه يابد، ميزان بخار اضافه به ميزان مورد نياز براي حفظ حالت اشباع به قطرات ابر تبديل مي شوند. قطرات ابر در اطراف هسته هاي ميعان ابر به وجود مي آيد. ذرات هوا و نيز ميكروسكوپي معلق در جو هميشه وجود دارند، آنهايي كه نسبتا بزرگ و جاذبه الرطوبه هستند، به عنوان هسته هاي ميعان ابر، مناسب تر هستند. از آنجايي كه جو حاوي هسته هاي ميعان زيادي است ، بنابراين بيشتر ابرها از قطرك هاي كوچك با تراكم زياد تشكيل شده اند. بارورسازي ابرها در ايران حدود 10 سال از راه اندازي مركز ملي بارورسازي ابرها مي گذرد كه مسوولان اين مركز معتقدند، تاكنون اقدامات فراواني در زمينه كسب دانش فني باروري ابرها، ايجاد مركزي با عنوان مركز ملي تحقيقات و مطالعات باروري ابرها، خريد هواپيما و تجهيزات مخصوص بارور كردن ابرها و تهيه رادارهاي هواشناسي انجام شده است. مسوولان اين امر معتقدند، در اين سالها موضوع باروري ابرها از جايگاهي ويژه در كشور و منطقه برخوردار است. به طوري كه از سوي مركز ملي تحقيقات و مطالعات باروري ابرها در سال آبي 85 - 86 در مساحتي حدود يك سوم كشور اين فعاليت انجام شد. وزارت نيرو براساس ماده 19 قانون ملي شدن آب ها و ماده 29 قانون توزيع عادلانه آب وظيفه استحصال آب از طريق باروري ابرها را به عهده دارد. جز اين ماده قانوني ، صورتجلسه اي نيز با سازمان هواشناسي مبادله شده كه براساس آن وظيفه تحقيقات درخصوص باروري ابرها به عهده سازمان هواشناسي است و وظيفه انجام مطالعات و اجراي طرح هاي باروري ابرها را وزارت نيرو عهده دار شده است. براساس گزارش هاي منتشر شده ، طرح باروري ابرها در سال آبي 85 - 86 با استفاده از 2 فروند هواپيماي مجهز به تجهيزات مخصوص باروري ابرها از ابتداي آذر 1385 در محدوده اي به شعاع 400 كيلومتر از مركز يزد كه شامل استان هاي يزد،كرمان ، فارس ، اصفهان ، چهارمحال و بختياري و كهگيلويه و بويراحمد و بخش هايي از استان هاي خراسان رضوي و جنوبي ، قم و سمنان مي شود، به اجرا درآمده است كه اين فعاليت ها تداوم خواهد يافت. همچنين بر اساس گزارش مركز ملي تحقيقات و مطالعات باروري ابرها، در طول دوره عمليات به راه اندازي مجدد رادارهاي هواشناسي مستقر در استان هاي يزد و كرمان اقدام شد و سايت راداري كوهپايه اصفهان نيز به بهره برداري رسيد. تعديل مه در جهان تعديل مه براي بهبود بخشيدن به عملياتي كه در بسياري از فرودگاه ها صورت مي گيرد، كاربرد دارد. به طور خاص ، شركت هاي خطوط هوايي از فناوري تعديل آب و هوا بهره مند مي شوند. هم اكنون سيستم هاي عملياتي در چندين فرودگاه عمده و مهم كشور امريكا به كار برده مي شود. در ابتدا تاييد روي پراكنش مه سرد كه شامل قطرك هاي آب ابر سرد در دماي زير صفر درجه سانتي گراد است ، بود. در عين حال ، پيشرفت هايي در زمينه تعديل مه گرم صورت گرفته ؛ اما هنوز فناوري كم هزينه اي جهت پراكنش مه گرم شناخته نشده است. بارورسازي مه ابرسرد يا يك استراتوس يكي از كاربردهاي فناوري تعديل آب و هواست كه تاثير آن به طور واضح و آشكار نشان داده مي شوند. هواپيماهاي سبك بيشتر براي پرواز بالاي مه فرستاده مي شوند و قرص هاي يخ خشك را روي مه رها مي كنند. در نتيجه بلورهاي يخ رشد مي كنند و طي 10 تا 15 دقيقه تبديل به برف سبك شده و فرو مي ريزند. بارش برف وضوح موقتي ايجاد مي كند كه مي تواند روي باند فرودگاه تاثير بگذارد. اين رادارها مي توانند تمام سيستم هاي ورودي از غرب و جنوب غرب كشور به منطقه عملياتي را رصد كنند و مشخصات دقيق آن را شامل ارتفاع ابر، ضخامت و تراكم آن ، برش هاي افقي و عمودي از ابرها، ميزان بارش لحظه اي و تجمعي و نقاط حادثه زا در ابر را بررسي كرده و براي تصميم گيري درخصوص عمليات باروري ابرها در اختيار بگذارند. يكي از نكات مهم در طراحي و اجراي طرح هاي باروري ابرها، نياز آبي منطقه و تاثير اقتصادي اجراي طرح باروري ابرهاست كه اين نكات در طراحي منطقه اجراي عمليات باروري ابرها در نواحي مركزي كشور نقش ويژه اي داشته است. هم اكنون طرح باروري ابرها در قالب يك طرح مطالعاتي و اجرايي و در طول دوره اجراي عمليات ، ظرفيت بارورسازي ابرها در منطقه را بررسي مي كند و سپس به نتايج به دست آمده به همراه تامين امكانات سخت افزاري و نرم افزاري ، بستري براي اجراي عمليات باروري ابرها در ديگر نقاط كشور فراهم مي كند. بارورسازي ابرها گاهي اوقات با بارورسازي ابرها با استفاده از انواع و تعداد مناسب هسته ها در زمان و مكان مناسب ، مي توان طبيعت را در كنترل فرآيند بارش ياري كرد. بارورسازي با استفاده از هسته هاي ميعاني بزرگ مانند ذرات جاذبه الرطوبه ، مواد نمكي متداول و كپسول هاي اوره ، فرآيند بارش ابر گرم را تسريع مي كند. بارورسازي با استفاده از هسته يخ مانند ذرات يديدنقره ، يا با استفاده از ذرات يخ ابرها يا مواد بسيار خنك كننده مانند قرص هاي يخ خشك يا پروپان مايع مي تواتند كارايي فرآيند بارش «ابرسرد» در برخي از ابرها را افزايش دهد. يديد نقره معمولا از دستگاه هايي كه ژنراتورهاي سوخت مايع ، يا فلزهاي پيروتكنيك ناميده مي شوند، آزاد مي شوند. آنها مي توانند تعداد 10 به توان 14 ذره از يك گرم يديدنقره آزاد كنند. توانايي هسته سازي يديدنقره با كاهش دما افزايش يافته و با نوع دستگاه تغيير مي كند. در بيشتر دستگاه هاي دماي آستانه اي كه در دماي پايين تر از آن ، يديدنقره هسته يخ موثر است 5 (منفي پنج) درجه سانتي گراد است. بارورسازي ابرهاي كوهساري و همرفتي وقتي هواي مرطوب ضمن صعود از كوه ها سرد مي شود، ابرها تشكيل مي شوند. ابرهايي كه از اين طريق شكل مي گيرند، ابرهاي كوهساري ناميده مي شود. بيشتر اين ابرها در زمستان از انبوهي از قطرات ابر سرد به وجود مي آيند؛ البته بسياري از اين ابرها در بارش بي تاثيرند. بيش از 90 درصد رطوبت مايع آنها آزاد هستند تا زماني كه با نزول هوا و گرم شدن در باد پناه كوه قطرك ها تبخير مي شوند. بعضي از اين ابرها حاوي ذرات يخ كافي براي تبديل قطرات ابر سرد به بارندگي نيستند. بارورسازي اين نوع ابرها با استفاده از مواد مصنوعي هسته هاي يخ ، باعث افزايش كارايي بارندگي مي شود. ابرهاي كوهساري ديگري كه حاوي مقادير فراوان يخ و هسته هاي يخ مصنوعي افزوده شده هستند، سبب افزايش كارايي بارش نمي شوند. بارورسازي چنين ابرهايي در واقع مقدار بارندگي را به كمتر از آنچه ممكن است توليد كنند، كاهش مي دهد. هر چند شواهد كمي براي حمايت از اين نظريه وجود دارد، متصديان تعديل آب و هوا بايد درباره انواع مختلف ابرهايي كه در زمستان از روي رشته كوه ها عبور مي كنند، شناخت كافي داشته باشند.در بارورسازي اين ابرها از مواد مختلفي استفاده شده است ، يديدنقره كه با ژنراتورهاي زميني يا از هواپيما بالاي قله ابر آزاد مي شود، بيشترين كاربرد را داشته است. مطالعات آماري بارندگي و اطلاعات جريان رودخانه اي نشان مي دهد كه در برخي طرح هاي بارورسازي ابرهاي زمستاني كوهساري 5 تا 15 درصد بارندگي فصلي در منطقه هدف افزايش يافته است. ابرهاي همرفتي در بارندگي تابستاني در سراسر جهان نقش مهمي ايفا مي كنند و منبع عمده بارش در فصول مناطق حاره اي هستند. تعديل ابرهاي همرفتي بسيار پيچيده تر از ابرهاي زمستاني كوهساري است. بارورسازي ابرهاي همرفتي با هسته هاي ميعان بزرگ امكان پذير است ؛ اما از آنجايي كه ميزان مواد مورد نياز زياد است ، اين روش به ندرت عملي است. اگر شرايط مناسب باشند، ابرهاي همرفتي مي توانند تحريك شوند تا اين كه بيشتر رشد كرده و دوام طولاني تري داشته باشند. تحقيقات نشان مي دهد وارد كردن يديدنقره يا يخ خشك به قسمت هاي ابر سرد يك ابر سبب انجماد قطرات مي شود در اثر انجماد گرماي نهان انجماد به مقدار زيادي آزاد شده ، گرماي آزاد شده شناوري ابر را بيشتر كرده و سبب مي شود ابر بيشتر رشد كند. هم اكنون انجمن تعديل آب و هوا به نام weather modification Association در كشور امريكا با عنوان انجمن تحقيقات كنترل آب و هوا تاسيس شده است كه 200 عضو را در 5قاره جهان مستقر كرده است كه مي تواند در ارائه دستاوردها و تجارب جهان به ديگر كشورها بسيار فعال و موثر عمل كند.
     
#68 | Posted: 5 Apr 2014 19:03
به راستي چرا بلورهاي برف شش پر و متقارن و سفيد هستند؟

براي پاسخ به اين سوال بايد داستان زندگي يك دانه برف را دانست.

داستان زندگي دانه برف، از ابر آغاز مي‌شود، از زماني كه يك قطره بسيار ريز ابر يخ زده و به يك ذره كوچك يخي تبديل مي‌شود.

زماني كه بخار آب روي سطح ذره يخ شروع به سخت شدن مي‌كند، به سرعت در اين يخ كوچك چند وجه ايجاد و به يك شش وجهي تبديل مي‌شود.

ذره يخ تا مدتي اين شكل شش وجهي را حفظ مي‌كند اما به تدريج كه بلور بزرگتر و بزرگتر مي‌شود، از هر يك از وجوه اين شش وجهي شاخه‌اي بيرون مي‌آيد. از آنجا كه شرايط جوي (يعني دما و رطوبت) در همه نقاط اين بلور كوچك يكسان است، هر شش شاخه جديد، تقريبا به يك اندازه رشد مي‌كنند.

بلور برف در حاليكه بزرگتر مي‌شود، در داخل ابر با باد به اينسو و آنسو مي‌رود و به همين دليل است كه در طول زمان، با دماهاي مختلفي روبرو مي‌شود.

اما رشد كريستال تا حد بسيار زيادي به ميزان دما مربوط مي‌شود و از آنجا كه هر شش شاخه بلور در هر زمان در شرايط مساوي قرار دارند، همه آنها به يك شكل رشد مي‌كنند.

نتيجه نهايي اين روند، ايجاد ساختاري شش شاخه و متقارن است. بايد توجه داشت كه چون هر بلور برف مسيري خاص خود را در ابر مي‌پيمايد، هر يك شكل خاص خود را پيدا مي‌كنند.


** چه چيزي باعث همزماني رشد شش بازوي كريستال برف مي‌شود؟
هيچ چيز. همانطور كه قبلا اشاره شد هر يك از بازوهاي دانه برف مستقلا رشد مي‌كند اما از آنجا كه نقاط مختلف هر بلور اوليه برف درشرايط مساوي دمايي قرار دارد، اين رشد همزمان و برابر صورت مي‌گيرد.

شايد اين موضوع عجيب و باورنكردني به نظر برسد اما شايد اشاره به يك نكته، اين موضوع را باوركردني كند: در واقع بلورهاي برف چندان كامل متقارن نيستند. براي اطمينان به زير برف برويد و خودتان آزمايش كنيد.

به ندرت ممكن است كريستالي كاملا متقارن پيدا كنيد.


** دانه برف چرا شش بازو دارد؟
علت اين امر به خصوصيات هندسه شش ضلعي شبكه بلور يخ برمي‌گردد. اما اين شبكه ابعاد مولكولي دارد و پي بردن به اين موضوع كه اين تقارن در ابعاد نانو چگونه به ساختار يك كريستال برف كه به مراتب بزرگتراست، منتقل مي‌شود، كار ساده‌اي نيست.

اما بطوركلي بايد گفت ايجاد بازو در دانه برف از طريق "تشكيل وجوه" (‪ faceting‬يا ايجاد ساختاري مانند جواهرات تراش داده شده) صورت مي‌گيرد.

اين وجوه بدون نياز به نيروي خاصي تشكيل مي‌شوند كه علت آن، نحوه قرار گرفتن مولكول‌ها در داخل شبكه دانه برف است. در فرآيند تشكيل وجوه است كه دانه ابتدايي برف به يك شش وجهي تبديل مي‌شود كه ساختاري بزرگتر با يك تقارن شش بري است. در نهايت، بازوها از گوشه‌هاي شش ضلعي بيرون مي‌آيند و وجود شش گوشه اساس به وجود آمدن شش بازوست.

فرآيند "تشكيل وجوه" نشان مي‌دهد كه هندسه مولكول آب چگونه به هندسه يك كريستال درشت برف منتقل مي‌شود.

پارسیان (شاپرزفا)


** چرا برف سفيد است؟
برف سفيد نيست. برف از كريستالهاي يخ درست شده و انبوه آنها سفيد به نظر مي‌رسد درست مانند خرده شيشه‌هايي كه انبوه آنها سفيد به نظر مي‌آيد.

نور بازهم مانند شيشه، از بخشي از سطوح يخ دانه برف منعكس مي‌شود و رنگ خاصي را بازتاب مي‌دهد. هنگامي كه مقدار زيادي برف انباشته شده باشد و از روي هر وجه هر دانه برف بخشي از نور منعكس شود، اين نور به نقاط اطراف بازتاب يافته و دوباره برمي‌گردد. از آنجا كه همه رنگها تقريبا به ميزان مساوي پراكنده هستند، انبوه برف سفيدرنگ به نظر مي‌رسد.

در واقع، هنگامي كه نور در حال تابش و بازتابش است، يخ بخشي از آن را جذب مي‌كند و رنگ قرمز، آسانتر از رنگ آبي جذب مي‌شود و در نتيجه، رنگ آبي بازتاب مي‌يابد. به همين دليل اگر به داخل يك توده برف خوب نگاه كنيد، گاه در آن رنگ آبي را مشاهده مي‌كنيد.


** فايده دانستن اين اطلاعات درباره دانه‌هاي برف چيست؟
بلورهاي زيباي برف رقص كنان از آسمان به زمين مي‌بارند و يك انسان پرسشگر بايد بداند كه اين دانه‌ها از چه و چگونه تشكيل شده‌اند. مطمئنا از ميان بيش از شش ميليارد جمعيت زمين، عده‌اي هستند كه بخواهند به رازهاي دانه‌هاي برف پي ببرند.

با همه اينها، يافتن راز چگونگي تشكيل بلورها، بدون ترديد كار بي‌فايده‌اي نيست. براي مثال، كل صنعت كامپيوتر به سيليكون و ديگر كريستال‌هاي نيمه‌هادي متكي است ولي ما هنوز درباره فيزيك چگونگي تشكيل اين كريستالها اطلاعات زيادي نداريم.

اگر از فيزيك پايه‌اي كه در پس رشد بلورها ، از جمله بلور يخ، وجود دارد، درك بهتري پيدا كنيم، توانايي بيشتري براي ايجاد مواد جديد خواهيم داشت.
     
#69 | Posted: 5 Apr 2014 19:03
صاعقه
ـــــــــ نوري خيره كننده و صدايي مهيب و كوبنده ! ؛ معمولا اينها تنها شاخصه هايي هستند كه ما از صاعقه مي شناسيم . اسم هايي كه ساكنان مناطق مختلف روي اين پديده گذاشته اند نيز اغلب بر گرفته از همين دو محصول صاعقه است ؛ شيرازي ها مي گويند " غّره تراق "، تهراني ها "رعد و برق " ، افغاني ها "تانا " و اروپاييان " تندر" صدايش مي كنند .

صاعقه چيست ؟
ــــــــ وقتي بار الكتريكي انباشته شده در ابرها تخليه شده و به صورت يك قوس الكتريكي به زمين برخورد كند ؛ صاعقه اتفاق مي افتد. توضيح : در آسمان و بين خود ابرها نيز قوس هاي الكتريكي ايجاد مي شود اما اين نوع از صاعقه بيشتر مورد توجه صنايع و ورزشها هوايي است و در كوهنوردي اهميت خاصي ندارد.
صاعقه چگونه رخ مي دهد؟
ـــــــــ هنگام طوفان يا حركت بادهاي بزرگ ، بار الكتريكي زيادي در ابرها ذخيره مي شود و به اصطلاح ابرها باردار مي شوند. بدين ترتيب ابر تبديل به يك منبع انرژي بسيار عظيم مي شود كه بر فراز آسمان در حركت است . اين ذخيره انرژي آنقدر ادامه پيدا مي كند تا ابر از انرژي الكتريكي اشباع شده و در اولين فرصت ممكن ، انرژي خود را تخليه مي كند . معمولا بهترين محل براي اين تخليه زمين است زيرا زمين آنقدر بزرگ است كه هرگز از الكتريسيته اشباع نمي شود . بنابراين ابر ابتدا هواي اطراف خود را با " يونيزه " كردن مستعد عبور جريان برق كرده ، سپس انرژي خود را از ميان هواي يونيزه شده عبور داده و در زمين تخليه مي كند.
اما مقدار انرژي تخليه شده ، سرعت تخليه و اثرات آن چقدر است؟
ـــــــــ صاعقه يكي از قدرتمندترين ، خطرناكترين و عجيب ترين پديده هاي طبيعي است . پديده اي با ميلياردها " وات " انرژي و اثراتي متعدد و باورنكردني مانند توليد هزاران درجه حرارت ، توليد گازهاي مسموم ، ايجاد امواج نيرومند و ...
صاعقه چه مشخصاتي دارد ؟
ــــــــ صاعقه ويژگي هاي منحصر به فردي دارد كه آنها را در هيچ رخداد طبيعي ديگري نمي توان يافت . ويژگي هايي كه عمدتا از الكتريسيته خاص صاعقه نشات مي گيرند . مهمترين اين خصوصيات عبارتند از : ولتاژ صاعقه ، جريان صاعقه ، قدرت صاعقه ، سرعت صاعقه و دفعات تكرار صاعقه
ولتاژ صاعقه
ـــــــــ ولتاژ صاعقه معمولا بين 10 تا 20 ميليون ولت در نوسان است و بعضا تا 100.000.000 ولت هم افزايش پيدا مي كند . بزرگي اين رقم را وقتي بهتر درك مي كنيد كه آن را با برق شهر ( 220 ولت ) مقايسه كنيد . به عبارت ديگر ولتاژ صاعقه آنقدر زياد است كه مي تواند بر مقاوت بسيار زياد " هوا " در برابر عبور جريان برق ، غلبه كرده و از آن بگذرد !
جريان صاعقه
ــــــــ اين جريان در حدود 10.000 آمپر شدت دارد . اما اين مقدار هميشگي نيست و گاه تا 200 هزار آمپر هم مي رسد ( كنتور منزل شما حداكثر 25 آمپر را از خود عبور مي دهد ).
قدرت صاعقه ــــــــ
با توجه به مطالب بالا مي توان نتيجه گرفت كه صاعقه به طور معمول حدود 100 ميليارد وات(!) انرژي توليد مي كند و مي تواند اين مقدار را تا 16000 ميليارد وات (!) نيز بالا ببرد . نيرويي كه در هيچ كجاي ديگر يافت نمي شود
سرعت صاعقه ــــــــ
صاعقه با تمام نيروي عظيمش تنها در يك لحظه خود را از ابرهاي آسماني به زمين مي رساند . اما زمان دقيق اين لحظه چقدر است ؟ مشاهدات و محاسبات دقيق سازمان فضايي آمريكا ( ناسا ) نشان مي دهد كه تخليه الكتريكي ابرها معمولا در مدت زماني كمتر از چند صدم تا چند هزارم ثانيه رخ مي دهند . صاعقه گاه مي تواند تا 40 هزار كيلومتر در ثانيه سرعت بگيرد ! يعني مي تواند در يك ثانيه 20 بار مسير رفت و برگشت تهران - مشهد را طي كند.
دفعات تكرار صاعقه در يك محدوده مشخص
ـــــــــ وقتي در منطقه اي صاعقه اي روي مي دهد ، اين احتمال هست كه صاعقه چندين بار ديگر نيز به آن حوالي برخورد كند اما نمي توان تعداد دقيق آن را تعيين كرد. با اين وجود مي توان گفت در مناطق كويري و كوهستانهاي مرتفع ، احتمال برخورد پي در پي صاعقه بيش از ديگر مناطق است. همچنين برخي از نقاط كره زمين ، صاعقه خيز تر از جاهاي ديگر هستند ؛ امروزه ماهواره هاي هواشناسي با عكس برداري هاي دقيق و مداوم از تمام كره زمين ، دفعات بروز صاعقه را در نواحي مختلف شمارش مي كنند . اين شمارش نشان مي دهد كه مناطق قطبي با ميانگين 3 بار صاعقه در ساعت ، كمترين و رشته كوه آلپ با 1000 صاعقه در ساعت ، بيشترين آمار بروز صاعقه را دارد . مناطق هيماليايي هم از جمله سرزمين هاي صاعقه خيز جهان محسوب مي شوند. همچنين كوههاي "البرز" در ايران و كوههاي "هندوكش" در افغانستان نيز از مناطق پر صاعقه جهان هستند.
ـــــــــ از ديگر خصوصيات صاعقه ، زاينده بودن آن است ؛ به اين معني كه صاعقه مي تواند نور ، صدا ، حرارت و ... توليد كند و همه اينها تاثيرات چشم گيري بر محيط اطراف خود دارند.
صاعقه به غير از نور و صدا چه چيزهاي ديگري توليد مي كند ؟
ــــــــ صاعقه علاوه بر پيامدهاي مشهودي چون نور و صدا ، بسياري توليدات ديگر نيز دارد كه برخي از آنها خطرناك و بعضي ديگر تنها پديدههايي جالب توجه و عجيب اند . از جمله توليدات صاعقه مي توان ؛ حرارت ، نور ، صدا ، موج ، گاز ، برق زميني ( ولتاژ گام ) ، خلاء و ... را نام برد.
صاعقه چگونه و چه مقدار حرارت توليد مي كند ؟
ــــــــ عبور جريان برق از هر جسمي حرارت توليد مي كند ، حال هرچه مقدار جريان برق و مقاومت آن جسم در برابر عبور جريان برق بيشتر باشد ، حرارت توليد شده هم بيشتر است . صاعقه نيز هنگام شكافتن هوا و پس از آن ، هنگام برخورد با زمين حرارت توليد مي كند كه با توجه به جريان هزاران آمپري صاعقه ، مقدار اين گرما بسيار زياد است ؛ صاعقه در زمان برخورد با زمين 200.000 درجه سانتي گراد گرما توليد مي كند . اين مقدار حرارت مي تواند يك آجر نسوز را ذوب كند ! البته اين رقم هميشه يكسان نيست و با توجه به جنس خاك ، ميزان رطوبت آن و ساير عواملي كه مقاومت زمين را در برابر جريان برق ، كم يا زياد مي كند متفاوت است . در نظر داشته باشيد كه زمين در برابر جريان عادي برق بسيار مقاوم و كاملا عايق (نارسانا) است و تنها جريانهاي فوق العاده زيادي مانند صاعقه مي توانند از زمين عبور كنند. حرارت حاصل از صاعقه مي تواند انساني را در يك لحظه به ذغال تبديل كند يا مشتي از خاك را با ذوب كردن به سنگ تبديل كند و يا درخت تنومندي را به آتش بكشد .
صاعقه چگونه و چه مقدار نور توليد مي كند ؟
ــــــــ همانطور كه گفته شد صاعقه يك قوس الكتريكي يا به عبارت ديگر يك جرقه بسيار بزرگ است و با شكافتن ملكولهاي هوا نور توليد مي كند . نوري كه صاعقه توليد مي كند از فاصله 100 كيلومتري قابل رؤيت است. اين نور مي تواند تا شعاع چند كيلومتري اطراف خود را روشن كرده و كساني را كه از نزديك آن را ببينند به طور موقت يا دائم كور كند.
صداي صاعقه ــــــــ
صدا از پيامدهاي هميشگي صاعقه است . اين صدا بر اثر شكافته شدن هوا ايجاد مي شود و در حقيقت صداي انفجار ناشي از برخورد صاعقه است . صداي صاعقه هميشه چند ثانيه پس از ديده شدن برق آن به گوش مي رسد ؛ علت اين مساله بيشر بودن سرعت نور به نسبت سرعت صوت است . يعني هر چند صدا و نور صاعقه همزمان توليد مي شوند اما ما اول نور صاعقه ( برق ) را مي بينيم ، بعد صداي آن ( رعد ) را مي شنويم. سرعت نور : 360 هزار كيلومتر در ثانيه و سرعت صوت : 330 متر در ثانيه است .
موج ناشي از صاعقه
ــــــــ همانطور كه گفته شد صاعقه را مي توان نوعي انفجار نيز محسوب كرد ، خصوصا وقتي به زمين برخورد مي كند. بنابراين صاعقه هم موج انفجار توليد مي كند ، موجي كه گاه مي تواند انساني را به هوا پرتاب كند.
صاعقه ، گاز توليد مي كند
ــــــــ شايد يكي از عجيب ترين پيامدهاي صاعقه ، توليد گاز باشد و بيشتر تعجب مي كنيد وقتي كه بدانيد اين گاز " اوزون " است . همان گازي كه با قرار گرفتن در لايه هاي بالايي جو ، سدي در برابر تشعشعات زيانبار كيهاني ايجاد مي كند. "اوزون" در حقيقت همان اكسيژن است ولي به جاي 2 اتم ، داراي 3 اتم اكسيژن است مولكول اكسيژن به علت مشكلات پيوندي نمي تواند به راحتي به صورت 3 اتمي در آيد و به همين دليل مقدار گاز اوزون در طبيعت بسيار محدود است اما صاعقه اين كار را به زور و اجبار انجام مي دهد و اتم هاي اكسيژن را سه به سه به هم پيوند مي زند و " اوزون " توليد ميكند . اوزون بر خلاف اكسيژن يك گاز سمي است و تنفس آن مي تواند خطرناك باشد.
برق زميني (ولتاژ گام)
ــــــــ برق زميني يا " ولتاژ گام " يكي ديگر از عواقب خطرناك صاعقه است ؛ برق زميني ، جرياني است كه پس از وقوع صاعقه ، براي لحظاتي در زمين باقي مي ماند تا جذب زمين شده يا تبديل به گرما شود. ش ولتاژ گام در زمين حركت مي كند اما مسير حركت مشخصي ندارد . معمولا قسمت عمده برق زميني در اعماق فرو مي رود اما اگر سطح زمين مرطوب ، داراي بستر سنگي يا پوشيد از خاك مناسب يا علفزار باشد ، ترجيح مي دهد كه روي سطح زمين و در جهات مختلف ، حركت كند . اين پديده را ولتاژ گام مي نامند زيرا با وارد كردن برق از راه گامهاي شخص ( پاهاي او ) ، باعث برق گرفتگي او مي شود. ولتاژ گام تا شعاع چندين متر در اطراف محل اصابت صاعقه پراكنده شده و اشخاصي كه در مسير حركت او قرار گرفته باشند را دچار برق گرفتگي مي كند. اينكه ولتاژ گام دقيقا چقدر برد دارد قابل محاسبه نيست و به ميزان رسانايي خاك آن محل ( موارد ذكر شده در بالا) بستگي دارد ولي به ندرت ديده شده برق زميني بيشتر از 100 متر در سطح زمين پيش برود. ولتاژ گام مختص صاعقه نيست و در حوادث صنعت برق مانند افتادن كابل هاي فشار قوي برق بر روي زمين نيز ايجاد مي شود . البته به طور حتم ولتاژ گام ناشي از صاعقه بسيار قوي تر است.
     
#70 | Posted: 5 Apr 2014 19:04
النينو
پارسیان (شاپرزفا)
رويداد ال نينو / نوسان جنوبي يكي از مهمترين و شاخص ترين رويداد هايي است كه منجر به ظهور نا بهنجاري هاي بزرگ آب و هوايي در بسياري از نقاط جهان مي شود . هواشناسان و اقيانوس شناسان جهان در سالهاي اخير مطالعات زياد و دقيقي در مورد مكانيزم ايجاد ال نينو و تاثيرات متقابل جو و اقيانوس انجام داده اند ، بويژه مطالعات گسترده اي در ارتباط با ناموزوني دما در سطح دريا و نوسانات فشار جو در سالهايي كه ال نينو رخ مي دهد انجام گرفته است ، مجموعه اين تغييرات را بنام نوسانات جنوبي مي نامند كه با كلمه اختصاري ENSO (ElNino Southern Oscillation )يعني تركيبي از دو كلمه ال نينو و نوسانات جنوبي است بكار مي رود . براي نخستين بار واكر (1932) و بليس (1937) بر وجود نوساني در فشار سطح و در مقياس جهاني اشاره كردند و آن را نوسان جنوبي SO ناميدند . بدين سان SOيك الگوي ارتباط از راه دور جهاني در اتمسفر است و به دليل تميز آن از ساير الگوهاي ارتباط از راه دور ( بويژه نوسانات اطلس شمالي و آرام شمالي ) جنوبي ناميده شده است . مراكز عمل SO توسط يك گردش مداري شرق به غرب در امتداد صفحه استوا همراه با صعود هوا در غرب اقيانوس آرام و نزول هوا در شرق اقيانوس آرام به يكديگر مربوط مي شود و به اين ترتيب گردش شكل مي گيرد كه توسط بژرگنس (1969) گردش واكر ناميده شد . ال نينو مولفه اقيانوسي ENSO مي باشد و با دگرگونيهاي بزرگ در دماهاي سطح دريا در منطقه آرام حاره اي پديدار مي گردد .
مشخصات ال نينو :
در طول پديده ال نينو باد ها در استوا بر روي اقيانوس از غرب به شرق مي وزند . اين بادها در سطح آب اقيانوس جابجا شده و آبهاي گرم سطح اقيانوس را كه بوسيله خورشيد در مناطق گرمسيري حرارت ديده اند ، به سواحل غربي شمال و جنوب قاره آمريكا مي آورد . به دنبال آبهاي گرم ، بارندگي نيز به سمت مشرق متمايل مي شود ، به همراه سيل در پرو و خشكسالي در اندونزي و استراليا . نشانه كليدي ال نينو ، افزايش دماي غير عادي در امتداد و هر دو طرف خط استوا در اقيانوس آرام مركزي و شرقي است . اين جريان هر چند سال يكبار با يك گرمايش عظيم و غير معمول همراه مي شود . بطوري كه در اين حال دماهاي سطح دريا حداقل براي چند ماه پياپي در 3 تا 5 محل ساحلي بالاي حد نرمال مي رود . و در پي آن دماي سطح دريا براي يك سال و يا حتي بيشتر بصورت غير عادي باقي مي ماند و براي برگشت به شرايط عادي منطقه ، حداقل تا ژانويه يا مارس آينده زمان لازم است .
ال نينو اصولاً تغييراتي در موقعيت تندبادها بوجود آورده و موجب پديد آمدن رفتارهاي آب و هوايي غير معمول در كره زمين مي گردد . تغييرات در تند بادها كه توسط ENSO صورت مي گيرد بر آب و هوا نه تنها در شمال و جنوب قاره آمريكا بلكه در نقاط دوردستي همچون آفريقا و نواحي جنوبگان تاثير مي گذارد .
در حالت عادي آب و هواي نواحي گرمسيري منطقه غرب داراي دماي بيشتر از 10 درجه سانتيگراد نسبت به سواحل شرق پرو و اكوادور مي باشد . فشار هوا در بالاي آب هاي گرم كاملاً پايين است . هواي مرطوب برخاسته از منطقه باعث تشكيل ابر هاي سنگين و بارانهاي شديدي مشابه بارانهاي جنوب شرق آسيا ، گينه نو و شمال استراليا مي شود. كه نهايتاًمنجر به افزايش بارندگي در مناطق جنوبي آمريكا و پرو و خشكسالي در قسمت غربي اقيانوس آرام كه استراليا و كشور هاي مجاور را نيز تحت تاثير قرار مي دهد ، مي گردد . در طي يك رويداد ال نينو نابهنجاري هاي دماي سطح دريا ، سطحي به وسعت 5 ميليون كيلومتر مربع را در طي مراحل انتقال تا تكامل پوشش مي دهد .
دلايل وقوع ال نينو :
گردش واكر : اين گردش يك گردش اتمسفري ، در صفحه اي عمود بر استوا مي باشد كه با صعود هوا در غرب آرام استوايي و نزول هوا در شرق آرام استوايي شكل مي گيرد و همراه با آن بادهاي سطحي شرقي و بادهاي غربي فوقاني به موازات استوا در سطح وسيعي از حوضه آرام استوايي ايجاد مي شود . در واقع گردش واكر اتمسفر ، به گراديان دماي سطح دريا در طول استوا ، ميان دماهاي بالا در غرب آرام استوايي و دماهاي پايين در شرق آرام استوايي مي باشد و قوياً در ارتباط با رويداد ENSO است .
حال اين گراديان دما در سطح دريا چگونه شكل مي گيرد ؟
در شرايط عادي منطقه ، در غرب آرام حاره اي به واسطه بادهاي تجارتي جنوب شرقي نسبتاً آرام ، گرايش حاصل از تشعشع خورشيدي موجب گرم شدن آبهاي اقيانوس مي شود .
به طور همزمان بادهاي تجارتي جنوب شرقي موجب فرا رفت آبهاي گرم به سمت غرب مي شوند . بنابراين در غرب آرام حاره اي يك انباشتگي از آبهاي با دما هاي بالا بوجود مي آيد و تراز دريا در اين منطقه بالا است . حال به دليل تنش باد شرقي در آرام استوايي حركتي به سمت قطب در لايه اكمن اقيانوسي ايجاد مي شود و در پي آن به دليل پيوستگي ، فراجهندگي آب سرد در نواحي مركزي و شرقي آرام استوايي به وجود مي آيد كه اين علتي بر وجود زبانه آب خنك در نواحـــــي مــركزي و شرقي آرام استوايي مي باشد . بدين ترتيب در شرايط عادي منطقه ، در غرب آرام استوايي آبهاي سطحي با دماهاي بالا و در مركز و شرق آرام استوايي ، زبانه اي از آبهاي سطحي با دماهاي پايين وجود دارد . حال در نواحي استوايي توزيع فعاليتهاي همرفتي قوي در اتمسفر به ميزان زيادي به همگرايي بادهاي تجارتي و دماي سطح دريا بستگي دارد به طوري كه منطقه همگرايي درون حاره اي (ITCZ - Inter Tropical Convergence Zone) و منطقه همگرايي آرام جنوبي (SPCZ - South Pacific Convergence Zone) بر روي مناطقي واقع شده اند كه داراي آب هاي سطحي با دماي بالاتر از 27 درجه سانتيگراد مي باشند . بنابراين در غرب آرام استوايي توسط بادهاي تجارتي همگرايي و در نتيجه صعود هواي گرم و مرطوب اتفاق مي افتد و به دنبال آن در اثر فعاليتهاي همرفتي و بارندگي ، گرماي نهان به طور گسترده اي در اتمسفر فوقاني آزاد مي شود و در اين حال زمينه اي مساعد جهت يك شارش برگشتي به سمت شرق و به موازات استوا در اتمسفر فوقاني پديد مي آيد و در پي آن هواي خشك در شرق آرام استوايي نزول مي كند . بنابراين در شرق آرام استوايي ناحيه پر فشار سطحي و در غرب آرام استوايي ناحيه كم فشار سطحي شكل ميگيرد و به دليل گراديان فشار به وجود آمده ، حركتي از شرق به غرب در سطح و موازات استوا ايجاد شده و بدين سان گردش واكر كه حاصل گرمايش آدياباتيك در نواحي استوايي است شكل مي گيرد . همراه با بادهاي تجاري جنوب شرقي قوي، گردش واكر شدت مي يابد اما قدرت گردش واكر با دماي سطح دريا در شرق آرام استوايي نيز در ارتباط است به اين ترتيب زماني كه دماهاي سطحي دريا در شرق آرام استوايي پايين تر از حد نرمال است (شرايط عكس ال نينو كه لانينا نام گرفته است ) بادهاي تجاري و گردش واكر در قويترين وضعيت خود قرار دارند . تحت اين شرايط ، شرق استراليا ، اندونزي و هندوستان از هوايي مرطوب و باران زا برخوردارند و شرق آرام استوايي هواي خشك حاكم است واين شرايط عادي منطقه مي باشد . اما زمان وقوع رويداد ENSO يعني شرايط غير عادي منطقه ، زماني است كه گردش واكر ضعيف شده و به دنبال آن هواي خشك و كم باران حاكم مي شود .
راههاي مشاهده ، ثبت و اندزه گيري :
نوسان جنوبي يك رفتار الاكلنگي در تودة اتمسفري است كه مستلزم تبادل هوا ميان دو نيمكره شرقي و غربي بوده و در عرضهاي جغرافيايي حاره اي و جنب حاره اي متمركز مي باشد . مراكز عمل آن اطراف اندونزي و شرق آرام جنوبي در بخش حاره اي است . زماني كه فشارهاي سطح در شرق آرام جنوبي حاره اي (تاهيتي در 17 درجه جنوبي و 150 درجه غربي ) بالاي نرمال است در بيشتر نواحي غرب آرام جنوب حاره اي (داروين در 12 درجه جنوبي و 130 درجه شرقي ) فشارهاي سطح زير حد نرمال است، كه اين فاز سرد نوسان جنوبي نام گرفته و با پديده لانينا (عكس ال نينو ) همراه است . در اين حالت دماهاي سطح دريا در شرق آرام جنوبي حاره اي پائين تر از نرمال است و بادهاي تجارتي و گردش واكر در قويترين وضعيت خود قرار دارند . اما زماني كه فشارهاي سطح در شرق آرام جنوبي حاره اي پائين تر از نرمال است در اكثر نواحي غرب آرام جنوبي حاره اي فشار هاي سطح بالاتر از نرمال است و اين شرايط فاز گرم نوسان جنوبي نام گرفته و در اكثر مواقع با پديده ال نينو همراه است . با اندازه گيري فشارهاي سطح در حوزة آرام جنوبي حاره اي يك شاخص اتمسفري (Southern Oscillation Index-SOI) براي نوسان جنوبي به صورت زير تعريف شده است :
اگر فشار تاهيتي منهاي فشار داروين عددي مثبت شود شرايط غير ال نينو است و اگر فشار تاهيتي منهاي فشار داروين عددي منفي شود شرايط ال نينو برقرار است .
به طور كلي مداركي قوي وجود دارد دال بر اينكه يك گرمايش كلي در اتمسفر جهاني در حدود چند ماه بعد از يك رويداد قوي ال نينو به وجود مي آيد . بر اين اساس پروفسور ويرتكي از دانشگاه هاوايي در سال 1985 پيشنهاد نمود كه مقياس زماني براي وقوع رويداد ال نينو بايستي با محاسبه زمان لازم براي اندوختن آب گرم در مناطق حاره اي جهت شارژ سيستم تعيين شود زيرا به هنگام ظهور ال نينو حرارتي شارژ شده به سمت عرض هاي جغرافيايي بالا و نيز به داخل اتمسفر آزاد مي شود . در طول مرحله تكامل ، يك پريشيدگي به شكل منبع حرارتي در غرب آرام استوايي ايجاد مي شود و اين منبع حرارتي يك سلسله رويدادهايي را ايجاد مي نمايد و سرانجام شرايط غير ال نينو در منطقه حاكم مي شود .
براي گرد آوري داده هاي لازم NOAA از يك شبكه چند شناوري استفاده مي كنند كه دما و جريان ها و بادهاي خطوط استوايي را اندازه گيري مي كند . اين شناورها به طور روزانه داده ميفرستند كه بلافاصله در دسترس محققان و پيش بيني كنندگان در سراسر دنيا قرار مي گيرد .
در اقيانوس آرام استوايي ، ال نينو به روشهاي مختلفي هم چون ماهواره ها ، شناورهاي متصل به لنگر گاه ها ، تجزيه و تحليل سطح دريا و XBT ها رديابي مي شود . بسياري از اين سيستمهاي بررسي اقيانوس جزيي از برنامه «اقيانوسهاي گرمسيري ـ اتمسفر جهاني » بوده اند و هم اكنون در طرح « سيستم بررسي ENSO » به كار گرفته شده اند .
تاثير ال نينو بر محيط و زندگي بشر :
همراه با رويداد ال نينو توليدات بيولوژيكي به دليل كاهش فرا جهندگي آب سرد در سرتاسر سواحل پرو و اكوادور كاهش مي يابد كه اين سبب مرگ و مير ماهيان و به خصوص ماهي كولي كه غذاي عمدة پرندگان دريايي است مي شود . به دنبال مرگ و مير ماهيان ، ميليونها پرنده دريايي به علت عدم وجود غذاي عمدة خود يعني ماهي كولي در ساحل نابود مي شوند كه اين لطمه اقتصادي جبران نا پذيري را در صنايع ماهيگيري و كود مرغ ( دريايي ) گيري براي كشور هاي پرو و اكوادور به بار مي بارد . از آسيب هاي محلي ديگر ، بارندگي هاي سيل آسا در بخش هايي كه به طور معمول لم يزرع سواحل پرو و اكوادور است كه سبب ته نشست هاي گلي و تخريب شالوده اين مناطق مي شود و در مجموع به دليل شرايط نا به هنجار به وجود آمده ، پديده ال نينو در منطقه به عنوان فاجعه طبيعت شناخته شده است . همچنين اين پديده رابطه اي قوي با خشكسالي در هند ، شرق استراليا ، مالزي ، اندونزي و كلاً آسياي جنوب شرقي دارد . مثلاً ال نينوي 1983–1982 كه شديد ترين رويداد اقليمي دريايي از اين نوع بوده است موجب انقال زنجيره باران هاي حاره اي به طرف شرق و مركز اقيانوس آرام گرديد . كه اين مطلب از تفسير نقشه هاي ماهواره اي و تشعشعات موج بلند بازتابيده از سطح اقيانوس ثابت شده است . از نتايج اين واقعه بارانهاي شديد به مقدار 2000 ميليمتر و جاري شدن سيل هاي مخرب در جنوب اكوادور و شمال شرق پرو مي باشد .
اطلاعاتي در مورد واژه ال نينو :
ال نينو لغتي اسپانيولي و به مفهوم پسر بچه و با تعميم معنا ، كودك مسيح است . علت اين نام گذاري به دليل اعتقادات قلبي و مذهبي سكنه ساحل نشين كشور هاي اكوادور و پرو است . عبارت ال نينو در اصل به يك جريان گرم و ضعيف ساليانه اطلاق مي شود كه حدوداً در زمان كريسمس به سمت جنوب در امتداد سواحل پرو و اكوادور جريان مي يابد . از اين رو كودك مسيح ناميده شده است . لانينا (Lanina) يعني دختر كوچك و بعضــي مواقع (El-viejo) يا (Anti Elnino ) خوانده مي شود .
     
صفحه  صفحه 7 از 18:  « پیشین  1  ...  6  7  8  ...  17  18  پسین » 
علم و دانش انجمن لوتی / علم و دانش / Earth science | مقالات زمین شناسی بالا
جواب شما روی این آیکون کلیک کنید تا به پستی که نقل قول کردید برگردید
رنگ ها  Bold Style  Italic Style  Highlight  Center  List       Image Link  URL Link   
Persian | English
  

 ?
برای دسترسی به این قسمت میبایست عضو انجمن شوید. درصورتیکه هم اکنون عضو انجمن هستید با استفاده از نام کاربری و کلمه عبور وارد انجمن شوید. در صورتیکه عضو نیستید با استفاده از این قسمت عضو شوید.



 
Report Abuse  |  News  |  Rules  |  How To  |  FAQ  |  Moderator List  |  Sexy Pictures Archive  |  Adult Forums  |  Advertise on Looti

Copyright © 2009-2019 Looti.net. Looti.net Forum is not responsible for the content of external sites