فیزیک جو و هواشناسی |مقالات|

آذرخش های گلوله ای

گروهی از محققان توانسته اند به دستورالعمل ساده ای برای ساخت کره های نورانی در شرایط آزمایشگاهی دست یابند و به این ترتیب به این معمای شگفت انگیز درباره چگونگی تشکیل آذرخش ها پاسخ دهند.
هزاران نفر از مردم در طول زندگی خود این پدیده طبیعی را تجربه کرده اند. آذرخش گلوله ای در حقیقت یک گوی نورانی است که گاهی هنگام توفان های شدید می توان آن را مشاهده کرد. این گوی تقریبا به اندازه یک گریپ فروت است و چند دقیقه یا ثانیه به طول می انجامد که گاهی در فاصله بسیار نزدیک به سطح زمین در حال حرکت است و بیشتر پیش از رسیدن به زمین ناپدید می شود.
در گزارشی اعلام شده است که در ایالت ارگان امریکا یک آذرخش گلوله ای خانه ای را به آتش کشید و پس از راه یافتن به زیرزمین این خانه سبب از بین رفتن اجسام موجود در این زیرزمین شد. حال آن که در گزارشی دیگر آمده است ، گوی درخشان مشابهی پیش از ناپدیدشدن ، بیش از 20 دفعه به سر یک معلم روسی برخورد کرد. برخی معتقدند آذرخش ها از ذرات یونیزه شده سیال تشکیل شده اند که به وسیله میدان مغناطیسی در کنار هم قرار گرفته اند.
بر اساس نظریات گروهی دیگر از محققان ، این اجسام هنگام برخورد صاعقه با خاک ایجاد می شوند. پس از این برخورد سیلیس موجود در خاک به بخار سیلیکون خالص تبدیل شده و با سرد شدن بخار سیلیکون این ماده پس از تقطیر به صورت ذرات معلق در اطرافی یک گوی دارای بار الکتریکی محصور می شود و در سطح آن متمرکز خواهد شد. این گوی در نتیجه اتصال مجدد سیلیکون با اکسیژن می درخشد.
برای آزمایش این فرضیه ، ورقه های نازک سیلیکون به ضخامت 350 میکرومتر در میان دو الکترود قرار گرفت و جریان هایی تا 140 آمپر در آنها ایجاد شد. سپس در مدت زمان چند ثانیه الکترودها را تا حدودی از سیلیکون ها جدا کردند و به این ترتیب قوسی الکتریکی ایجاد شد که سیلیکون را تبخیر کرد. از این قوس ، ذرات نورانی سیلیکون خارج می شد و گاهی گویهایی به اندازه یک توپ پینگ پنگ تشکیل می شود که تا 8 ثانیه باقی می ماند. از سطح تیره این گویها بخارهایی خارج می شود که سبب حرکت آنها در جهات مختلف می شود.
محققان برآورد کرده اند، دمای این گویها حدود 700 درجه سانتیگراد است که می تواند یک جسم پلاستیکی را ذوب کند. در آزمایش هایی که پیش از این موفق به ایجاد آذرخش های گلوله ای در شرایط آزمایشگاهی شده بودند از ریزموجها استفاده شد و تنها یک هزارم ثانیه پس از خاموش شدن امواج ، این گویها نیز ناپدید شدند. این در حالی است که مدت زمان بقای این آذرخش ها صدها برابر آزمایشات قبلی است.
محققان در تلاشند واکنشهای شیمیایی موثر در تشکیل این اجرام و همچنین جایگزینی مواد دیگر مانند فلزات خالص به جای سیلیکون را مورد بررسی قرار دهند.


مترجم: فرانک فراهانی جم

منبع : [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

النينو

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

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

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 .

منابع :

www.elnino.noaa.gov
www.enn.com
www.usgs.gov
فصلنامه نيوار

آذرخش

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ديد كلي:

پديده زيبا ولي خطرناك آذرخش يا برق ، تخليه الكتريكي در جو زمين است.
همه شما تا به حال غرش آسمان "رعد و برق" و نيز تلاطم ابرها و ايجاد نورهاي درخشان لحظه اي در آسمان را ديده ايد.
و سوالات زيادي كه…
اين صدا چه بود؟
اين نور چگونه توليد مي شود؟
چگونه از نور آذرخش استفاده كنيم؟
برق آسمان چه فوايد و مضراتي دارد؟ و هزاران سوال از اين قبيل …
تاريخچه:

تشابه بين آذرخش و جرقه الكتريكي در همان اوايل قرن هجدهم مورد توجه قرار گرفت. تصور مي شد كه ابرهاي طوفاني بار الكتريكي زيادي حمل مي كنند، و آذرخش جرقه غول آسايي است كه فقط ازنظر اندازه با جرقه بين الكترودهاي ماشين ويمچورست متفاوت است.
اين مطلب را مثلاً لومونوسوف (M.V.Lomonosov) فيزيكدان و شيمي دان روسي كه الكتريسته جو را همراه با مسائل علمي ديگر مطالعه كرد، خاطر نشان نمود. اين مطلب با آزمايش هايي كه لومونوسوف در سال هاي 1752 و 1753 و فرانكلين (B.Franklin) پژوهشگر آمريكايي به طور مستقل انجام دادند، تاييد شده است.
ماشين تندر لومونوسوف:

لومونوسوف يك ماشين تندر ساخت. خازني كه در آزمايشگاه او نصب شده بود و با سيمي كه انتهايش از اتاق خارج و بر تيرك بلند بالابرده شده بود، با الكتريسته جو باردار مي شد. در مدت طوفان هاي تندري ، با لمس كردن خازن مي شد جرقه را از آن خارج كرد.
آزمايش فرانكلين:

فرانكلين در مواقع طوفان تندري بادبادكي را با يك ميله آهني به هوا فرستاد. انتهاي پايين ريسماني كه به بادبادك متصل بود به كليد دري بسته مي شد. وقتي كه ريسمان مرطوب و به رساناي الكتريكي تبديل مي شد، فرانكلين مي توانست جرقه ها را از كليد بگيرد، بطري ليد را پركند. و ساير آزمايش هايي را كه معمولاً با ماشين ويمچورست صورت مي پذيرفت، انجام دهد.
بايد خاطرنشان كرد كه چنين آزمايشاتي بسيار خطرناكند زيرا آذرخش ممكن است به بادبادك بخورد و آن وقت بار زيادي از بدن آزمايشگر به زمين برسد (برق گرفتگي شديد). در تاريخ فيزيك چنين موارد دردناكي وجود دارند. مثلاً در سال 1753ريچمن (G.Richman) كه با لومونوسوف كار مي كرد در سن پترزبورك توسط آذرخش كشته شد.
البته با اين آزمايشات نشان دادند كه ابرهاي طوفاني واقعا بار الكتريكي دارند.
چگونگي شكل گيري آذرخش:

قسمت هاي مختلف ابر بارهايي با علامت هاي مختلف حمل مي كنند. در بيشترين موارد پايين ابر (كه به زمين است) داراي بار منفي است. در حاليكه قسمت بالا به طور مثبت باردار است. بنابراين اگر دو ابر چنان بهم نزديك شوند كه قسمت هايي كه بار غير همنام دارند، به طرف يكديگر باشند، ممكن است بين آنها جرقه آسماني (آذرخش) بوجود آيد.
همچنين تخليه آذرخش ممكن است به طريقه ديگري نيز صورت گيرد ابر طوفاني با حركت در بالاي زمين بار زيادي بر سطح زمين القا مي كند و ابر سطح زمين بصورت صفحات خازني بزرگي در مي آيند. اختلاف پتاسيل الكتريكي بين ابر و زمين به مقادير عظيم صدها ميليون ولت مي رسد و ميدان الكتريكي شديدي در هوا به وجود مي آيد. اگر شدت اين ميدان به قدر كافي زياد باشد، ممكن است جرقه زني روي دهد يعني آذرخش به زمين بربخورد. گاهي آذرخش ها به زمين مي خورند يا باعث آتش سوزي مي شوند.
پارامتر هاي مشخص كننده آذرخش :

بنا بر مشاهدات دراز مدت تخليه جرقه اي آذرخش با عوامل زير مشخص مي شود.
ولتاژ بين ابر و زمين كه حدوداًُ 108 ولت است.
جريان در آذرخش كه حدودا 105 آمپر است.
مدت آذرخش كه حدوداً 6-10 ثانيه است.
قطر كانال تابان آذرخش كه حدودا 10 تا 20 سانتيمتر است.
تندر آذرخش:

تندر كه بعد از آذرخش شنيده مي شود، داراي همان منشأ ترق ترقي است كه در مدت جرقه در آزمايشگاه بوجود مي آيد. يعني هواي درون كانال تابان آذرخش به شدت گرم و منبسط مي شود و موج هاي صوتي ايجاد مي كند. در نتيجه بازتاب از ابرها ، كوه ها و غيره پژواك غرش هاي تندر را اغلب مي توان شنيد.
منبع : پايگاه ملي داده هاي علوم زمين كشور
به نقل از كلوپ دانش

نقش هواشناسي در فعاليتهاي فرهنگي اقتصادي و اجتماعي


در اين مقاله سعي شده بخشي از تأثيرات اطلاعات هواشناسي در امر توسعة اقتصادي و اجتماعي جوامع در حد بسيار مختصر بيان شود .

هواشناسي و توريسم :

هر گردشگري علاقه مند به دانستن وضعيت آب و هوايي منطقة مورد نظر قبل از مسافرت مي باشد و هواشناسي مي تواند اين اطلاعات مورد نياز را در اختيار گردشگران و نيز مسؤولان مناطق توريستي براي برنامه ريزي هاي لازم قرار دهد .

هواشناسي و كشاورزي :

امر كاشت ، داشت و برداشت محصولات كشاورزي بدون در نظر گرفتن پارامترهاي هواشناسي داراي بازده اندك و همراه با خسارت احتمالي زياد است . هواشناسي علاوه بر تحقيقات در مورد سازگاري گونه هاي مختلف گياهي با آب و هوا در تعيين مناسب ترين زمان كاشت ، داشت و برداشت محصول ، سمپاشي ـ كوددهي و آبياري و كاهش خسارت جوي بويژه سرمازدگي و پيش بيني آفات گياهي مي تواند مسؤولان و كشاورزان را ياري دهد .

هواشناسي و بهداشت عمومي :

تغييرات ناگهاني دماي هوا نظير سرد شدن و گرم شدن ناگهاني و نيز افزايش آلودگي شهرهاي بزرگ در نتيجة پديدة وارونگي دما و ديگر پديده هاي جوي منجر به گسترش بعضي از بيماريها و بروز خطرات جاني و ضررهاي مادي شهروندان مي گردد ، هواشناسي مي تواند با آگاهي دادن به موقع به مردم و مسؤولان اين آسيبها را تا حد زيادي كاهش دهد .

هواشناسي و انرژيهاي نو :

آلودگيهاي ناشي از استفادة بي رويه از سوختهاي فسيلي از يكسو و اتمام منابع چنين سوختها در آيندة نه چندان دور از سوي ديگر استفاده از انرژيهاي نو نظير انرژي باد ، انرژي حاصل از امواج دريا ن نظاير آنها را

اجتناب ناپذير مي سازد و استفادة بهينه از چنين انرژي هايي مستلزم اطلاعات آب و هوايي طولاني مي باشد و اطلاعات حاصل از ايستگاه و دانش هواشناسي مي تواند دستيابي به چنين انرژيها را تسهيل نمايد .

هواشناسي و كاهش بلايا :

بسياري از بلاياي غير مترقبه نظير سيل و طوفان ، آلودگي شديد هوا و سرمازدگي ، احتراق جنگلها و … ناشي از عوامل جوي است كه به كمك اطلاعات و آمار هواشناسي و نيز پيش بيني به موقع پديده هاي مخرب جوي مي توان خسارات مادي و جاني از اين حوادث را به حداقل رسانيد .

هواشناسي و هوانوردي :

صعود و فرود هواپيماها در فرودگاههاي مبدأ و مقصد و نيز حركت هرگونه هواپيمايي در آسمان بدون در دست بودن اطلاعات جوي اعم از اطلاعات به موقع و نيز پيش بيني هواي مسير پرواز و فرودگاهها عملاً غير ممكن است و در دسترس نبودن اين اطلاعات مي تواند به سوانح هوايي منجر شود بدين جهت در كليه فرودگاهها وجود هواشناسي سينوپتيك و در فرودگاههاي اصلي علاوه بر ايستگاه ، وجود مركز پيش بيني هواشناسي ضروري است .

هواشناسي و ترابري دريايي :

امروزه كشتيهاي بزرگ و كوچك زيادي در بندرگاهها متوقف و يا در اقيانوسها و درياها مشغول حمل بار و مسافر مي باشد و همينطور كشتيها و قايق هاي ماهيگيري زيادي در درياهاي دور و نزديك كشورها مشغول فعاليتند ، وقوع طوفانهاي دريايي و ديگر شرايط جوي نامساعد خطر دائمي براي كشتيها و مسافرين و محمولة آنها مي باشد . اطلاعات جوي به موقع و ضدور پيش بيني هاي لازم مهمترين عامل براي كاهش خسارات مالي و جاني بويژه در مورد ماهيگيران و قايقهاي تفريحي و امور كشتيراني مي باشد .

هواشناسي و ترابري جاده اي :

تهيه اطلاعات جوّي لازم در مورد وضعيت جاده ها براي تسهيل در امر ترابري جاده ها كاهش خسارات احتمالي و نيز آسايش مسافرين امر ضروري مي باشد . اين امر بويژه در فصل سرما در مناطق كوهستاني كه جاده هاي آن برف گير ، بهمن خيز و لغزنده مي باشد از اهميت بيشتري برخوردار است . صدور اطلاعات و پيش آگاهي هاي لازم براي مسئولان و مردم ضمن تسهيل در امر رفت و آمد خسارات جاني و مالي حوادث جاده اي را در حد قابل توجهي پايين مي آورد .

هواشناسي و ورزش :

هر ورزشي نيازمند آب و هواي خاص است در ورزشهاي زمستاني نظير اسكي ، برفي بودن هوا ، در موج سواري طوفاني بودن دريا و در ورزشهايي نظير فوتبال و دو ميداني صافي و آرامش هوا نقش دارند . وجود فشار هوا و ارتفاع و تنوع آب و هوا تاثير فيزيكي خاص بر روي ورزشكاران دارد كه با سازگاري مي تواند ورزشكار را
آماده رقابت نمايد و هواشناس مي تواند با دادن اطلاعات جوّي و پيش آگاهي هاي لازم ورزشكاران و مسئولان ورزشي و تماشاگران را در انجام بهتر فعاليتهاي ورزشي ياري دهد .

هواشناسي و شهر سازي :

بسياري از شهرها كه بدون توجه به اطلاعات اقليمي ساخته شده يا گسترش يافته اند بطوري كه مشكلاتي نظير آلودگي هوا ، تامين آب مورد نياز و سيل خيز بودن منطقه و نظاير اينها كه جملگي ناشي از عوامل جوي و اقليمي مي باشند در رنجند ، تنوع اقليمي در ساخت و ساز اماكن و ساختمان و نوع گرم و سرد نمودن آنها با هوا شناسي رابطه مستقيم دارد ، استفاده از اطلاعات و آمار هواشناسي در طراحي و احداث شهرهاي جديد و نيز توسعه شهرهاي قديمي مي تواند اين عوارض را به حداقل برساند .

هواشناسي و صنعت :

بسياري از صنايع موجب آلودگي هستند و احتياج به مكان مناسب براي استقرار دارند بعضي از صنايع به عناصر جوي نظير رطوبت و دما حساسند و حتي بعضي از صنايع داروسازي احتياج به هواي تميز و عاري از آلودگي دارند و لذا ايجاد و گسترش هر گونه صنعتي احتياج به اطلاعات هواشناسي دارد و داده هاي هواشناسي مي تواند با تعيين مكان مناسب ، ماشين آلات مناسب و صنايع مناسب براي هر ناحيه اي ضمن بالا بردن راندمان توليد ، خسارات احتمالي اين صنايع را به حداقل كاهش دهد .

هواشناسي و توسعه پايدار :

با توجه به مطالب ذكر شده ايجاد هرگونه تاسيسات زير بنايي نظير احداث سد و جاده ، راه آهن و احداث فرودگاهها و بنادر و شبكه هاي آبياري ، حفظ منابع آب و خاك ، حفاظت جنگلها و منابع طبيعي ، حفظ محيط زيست ، جلوگيري از آلودگي هوا ، دسترسي به انرژي هاي سالم و ارزان ، توسعه منابع غذايي و در يك جمله تمام عوامل لازم براي دست يافتن به توسعه پايدار داشتن اطلاعات و آمار و داده هاي هواشناسي و دسترسي و استفاده بهينه از اين اطلاعات و كاربردي نمودن آن مي باشد .

نقش جنگلهاي نامرئي درون اقيانوسها در تنظيم آب و هواي زمين

تغييرات زيست چرخه كربن در زمين تاثير قاطعي بر دماي اين سياره و محيطي در آن دارد . هر نوع تصميم‌گيري در خصوص نحوه مقابله با ازدياد دماي زمين در گرو شناخت بهتر اين چرخه است سه ميليارد سال قبل نخستين نمونه هاي فيتو پلانكتونهايي كه در زمين ظاهر شده بودند با استفاده از فرآيند فتوسنتز(تجزيه شيميايي با استفاده از نور خورشيد) با تجزيه مولكولهاي آب به اكسيژن و هيدروژن ، دو ماده حياتي براي ادامه بقا بر روي زمين را توليد كردند ، از يكسو اكسيژن براي بقاي حيات همه و آدميان روي زمين ضروري است از سوي ديگر چرخه كربن و در نتيجه آب و هواي زمين در گرو تبديل گاز كربنيك co2 كه ماده‌اي غير آلي است به مواد آلي نظير شكر اسيدهاي آمينه و ديگر مولكولهاي سازنده سلولها دارد و اين امر بوسيله گياهان و با استفاده از هيدروژني كه خود توليد كرده اند به انجام مي رسد.
گياهان ميكروسكوپي و بسيار ريز و ناديدني كه تا عمق يكصدمتر ي در آبهاي اقيانوسهاي عالم حضور دارند نقش اساسي در تنظيم آب و هواي زمين ايفا مي‌كنند. اكنون اين پرسش براي محققان مطرح شده است كه آيا مي توان با ايجاد تغييراتي در اين جنگلهاي نا مرئي با گرم شدن دماي زمين مقابله كرد؟
ارگانيزمهاي تك ياخته اي گياهاني با اندازه‌هاي ذره‌بيني و ميكروسكوپي موجود در آبهاي اقيانوسها موسوم به فيتو پلانكتونها گاز دي اكسيد كربن را كه گرما را در خود حبس مي‌كنند و موجب ازدياد دماي جو زمين مي شود از روي هواي مجاور دريا و آبهاي سطح دريا جمع آوري مي كنند و آنها را روانه اعماق اقيانوسها مي سازند.
گازهايي كه به اين ترتيب زير فشار سهمگين آبهاي نزديك به كف اقيانوسها به تله مي افتند تا صدها سال بعد در همان اعماق باقي مي مانند و زمان بسيار درازي به طول مي انجامد تا تلاطم آبها آنها را مجدداً به سطح اقيانوسها باز گرداند.
به نوشته ماهنامه علمي (ساينتفيك آمريكن) محققان اكنون سرگرم بررسي اين مساله هستند كه آيا اگر با عرضه مواد مغذي به جنگلهاي ميكروسكوپي درون اقيانوسها بر انبوهي آنها بيفزايند تاثيري بر كاهش دماي زمين خواهند داشت؟
كار اندازه گيري ميزان سهم فيتوپلانكتونها در چرخه كربن كار دشواري بوده است اما از سال 1997 و با ارسال ماهواره اي از جانب ناسا براي اين منظور روشن شده است كه فيتو پلانكتونهاي موجود در اقيانوسها ي جهان سالانه تقريبا 50 مليارد تن مكعب كربن غير آلي را به مواد شيميايي آلي مبدل مي كنند. اين رقم دو برابر تخمينهاي اوليه بوده است ، از سوي ديگر اندازه‌گيريهاي دقيق در مورد گياهان و جنگلهاي روي زمين نشان داده كه بر خلاف تخمينهاي گذشته كه سهم آنها در تبديل كربن غير آلي به كربن آلي صد ميليارد تن مكعب در سال تعيين كرده است ، ميزان واقعي سهم كليه گياهان روي خشكي برابر50 ميليارد تن مكعب يعني كم و بيش برابر سهم جنگلهاي نامرئي درون اقيانوسهاست ، اما ارقام تازه به دست آمده علاوه بر آنكه سهم فيتوپلانكتونها را دو برابر كرده از حيث ديگري نيز حائز اهميت است. فيتوپلانكتونها تقريباً همه انرژي را كه از نور خورشيد دريافت مي كنند يا صرف عمل تجزيه شيميايي آب مي كنند و يا تكثير نسل خود .
اين گياهان تك يا خته اي يك هفته بيشتر عمر ندارند و جاي خود را به فيتوپلانكتونهاي تازه مي دهند. در حالي كه درختان روي زمين بخش اعظم انرژي خود را صرف ساختن چوب و برگها و ريشه ها مي كنند و 20 سال طول مي كشد تا با درخت ديگري تعويض شوند .
اطلاع تازه دانشمندان در خصوص سرعت جايگزيني فيتو پلانكتونها شناخت جديدي را در خصوص تحولات آب و هواي زمين در اختيار آنان قرار داده سلولهاي مرده فيتوپلانكتونها و نيز مدفوع جانوراني كه در دريا زيست مي كنند به قعر دريا فرستاده مي شوند و ميكروبهاي موجود در آب آنها را مي خورند و مجدداً مواد شيميايي غير آلي از جمله گاز كربنيك توليد مي كنند.
اين گاز كربنيكها به سرعت به سطح آب بر گردانده مي شوند و در آنجا يا بوسيله فيتوپلانكتونها تجزيه مي‌شوند ، يا آنكه از سطح آب خارج شده و به جو زمين صعود مي كنند نكته مهم در چرخه كربن در روي زمين آن است كه كل موجودي كربن درون جو هر شش سال يكبار با كل موجودي كربن درون بخشهاي بالايي آبهاي اقيانوسها تعويض مي شوند ، ماده آلي ناشي از سلولهاي مرده فيتوپلانكتونها و مدفوع جانوراني كه به قعر اقيانوسها مي روند اگر تا 200 متري از سطح آب بوسيله ميكروبها تجزيه نشوند بوسيله ازدياد فشار و كاسته شدن از دما از اين پس تجزيه نشده باقي مي مانند و به همين صورت ته نشين مي شوند .
در اين ميان بخش قابل ملاحظه اي از گاز كربنيك تجزيه نشده در ته اقيانوسها به دام مي افتند محاسبات دانشمندان نشان مي دهد كه ميزان گاز كربنيكي كه هر ساله به اين ترتيب به اعماق اقيانوسها فرستاده مي‌شوند حدود هشت ميليارد تن مكعب است.

اندازه گيري تابش خورشيد 

مقدمه 

خورشيد يكي از منابع اصلي و بزرگ براي كره خاكي بوده و بطور مستقيم ويا غير مستقيم روي فعل و انفعالات پديده هاي فيزيكي آن مؤثر مي باشد ، تابش خورشيد در رشد نباتات و زندگي انسان وحيوانات نقش بسيار مهمي داشته و در كشاورزي وصنعت بوجود نور بيش از پيش احتياج پيدا مي شود در سازمانهاي مختلف هواشناسي جهان از جمله شبكه هواشناسي كشور ما معمولاً از دونوع وسيله براي اندازه‌گيري تابش خورشيد استفاده مي شود دسته اول آن سري از دستگاههايي مي باشند كه فقط مدت تابش خورشيد را ثبت مي كنند وبنام آفتاب نگار (SUNSHINE RECORDER) معروفند ودسته دوم دستگاههايي هستند كه مقدار شدت تشعشع خورشيد را اندازه گيري وثبت مي كنند .

در اينجا با ساختمان ، طرز كار ونحوه بهره برداري از آفتاب نگار آشنا خواهيم شد.


آفتاب نگار SUNSHINE RECORDER

طول مدت آفتابي بوسيله دستگاهي به نام آفتاب نگار تعيين مي شود . اين دستگاه قادر است فواصل زمان‌هايي را كه در آن فواصل خورشيد مي درخشد بر روي كارت هاي مخصوص ثبت نمايد اين وسيله نخستين بار توسط كمپيل استوكس ساخته شده است.

دستگاه مذكور تشكيل شده است ازيك محفظه شيشه‌اي كروي محتوي آب كه خود محفظه در داخل يك كاسه چوبي قرار دارد محفظه شعاعهاي نوراني خورشيد را شبيه به يك عدسي جمع كرده و روي جدار داخلي كاسه چوبي مي اندازد چوب در اثر اشعه متمركز شده و حرارت حاصله خورشيد سوخته وبتدريج خطي در روي جداره چوب كشيده مي شود .

اين دستگاه بتدريج تكميل گرديده و بصورت امروزي در آمده است ، بجاي كره آبي از يك كره كريستال (عدسي كروي) با قطر تقريبي 9 سانتي متر وكاملا يكنواخت استفاده شده ويك نيم كره فلزي ناقص با قطر حدود 140 سانتي متر جانشين كاسه چوبي گرديده است در نيم كره فلزي ناقص مذكور شيارهاي مخصوص تعبيه شده كه كارت هاي آفتاب نگار(RECORD CARDS) براي فصول مختلف سال را در آنها قرار مي دهند اشعه نوراني خورشيد پس از تابيدن بر روي كره كريستالي از آن عبور كرده ودر پشت آن در يك نقطه روي كارت آفتاب نگار جمع مي شود كارت مذكور در اثر گرماي حاصله داغ شده و مي‌سوزد ، كره كريستالي (عدسي كروي) بوسيله دو عدد پيچ در امتداد قطر خود روي پايه فلزي كه شعاع انحناي آن هم مركز با كره مذكور مي باشد قرار گرفته است . كره كريستالي همراه با پايه فلزي ويك كمان مدرج كه بر روي سطح پايه قرار گرفته اند قابل حركت وتنظيم مي باشد (كمان مذكور بر حسب عرض جغرافيايي درجه بندي گرديده است) اين سطح بوسيله سه عدد قابل تنظيم وبطور افقي روي پايه مربوطه محكم ميگردد.


كارت هاي ثبات RECORD CARDS

كارت هاي آفتاب نگار كه براي ثبت مدت تابش خورشيد مورد استفاده قرار مي گيرند از نظر كيفيت طوري ساخته شده اند كه در مواقع بارندگي معمولا رطوبت جذب نكرده وخيس شدن وانبساطشان قابل ملاحظه نيست رنگ اين كارتها معمولا آبي تيره بوده وتا اشعه خورشيد را بهتر جذب كنند هنگامي كه كارت آفتاب نگار بر روي دستگاه در شيار مربوط به خودش قرار مي گيرد ، اشعه خورشيد پس از عبور از عدسي بر روي كارت جمع شده وكارت مذكور شروع به سوختن مي كند اين سوختگي به صورت نواري به پهناي تقريبي يك ميليمتر بر روي كارت ظاهر مي شود در صورت ابري نبودن هوا نوار مذكور در طول كارت ممتد مي باشد كه مدت آفتابي بر اساس درازي سوختگي بر روي كارت تعيين مي گردد چنانچه در طول روز تابش خورشيد به علت موجود بودن لكه هاي ابر در آسمان انفصالي باشد علائم سوختگي بر روي كارت آفتاب نگار بريده بريده خواهد بود كه اگر آنها را با يكديگر جمع كنيم مدت زمان كلي تابش بدست مي آيد ، بر روي كارتهاي آفتاب نگار درجه بنديهاي بر حسب ساعت وجود دارد كه هنگام محاسبه طول مدت تابش خورشيد (بر حسب ساعت ودهم آن) از آن استفاده مي شود بسته به ارتفاع خورشيد در افق جنوبي سه نوع كارت در فصول مختلف سال مورد استفاده قرار مي گيرند هر يك از اين كارتها در يك جفت بخصوص از شيارهاي نيم كره فلزي ناقص پشت عدسي قرار داده مي شوند كارت ها در فصول مختلف سال بشرح زير بكار برده ميشوند.

1-كارت هاي مستقيم (كارت هاي بهاري وپاييزي)

Straight Cards : Equinoctial Cards

طول اين نوع كارتها حدود 24 سانتيمتر بوده در طول ايام سال در دو نوبت مورد استفاده قرار مي گيرند نوبت اول ، از اول مارس (10 اسفند) تا 11 آوريل(22 فروردين) ونوبت دوم آن از سوم سپتامبر (12 شهريور) تا 14 اكتبر(22 مهر) مي باشد محل استقرار اين نوع كارتها در شيار وسط نيم كره فلزي ناقص مي باشد .


2-كارت هاي قوسي طويل (كارتهاي تابستاني )

Long Curved Cards : Summer Cards

طول اين نوع كارتها حدود 30 سانتيمتر بوده و از تاريخ 12 آوريل (23 فروردين) تا دوم سپتامبر (11 شهريور )مورد استفاده قرار مي گيرد محل استقرارشان در پايين ترين شيار نيم كره فلزي ناقص مي باشد.


3-كارت هاي قوسي شكل كوتاه (كارتهاي زمستاني )

Short Curved Cards : Winter Cards

طول اين كارتها حدود 23 سانتي متر بوده و از تاريخ 15 اكتبر (23 مهر ماه) تا آخرين روز فوريه (9 اسفند) مورد استفاده قرار ميگيرند محل استقرارشان در بالاترين شيار نيم كره فلزي ناقص مي باشد.

يك سنجاق (پيچ نگهدارنده ) بر روي دستگاه وجود دارد كه از حركت كارت در دوره ثبت آفتاب جلوگيري مي كند تعويض كارت آفتاب نگار بعد از غروب آفتاب عليرغم اينكه كارت فرداي آن‌روز سوختگي را نشان خواهد داد يا نخواهد داد اجباري است.


موقعيت آفتاب نگار

Exposure Of The SunShine Recorder

آفتاب نگار بر روي پايه محكمي با ارتفاع حدود 5/1 متري از سطح زمين در ضلع جنوبي محوطه ايستگاه كار گذاشته مي شود. محلي كه تعيين مدت آفتابي در آنجا انجام مي شود بمنظور داشتن ديد مداومي از خورشيد در طي روز (از طلوع تا غروب خورشيد) بايد جايي باز وبدون مانعي در اطراف آن باشد تا حتي ساعتي از روز و يا وقتي از سال سايه اي توسط مانع بر روي دستگاه قرار نگيرد هنگام نصب آفتاب نگار بر روي پايه مربوطه اش دانستن شعاع جغرافيايي محل و يا ظهر محلي ضروري مي‌باشد.

منبع :

کد:

---

www.spiegel.de

---

ابرهاي شبتاب

ابرهاي طبيعي :

ابــــرهاي شبتاب ، ابــــرهايي هستند كه نور خورشيد را مد تـــها پس از غروب در خود حفظ مي كنند . اين امـرنشان دهنده آن است كه اين ابرهـــا در ارتفاع زيـادي هستند . ابــرهـاي شبتاب طبيعي بندرت يــافت مي شونــد و تنـها در عرضهاي جغرافيايـي زيـاد در اواخر تابستان ظاهـر ميشوند . ازايـن رو ، بجز در اروپاي شـمالي ، كانـادا و آلاسكا وجـود آنــها در جـاهــاي ديـگر بندرت گزارش مي شونـد . انــهاهمانند ابـرهـاي آتشفشان ظاهـرلطيفي نـدارنـد ، بـلكه دقيقاشبيه ابـرهــاي معمولي انـد.

اين ابرها ، مدتها پس از غروب خورشيد قابل رويتند و ازچنان فاصله هاي دوري قابل مشاهده اندكه ارتفاع آنها را مي توان بامثلث بندي ساده تخمين زد ، ارتفاع به دست آمــده همواره حدود80 كيلومتر بوده است ، بنابراين آنها از ابرهاي معمولي وگرود غبارآتشفشاني خيلي بالاترند . درمورد منشاء اين ابرهاي طبيعي بحث هاي زيــادي شده است . چــون آنــها تقريبا در همــان ارتفاعي جــاي دارنــدكه درآن جـا بيشتر شهابــهاي كوچـك مي سوزند . زمــاني تصور مي شد كه ايــن ابرها گرد و غبار شهابـي هستند ، اما بــر حسب ظاهر شبيه ابــرهاي بخار آب هستند . محتمل ترين منشاء آنــها هنگامي آشكار مي شود كه انسان به وضعيت فيزيكي جو در ارتفاع 80 كيلومتري توجه كند . درايـن ارتفاع دمـا بسياركـم است و تـا حـد 74 درجـه سانتيگراد كاهش مـي يـابـد . دراين ارتفاع ، ضمن مطالعه يك نوار تشعشعي مـادون قرمــــز اكسيژن بـه هنــگام شب در آسمان دماي 103 سانتيگراد را مشاهـده كرده ايم . اين دما تا بدان حد كـم است كـه مقدار ناچيز بخار آب كه گاهـي به بالاي چــند سپهرتـا ايـن ارتفاع نفوذ مي كند ، منجمد مي شود و به حالت يك ابريخ زده در مي آيد .

ابرهاي مصنوعي :
به علت كمياب بودن ابرهاي شبتاب طبيعي ، ما از ديدن ابرهاي خيلي مرتفع در آسمان جنوب غربي تاكسون دچار حيرت شديم. عكسبرداري از لايه تابش آگنگ را در دوم نوامبر 1963م ، به پايان رسانده بوديم و هنوز دوربين و سه پايه را در دست داشتيم كه ناگهان كارولين ابر شبتابي را مشاهده كرد كه در سمت راست ، جايي كه چند دقيقه پيش به آن نگاه مي كرديم ، ظاهر شده بود . موفق شديم از آن عكس بگيريم . پس از آن ، دوبار ديگر ، يعني ، در 13 و 20 دسامبر1963م ، ابرهاي شبتاب ظاهر شدند .

اين سـري ازعكسها ما را قـادر ساخت تا حركت را اندازه گـيري كنيم و وقتي آن را با ارتفاع به دست آمـده از هنگام غروب خورشــيد بر روي ابـر همراه كرديم ، سرعت زميـن به دست آمد . عكسها را از آخر به اول بر پرده افكنديم و زمان و مكاني را يافتيم كه وقتي ابر بر فراز اقيانوس آرام بود ، بايد درآن محل قرار مي داشت ، زمان آن دقيقاً وقتي بود كه موشكي از محلي كه ما پيش بيني كـرده بوديم ، يعنــي پايـگاه موشـكي واندنبــرگ دركاليفرنيا به سوي محل خاصي درجزيره كوواياليـن پرتاب شـده بود . ازآن به بعد ، گاهــي ابرهاي ديگري مي ديديم ، حتي يك بار دود روشن موشكي را ديديم كه درآسمان تاريك همانند يك بالون سبك بادنباله اي درازهمراه بود .

اخيرا، يكي از همكارانم ضمن رانندگي در وسط صحراي نزديك ال سنترو دركاليفرنيا ، پس از غروب خورشيد ، منظره اي جالب از ابرشبتاب را كه از تخليه دود موشك درآسمان غربي به وجودآمــده بود ، مشاهــده كـرد . خوشبختانه در اتومبيلش دوربين عكاسي داشت . همچنين موشكها از طريق تزريق مواد فلوئورسان يا موادي كه درنتيجه واكنشهاي شيميايي تـابـان مي شوند ، در ارتفاعات ابرهاي شبتاب مصنوعي ايجادكرده اند و معمولا بادهايي كه در ارتفاعات زياد مي وزند ، ازطـريق آنها قابــل رويت مي شوند. اين ابرهــا بيشتر به رنگ قرمز يا سبز هستند و اين بسته به آن است كه عنصر باريوم به كار گرفته شده باشد يا ليتيوم . يك موشك تحقيقاتي از تفنگ ويژه اي در ميدان آزمايش سلاحهاي ارتشي واقع دريوما به ارتفاع بسيار زيادي شليك شد ويك ردياب شيميايــي كه در نـورخورشيد منـور مي شد به داخــل منطقه روشــن پـرتاب شد و حـدود20 دقيقه در آن محل باقـي مي مانـد و كـم كـم پراكنده و رانده شد.

توصيف و تصور بشر از ابر و باد تا قبل از قرون اخير

از روزي كه بشر چشم باز كرده و سر از آغوش مادر بيرون آورده است ، هم باد به تن او خورده و هم ابر در آسمان ديده و حركت آن را هم بزودي متوجه شده است. اما براي ابر در افسانه ها و افكار يونانيان يا در معتقدات مذهبي آريايي و سامي و در ادبيات ايراني تصورات عجيب و غريب وجود داشته و ابر را يك هيولاي اهريمني، گاوان شيرده يا دختران زيباي آسماني مي پنداشته اند.

در قرن 18 ميلادي ، ابر را توده اي از هواي اشباع محتوي ذرات غبار مانند آب دانسته اند، ولي هنوز رابطه اي مابين ابر و باد كشف نگرديده و اعلام نشده بود. قبل از آن زمان و حتي بعدها تا اين اواخر در نظر بسياري از خواص، اين مطلب غيرقابل قبول و بالبداهه محال مي آمد كه ابر از جنس بخار و هوا باشد و مع ذلك شكل ثابت اختيار نمايد يا از آب باشد و معلق در هوا بماند.

در آستانه قرن 20 بود كه معلوم شد ابر و باد دو جسم جدا و دو پديده متمايز مستقل نيستند بلكه، ابر منظره اي از هواي وزنده بالارونده در حال تقطير است. فلات ايران البته نه مانند صحراي حجاز كم بهره و تقريباً بيگانه از ابر و باران بوده است و نه مانند اروپاي غربي يا جزاير اقيانوسيه و جنگلهاي هندوستان، زير ابر و بارانهاي مداوم قرار داشته است. با وجود خشكي نسبي آن قدر ابر و باران به اين سرزمين مي آمده است كه شغل گله‌داري و زراعت ، چشم و دل مردم را هميشه به سوي آسمان بدوزد و آن‌ها با علاقه و كنجكاوي، اشكال و حركات ابرها و آثار حاصله را نظاره نمايند.

اين است كه مي‌بينيم در روايات مذهبي اقوام آريايي كه از هندوستان به ايران و اروپا سرازير شده اند و در ادبيات فارسي بعد از اسلام ، اشاره و استعاره هاي فراوان به پديده هاي جوي باد و ابر و باران مي شود .

اما آنچه گفته مي شود، از حدود تصوير وتصورهاي عيني و وهمي براي ناظري كه قدم از خاك و خانه خود فراتر نگذارده و از پايين ابرها را تماشا كرده است، تجاوز نمي كند . با آنكه در

بعضي اشعار توأماً نام خورشيد و باد و ابر و باران مي آيد و تا آنجا پيش مي روند كه به اقتضاي فصل بهار ، تقارن و همزمان بودن باد و باران را ذكر مي كنند . مثلاً رودكي ابر را به لشكر و باد را به رئيس و فرمانده تشبيه مي‌كند‌‌‌‌. مع ذلك نه عنايتي به ترتيب و تأثير عوامل مذكور دارند و نه نشانه اي از توجه به اينكه ابرهمان هواست و باد مقدمه و لازمه تشكيل ابراست ، به چشـم مي‌خورد .

شاعر جهانديده و قرآن خوانده و نكته سنج بزرگ ما سعدي، آنجا كه مي خواهد فعاليت عوامل طبيعت را در خدمت بشريت در جهت تشويق او به عبادت خدا ياد آورد ، مي گويد :

ابر و باد و مه و خورشيد و فلك در كارند

تا تو ناني به كف آري و به غفلت نخوري

اما رعايت ارتباط و توالي طبيعي آن ها را نمي‌نمايد . حتي ماه را كه نقشي از اين جهت ندارد ، در وسط مي آورد.

در همان ديباچه عالي شاهكار نثر فارسي ، چند سطر جلوتر از اين بيت ، باز از ابر و باد صحبت مي‌كند و مي‌گويد :

فراش باد صبا را گفته تا فرش زمردين بگسترد و دايه ابر بهاري را فرموده تا بنات نبات در مهد زمين بپرورد .

شاعر فرزانه و قهرمان بلند پايه ديگر ادبياتمان فردوسي طوسي نيز كه دو قرن قبل از سعدي مي زيسته، در اين زمينه دست پيش نسبت به او نداشته است. دو قطعه از اشعارش را نمونه بياوريم :

كه از آتش و آب و از باد و خاك

شود تيره روي زمين تابناك

و درجاي دگر :

زماني به باد و زماني به ميغ

زماني به خنجر، زماني به تيغ


منبع : مباحث علمي فلسفي نوشته دكتر مهدي بازرگان

تهيه و تنظيم : سميه ابراهيمي

عنوان مطلب :
نقش رعدوبرق در آلودگي هوا
نوع فايل :
[ PDF ]
اندازه فايل :
113 KB

'http://www.hupaa.com/Data/pdf/P00174.pdf

آسمان آبي

به نظر نيوتن رنگهاي ظاهري اجسام طبيعي بستگي به اين دارد كه از آنها چه رنگي شديدتر منعكس يا به سوي بيننده پراكنده مي شود . به طور كلي ، شيوه ساده اي وجود ندارد كه براساس ساختار سطح تركيب شيميايي و مانند آنها پيش بيني كنيم كه آن ماده چه رنگهايي را منعكس يا پراكنده مي كند. با اين همه ، علت آبي بودن رنگ آسمان را با استدلال ساده اي مي توان توضيح داد.
همان طور كه تامس يانگ با آزمايش نشان داد، طول موجهاي گوناگون نور رنگهاي متفاوت دارند، طول موج نور را با واحد نانومتر يا با واحد آنگستروم مي سنجند. دامنه طيف قابل رؤيت براي آدمي nm 400 براي نور بنفش تا حدود nm 700 براي نور قرمز است.
مانع هاي كوچك مي توانند انرژي يك موج فرودي را در همه جهتها پراكنده كنند، و مقدار پراكندگي بستگي به طول موج دارد.
به عنوان يك قاعده كلي، هر چه طول موج در مقايسه با اندازه مانع بزرگتر باشد، موج به وسيله مانع كمتر پراكنده مي شود. براي ذراتي كوچكتر از يك طول موج، مقدار پراكندگي نور با عكس توان چهارم طول موج تغيـــيــر مي كند. مثلاً ، طول‌موج نور قرمز در حدود دو برابر طول موج نور آبي است. بنابراين پراكندگي نور قرمز در حدود يك شانزدهم پراكندگي نور آبي است.
اكنون مي توانيد بفهميد كه چرا رنگ آسمان آبي است. نور خورشيد به وسيله مولكولها و ذرات گرد و غبار موجود در آسمان ، كه معمولاً در مقايسه با طول موجهاي نور مرئي بسيار كوچكند، پراكنده مي شود. به اين ترتيب، نور طول موجهاي كوتاه (نور آبي) بسيار شديدتر از نور طول موجهاي بلندتر به وسيله اين ذرات پراكنده مي شوند. وقتي كه به آسمان صاف نگاه مي كنيم ، بيشتر اين نور پراكنده شده است كه به چشم ما مي رسد. دامنه طول موجهاي كوتاه پراكنده شده (وحساسيت چشم آدمي به رنگ) منجر به احساس رنگ آبي مي شود. از سوي ديگر، فرض مي كنيم كه در يك روز مه آلود به آسمان نگاه مي كنيم.
در اين صورت ، نور آبي باريكه اي كه به چشم ما مي رسد به طور كامل پراكنده شده است ، در حالي كه طول موجهاي بلندتر پراكنده نشده اند. بنابراين، احساس مي كنيم كه رنگ خورشيد متمايل به قرمز شده است.
اگر آسمان جوي نداشت، آسمان سياه به نظر مي‌رسيد، و ستارگان در روز ديده مي شدند. در واقع از ارتفاع Km 16 به بالا، كه در آنجا جو زمين بسيار رقيق مي شود، همان طوري كه فضانوردان دريافته اند ، آسمان سياه به نظر مي رسد و ستارگان در روز ديده مي شوند.
گاهي هوا داراي ذرات گرد و غبار يا قطره هاي آبي به بزرگي طول موج نور مرئي است. اگر چنين باشد، رنگهايي جز رنگ آبي ممكن است به شدت پراكنده شوند. مثلاً، كيفيت رنگي آسمان با بخار آب موجود در جو زمين تغيير مي كند. روزهايي كه هوا صاف و خشك است، آسمان آبي تر از روزهايي است كه رطوبت هوا زياد است. آسمان نيلگون ايتاليا و يونان ، كه قرن‌ها الهام‌بخش شاعران و نقاشان بوده است، به سبب خشكي استثنايي هواي اين سرزمينهاست.
مه آبي ـ خاكستري رنگي كه گاهي شهرهاي بزرگ را مي‌پوشاند بيشتر به سبب ذراتي است كه از موتورهاي درون‌سوز (اتومبيلها ، كاميونها) و كارخانه هاي صنعتي منتشر شده اند. موتور اتومبيل، حتي وقتي كه در حالت خلاص كار مي كند، در هر ثانيه بيشتر از 100 ميليارد ذره منتشر مي كند. بيشتر اين ذره ها نامرئي هستند و اندازه آنها در حدود m 0/000001 است . چنين ذره هايي كالبدي براي تجمع گازها ، مايعات و ذرات جامد ديـگــــــر مي‌شوند. اين ذره هاي بزرگتر سبب پراكندگي نور و تيرگي هوا مي شوند. گرانش بر اين ذره ها تا وقتي كه بر اثر تجمع مواد بيشتر در اطراف آنها خيلي بزرگ نشده اند چندان تأثيري ندارد. اين ذرات اگر بر اثر باران و برف مكرر شسته نشوند ممكن است ماهها در جو زمين بمانند. تأثير چنين ابرهاي غبارآلودي بر آب و هوا و بر سلامتي آدمي بسيار مهم است.

گردآورنده : مريم سبزوار
منبع : هوپا