پديده يخبندان

● تاثیر گرمایش بر پهنه های یخی جنوبگان
فروپاشی یخ در امتداد سواحل جنوبگان با بارش برف درون قاره ترمیم می شود. دانشمندان با یافتن شواهدی از اینكه سرعت كاهش یخ بیش از اندوخته شدن آن است، نسبت به این پدیده هشدار دادند.
دوازده هزار سال پیش هنگامی كه زمین از آخرین عصر یخبندان سر برآورد، كوه های یخ عظیم و شناوری در حد و اندازه كشتی تایتانیك به آتلانتیك شمالی هجوم بردند. این كوه های یخ پس از جدا شدن از پهنه های عظیم یخی كه زمانی نیمی از اروپا و آمریكای شمالی را می پوشاند، به قدری آب داشتند كه می توانستند سطح دریا را برای دهه ها بیش از یك متر در هر سال افزایش دهند.
با آب شدن شمال یخ بسته، یخی كه جنوبی ترین قاره سیاره را دربرگرفته بود در واقع دست نخورده باقی ماند و امروز ۹۰درصد آب منجمد زمین را در خود جای داده است. اما چندین تحقیق علمی در ۳۰ سال اخیر هشدار می دهند یخی كه جنوبگان غربی را پوشانده (قسمتی كه بیشتر زیر نیمكره غربی قرار گرفته)، ممكن است ماجرای شگفت انگیز خویشاوندان شمالی اش را تكرار كند. این پهنه یخی، با بیش از سه میلیون كیلومتر مكعب آب شیرین در گستره یخ بسته اش، در صورت فروپاشی كامل می تواند سطح آب جهانی را ۵ متر (حدود ۱۶ فوت) افزایش دهد. آنگاه زمین های پست ساحلی بی شماری زیر آب خواهد رفت و بسیاری از ساكنان دو میلیاردی آنها ناگزیر باید به خشكی پناه برند.
اكثر دانشمندان مربوط به جنوبگان هم عقیده اند یخ این قاره در گذشته دچار آب رفتگی و منجر به افزایش سطح دریا شده به قدری كه حتی پس از آب شدن پهنه های یخ شمالی هم ادامه یافت. كارشناسان همچنین توافق دارند یخی كه بخش شرقی قاره را پوشانده نسبت به جنوبگان غربی، كه تفاوت های بحرانی خشكی زیرین آن را اساساً غیرعادی تر می كند، به طور چشمگیری پایدارتر است. اما تا همین اواخر آنها درباره احتمال شكست فاجعه بار پهنه یخ غربی در آینده ای نزدیك توافق نداشتند. بسیاری از جمله یكی از نگارندگان (بایندشدلر) درباره جریان های یخی اظهار نگرانی می كنند كه ممكن است با حركت از درون قاره به دریای روس (Ross) با تضعیف یكپارچگی پهنه یخی منجر به ریزش كامل آن طی چند قرن آینده یا حتی كمتر می شود. دیگران هم، از جمله «بنتلی» به استقامت اخیر پهنه یخ اشاره می كنند و در نتیجه آن را منطقاً پایدار می دانند.زمانی به نظر می رسید این اختلاف هرگز برطرف نخواهد شد. اطلاعات ناقص و فراز و نشیب مطالعه قاره ای كه نیمی از سال در تاریكی بی روحی پوشانده شده، توافق را عقب می انداخت. علاوه بر این اگرچه برخی نواحی این پهنه یخی در گذشته به سرعت تحلیل رفته بودند، اما تعیین اینكه تغییرات كنونی در سرعت یا اندازه یخ بازتابی از تغییرپذیری طبیعی است یا آغاز یك روند خطرناك، بسیار دشوار است. طی چند سال گذشته مطالعات میدانی و آزمایشگاهی متنوع، اتفاق نظری درباره نیروی كنترل كننده آینده جنوبگان غربی فراهم كرد و باعث شد كارشناسان هر دو كمپ نتیجه بگیرند حركت جریان های یخی به طرف دریای روس، در حال حاضر آنگونه كه برخی از ما نگران بودیم تهدیدكننده نیست. با این حال ما هنوز هم روی سرنوشت نهایی پهنه یخ فكر می كردیم. تحقیقات جدید از نازك شدن یخ در بخش طولانی و غفلت شده ای از جنوبگان غربی خبر می داد كه نشان می دهد فرآیند مخرب دیگری غیر از جریان های یخی در كار است. ناحیه دیگری
- شبه جزیره ای كه شمالی ترین بازوی جنوبگان را شكل می دهد- هم اخیراً دماهای تابستانی بیشتری را از سر گذراند كه به طور قطع عامل شكست قریب الوقوع یخ در امتداد سواحل آن است.دما در سرتاسر جهان پس از پایان آخرین عصر یخبندان به تدریج افزایش یافت. اما این روند از اواسط دهه ۹۰ میلادی با افزایش گازهای گلخانه ای (و به دام انداختن گرما) در جو به طور چشمگیری تسریع شده است. به نظر می رسد تاكنون شبه جزیره مذكور تنها بخش جنوبگان است كه روند اخیر شرایط اقلیمی روی آن اثرش را گذاشته باشد. دمای متوسط نقاط دیگر طی ۵۰ سال گذشته افزایش كمتری داشته یا حتی كمی هم سردتر شده است. امروز پژوهشگران در تلاش اند تا بفهمند كه آیا گرمایش جهانی در حال باز كردن جاپای وسیع تری در پایین جهان ماست یا خیر؟
● نخستین هشدارها
نشانه های نابودی پهنه یخ جنوبگان غربی، برای نخستین بار حدود ۳۰ سال پیش پدیدار شدند. در سال ۱۹۷۴ «جوهانس ویرتمن» از دانشگاه نورتوسترن یكی از تاثیرگذارترین تحقیقات ابتدایی را منتشر كرد، تحلیل نظری جنوبگان غربی بر مبنای نیروهایی كه بعدها معلوم شد پایداری پهنه های یخی را كنترل می كنند. در آن زمان دانشمندان به خوبی می دانستند قسمت اعظم خشكی كه زیر یخ ضخیم جنوبگان غربی قرار گرفته زیر سطح دریا است و زمانی حتی به عنوان كف اقیانوس در نظر گرفته شد. اگر تمام یخ آب شود منظره ای كوهستانی با دره هایی به عمق بیش از دو كیلومتر و قله هایی با ارتفاع دو كیلومتر بالاتر از سطح دریا ظاهر می شود. به خاطر آنكه محدوده جنوبگان غربی بسیار فرورفته است، یخ در لبه ها تماس گسترده ای با آب دریای مجاور دارد و مقدار بسیاری هم به شكل توده های یخی شناور تا سطح اقیانوس ادامه می یابند.
اشكال نتیجه گیری «ویرتمن» آن بود كه در زمان افزایش سطح دریا (كه اكثر دانشمندان هم عقیده اند چنین وضعیتی طی ۲۰ هزار سال گذشته همچنان ادامه دارد)، هر پهنه یخی كه به حوضه دریایی وارد می شود ذاتاً ناپایدار است. این ناپایداری به خاطر آن افزایش می یابد كه پهنه یخ دریایی به دلیل اثرات طبیعی شناوری روی آب، به آسانی تحت تنش قرار گرفته و حتی از بخش زیرین كنده می شود (در مقابل پهنه یخی جنوبگان شرقی روی قاره قرار گرفته و بخش اعظم آن بالاتر از سطح نفوذ مخرب دریا قرار دارد.) پیامد محاسبات ساده «ویرتمن» این بود كه پهنه یخ جنوبگان غربی به سوی شكست كامل پیش می رود و تنها چیزی مثل یك عصر یخبندان جدید می تواند این سرنوشت را تغییر دهد.
در صورت صحیح بودن طرز فكر «ویرتمن»، پهنه یخ جدید تقریباً باید شكل كوچك شده ای از حالت پیشین خود باشد. بسیاری از یافته های نخست هم از این نتیجه گیری پشتیبانی می كردند. كاشفان انبوهی غیرعادی از سنگ و بقایا (كه تنها یخ متحرك توانایی ایجاد آن را داشت) را در دامنه كوه هایی بالاتر از سطح كنونی یخ یافتند كه نشان می دهد زمانی یخ بسیار ضخیم تر از این بوده است. علاوه بر این، حفره های كنده شده در كف دریا نشان می دهد كه لبه پهنه یخ (بخشی كه روی كف دریا قرار گرفته) زمانی تا خود اقیانوس هم امتداد داشته است. بر مبنای چنین مشاهدات محدودی، برخی پژوهشگران تخمین زدند كه پهنه یخ در اصل حجمی سه برابر حجم كنونی داشته و نسبتاً به آهستگی آب رفته، با سرعتی كه تا ۴ هزار تا ۷ هزار سال دیگر منجر به نابودی كامل آن می شود.
تا زمانی كه محققان توجهی جدی به جریان های یخی- نوار نقاله های طبیعی به طول چند صد كیلومتر طول و چند ده كیلومتر عرض- نشان نداده بودند، این ایده كه جنوبگان غربی ممكن است با سرعتی بیشتر به شكست منتهی شود، شكل نگرفته بود. پژوهشگران پیشین دریافتند كه وجود این جریان ها تا اندازه ای مدیون نیروهای تكتونیكی است كه جنوبگان غربی را از هم می پاشاند، پوسته را نازك می كند و اجازه می دهد مقداری از گرمای درونی زمین (بالاتر از میانگین) رهایی یابد. حرارت اضافی زیرین توانایی ذوب بنیان پهنه یخ را دارد و لایه ای روان را فراهم می كند كه به یخ اجازه می دهد به سرعت حتی از ملایم ترین شیب ها هم پایین رود. در دهه ،۱۹۷۰ نقشه برداری هوایی به كمك رادار یخ شكاف، آشكار كرد كه دو شبكه جریان، یخ را از درون قاره به بزرگترین سكوهای یخی جنوبگان غربی- روس و رون (Ronne)- می ریزند. با رسیدن به لبه رو به دریای این سكوها، یخ در نهایت به صورت كوه های یخی عظیم الجثه جدا می شود. با آشكار شدن چنین تصویر پویایی از جریان های یخی، نخستین هشدارها هم در مورد اینكه آنها پتانسیل حمل كل پهنه یخ را طی چند قرن یا كمتر دارند، آغاز شد.
● جریان های ناپایداری
بنا به شناخت جدیدمان از سرنوشت پهنه یخ جنوبگان غربی (كه به شدت به تندی جریان هایی بستگی دارد كه یخ را از قاره بیرون می برند)، در سال ۱۹۸۳ گروه هایی از ناسا، دانشگاه اهایو و دانشگاه ویسكانسین مدیسون كمپ های تحقیقاتی تابستانه خود را در كنار و روی جریان های یخی برپا كردند. برخی دانشمندان داخل خود جریان ها را با رادار و انفجارهای لرزه ای بررسی می كردند درحالی كه دیگران سرگرم اندازه گیری حركت و تغییر شكل سطحی آنها بودند. آنها بلافاصله فهمیدند این رودهای عظیم با سرعت های سرسام آوری- از نظر یخچال شناختی- با هم رقابت دارند، چند صد متر در سال بسیار بیشتر از یك یخچال كوهستانی متوسط . پژوهشگران میدانی مختلف، با ذوب یخ و حفر سوراخ هایی باریك به طول یك كیلومتر و استخراج نمونه هایی از بستر كهن دریایی، به جست وجوی توجیهاتی برای سرعت این جریان ها پرداختند. پوسته های كاملاً گل آلود ارگانیسم های دریایی، آمیخته با شن، رس و سنگ های فرسوده بیش از هزاران سال در آنجا رسوب كرده بود و بستری از خمیره گل آلودی را ایجاد كرده كه به قدری نرم و روان است كه جریان های یخی حتی راحت تر از آنچه تصور می شد روی آن می لغزند. اگر آنها سنگ های كریستالی می یافتند مشابه آنچه زیر اكثر پهنه های یخی قاره ای از جمله جنوبگان شرقی قرار دارد، نشان دهنده آن بود كه اصطكاك بیشتر آن ماده مانع از حركت یخ می شد.
این موارد احتمال زهكشی فوری در امتداد جریان های یخی «روس» را باز می گذاشت. در عوض عاملان انگلیسی كه جریان های یخی «رونی» را در سمت دیگر جنوبگان غربی بررسی می كردند، اطمینان دادند در بخش آنها آینده چندان هم تاریك نیست. اما دانشمندانی هم كه در كنار سكوی یخی روس مستقر بودند دلایلی برای باور خود داشتند. به خاطر آنكه جریان های یخی «روس» زمانی یك میلیون كیلومتر مكعب از یخ این ناحیه را با خود برده اند، پس باقی پهنه یخ (شامل منطقه ای كه جریان های رونی زهكشی كرده و بخشی از پهنه یخ جنوبگان شرقی) هم مطمئناً خواهد رفت.در دهه ۹۰ پژوهشگران به مشخصه بی ثباتی بالقوه جریان های یخی روس توجه نشان دادند، آنها نه تنها سریع بلكه ناپایدار هم هستند. آزمایش های راداری ساختار پنهان زیر سطح نشان می داد جریان های یخی همواره در محل فعلی شان نبوده اند. تصویر ماهواره ای از سكوی یخی «روس»، كه از یخ های ورودی هزار سال گذشته تشكیل شده، یخ شكاف ها و عوارضی دیگر را آشكار كرد كه به عنوان مدركی طبیعی تغییرات غیرقابل تردید مقدار جریان ها تلقی شد.
در واقع جریانی كه با عنوان «C» شناخته می شود آشكارا یك قرن و نیم پیش ناگهان از حركت ایستاد. به همین شكل حركت جریان یخی Whillans طی چند دهه گذشته كند شده است. در صورت رفت و آمد جریان ها، همان گونه كه برخی یافته ها نشان می دهند، پیش بینی آینده جریان از آنچه گمان می شد دشوارتر می شود. هشداردهنده ترین احتمال آن بود كه جریان های راكد ممكن است حتی بدون اخطار قبلی دوباره به راه افتند. اما هنوز اطمینان از چنین دورنمایی- حداقل در آینده نزدیك- زود بود.
حدود پنج سال پیش بسیاری از گزارش ها شواهدی كلیدی را فراهم كردند كه بر مبنای آن پهنه یخ آنقدرها هم كه قبلاً تخمین زده می شد نازك نشده است. در سال ۲۰۰۰ «اریك استیگ» از دانشگاه واشینگن تكنیك های جدیدی را برای تحلیل هسته یخ كهنی استفاده كرد كه در سال ۱۹۶۸ از قلب جنوبگان غربی به دست آمده بود. تحلیل ابتدایی نشان داد یخ در عصر یخبندان ۹۵۰ متر بلندتر از وضعیت كنونی اش بوده اما برداشت بهتر «استیگ» این تفاوت را به ۲۰۰ متر كاهش داد. در كوه های گستره كمیته اجرایی «جان استون» یكی دیگر از محققان دانشگاه واشینگتن، نازك شدن پهنه یخ را با اندازه گیری محصولات رادیواكتیو جانبی ناشی از پرتوهای كیهانی زمان سنجی كرد. این محصولات با سرعتی مشخص درست از زمانی فروپاشی را آغاز كردند كه یخ از رخنمون های سنگی عقب نشینی كرد و آنها را در معرض پرتوها قرار داد. این مشاهدات محدودیت های سختگیرانه ای را بر اندازه اصلی پهنه یخ اعمال كرد كه نشان می داد ممكن است بیش از دو و نیم برابر وسعت فعلی اش نبوده باشد.
در اوایل سال ۲۰۰۱ دانشمندان هر دو طرفی كه درباره آینده پهنه یخ جنوبگان غربی بحث می كردند، هنوز هم می توانستند دیدگاه خود را پیگیری كنند. تلفیق شواهد محكم اما ضد و نقیض همه را وادار به پذیرفتن این نكته كرد كه قابلیت تغییر عمده در مقیاس زمانی كوتاه تر، به شكل ناپایداری جزیی تری در مقیاس های زمانی بلندتر پدیدار می شود. پس از آن اندازه گیری های دقیق تر حركت جریان های یخی «روس» تایید كرد كه میزان بارش برف در این بخش عموماً هم پای كاهش یخ است، یعنی تقریباً به طور كلی هیچ افتی در حال حاضر رخ نمی دهد. در اواخر سال ۲۰۰۱ اكثر دانشمندان جنوبگان - از جمله هر دو ما - هم عقیده بودند كه جریان های یخی «روس» عامل نازك شدن یخ در حال حاضر نیستند. به نظر می رسد تغییرات میزان بارش برف در مقابل خروج یخ طی هزاره گذشته به تعادل رسیده است، یعنی احتمال آنكه پهنه یخ به طور ناگهانی باعث افزایش سطح دریاها شود كمتر از آنی است كه برخی محققان انتظار آن را داشتند.
اما دانشمندانی كه درگیر این بحث بودند همگی به خوبی می دانستند ماهیت پویای جریان های یخی كه این سازگاری را تحمیل كرده، تنها آنچه در حال حاضر روی می دهد را توجیه می كند. با نگاه به گذشته به عنوان مثال شواهد زمین شناختی نزدیك ایستگاه مك موردو در آمریكا نشان می دهد كه پهنه یخ حدود ۷هزار سال پیش به سرعت از آن ناحیه عقب نشسته است. بنابراین حتی در صورت ادامه نیافتن، چنین شكلی از شكست منطقه ای ممكن است طی دوران هایی كوتاه رخ داده باشد و باز هم رخ دهد.برای دستیابی بهتر به آینده ثبات پهنه یخ، محققان شناخت دقیق نیروهایی را در دستور كار قرار دادند كه حركت یخ در جریان ها را كنترل كرده و توضیحی برای چرایی توقف و آغاز جریان ها و همچنین تغییر سرعت در مقیاس های زمانی متفاوت ارائه می دهند. این نشان می دهد رسوب و آب موجود در بستر دریا برای روزها و سال ها تحت كنترل است اما شرایط آب و هوای جهانی (عمدتاً از راه دمای هوا و سطح دریا) طی هزاران سال بر آنها غلبه می كند. این مورد به همراه دیگر اطلاعات، ایجاد مدل های كامپیوتری قابل اعتمادتری را ممكن می سازد كه جریان ها چگونه در قرن های آینده رفتار خواهند كرد.
● نقطه ضعف آشكار
این نكته كه خطر ریزش قریب الوقوع قسمتی از پهنه یخ جنوبگان غربی كه توسط جریان های یخی «روس» زهكشی شده وجود ندارد، خبر خوشی است. اما همین چند سال پیش مشخص شد كه همه بخش های جنوبگان غربی به همین روال رفتار نخواهند كرد. درحالی كه محققان میدانی تلاش شان را بر جریان های یخی متمركز كرده اند كه سكوهای یخی «روس» و «رونی» را تغذیه می كنند، چند حسگر ماهواره ای هم سر حوصله اطلاعات را از دیگر بخش پهنه یخ در كنار دریای اماندسن كه اطلاعات كمی از آن در دست است، فراهم می كنند. در آنجا گروه هایی از آمریكا و انگلیس دریافتند كوه های یخ این منطقه مرموز حتی با سرعتی بیش از آنچه برای جریان های «روس» در نظر گرفته شده بود، ناپدید می شوند.
پس از بررسی دقیق میلیون ها سنجش تخمینی یخ كه از فضا در دهه ۸۰ و۹۰ صورت گرفت، «دنكان وینگهام» از دانشگاه لندن و «جی زوالی» از مركز پرواز فضایی گدار ناسا به طور مستقل نشان دادند بخش هایی از پهنه یخ كه یخچال های پاین آیلند (Pine Island) و ثوایتس (Thwaites) را تامین می كنند، نازك می شوند و حتی در مورد دوم با سرعتی بیش از ۱۰ سانتی متر در سال. این نتایج به خوبی با گزارش اخیر دیگری از «اریك ریگنات» از آزمایشگاه پیش رانش جت در پاسادنا سازگار است. «ریگنات» با استفاده از رادار و تكنیكی كه قادر است حركات میلی متری یخ را ردیابی كند، مشاهده كرد هر دو یخچال، یخ را با سرعت رو به رشدی به دریای اماندسن انتقال داده و به سمت داخل قاره عقب نشینی می كنند.
نتیجه در افزایش ۱/۰ تا ۲/۰ میلی متری سطح دریا در سال- بیش از ۱۰درصد كل افزایش- نقش دارند. این یخچال ها با همین سرعت ۳۰درصد كل پهنه یخ را طی ۷هزار تا ۱۵هزار سال دیگر آب می كنند یا حتی در صورت وقوع فاجعه ای كه پیش از این برای بخش روس فرض شده بود، زودتر از اینها. این مدرك جدید برای یخچال شناسانی مثل «ترنس هیوز» از دانشگاه مین شگفت آور نیست. او سال ها پیش بخش اماندسن را «نقطه ضعف پهنه یخ جنوبگان غربی» نامید. اما محدودیت های عملیاتی باعث شد برای دهه ها از مشاهدات میدانی در این ناحیه دوردست صرف نظر شود. این منطقه از ایستگاه دائمی تحقیقاتی دور است و به عنوان یكی از ابری ترین مناطق روی زمین شناخته می شود. علاوه بر این كیفیت منحصر به فرد یخچال های دریای اماندسن ممكن است به معنای آن باشد كه دانش دشوار به دست آمده از بخش روس، برای آنجا غیرقابل استفاده است. برای مثال سطوح این یخچال ها با شیب بیشتری نسبت به جریان های یخی به سمت دریا سرازیر می شوند و به خاطر آنكه یخچال ها به جای افزودن یخ خود به سكوی فعلی آن را مستقیماً به دریا می ریزند، برخی دانشمندان عقیده دارند این ناحیه ممكن است بیش از هر قسمت دیگر جنوبگان، در معرض فرآیند فروپاشی قرار داشته باشد.
● افزایش دما
عدم قطعیت درباره آسیب پذیری ناحیه دریای اماندسن یكی از ناشناخته هایی است كه دانشمندان باید به آن بپردازند. افزایش دمای ناشی از گرمایش جهان ممكن است از طریق شبه جزیره جنوبگان- جایی كه اتمسفر در تابستان تقریباً بیش از ۲ درجه سانتی گراد نسبت به دهه ۵۰ میلادی گرم تر شده است- به سمت قطب جنوب پیشروی كند. ظاهراً حتی تغییرات ظریف دمای هوا هم می تواند فروپاشی سكوی یخی را كه در حال حاضر نسبتاً پایدار است آغاز كند. شواهد ثبت شده دیگر هم نشان می دهند آب های گرم تر اقیانوس در نواحی پایین تر ممكن است لبه های پهنه یخ را سریع تر از آنچه تصور می شد ذوب كند، علاوه بر آنكه میزان یخ دریای اماندسن را كاهش دهد.
برای آنهایی كه در جهان امروز زندگی می كنند، به نظر می رسد پهنه یخ جنوبگان غربی واكنش های امیدوارانه تری را - مثل آنهایی كه باعث می شوند جریان های یخی پرسرعت برای چند قرن پیاپی راكد شوند- نسبت به خویشاوندان اروپایی و قطب شمالی خود در گذشته های دور داراست. نابودی آنها به طور ناگهانی در نتیجه چند درجه گرما رخ داد درحالی كه هنوز هم بخش عمده یخ جنوبگان غربی پابرجا است. به نظر می رسد مدل ابتدایی «ویرتمن»، دینامیك خود پهنه یخ را بیش از حد ساده گرفته بود چون تاكنون برای اجتناب یا حداقل عقب انداختن نابودی سریعش، كنترلی كافی روی اندازه خود نشان داده است.
بر مبنای آنچه تاكنون می دانیم، پیش بینی می كنیم (اگرچه با احتیاط) كه ذوب شدن پهنه یخ همچنان ادامه می یابد اما تنها طی هزاران سال. در صورت صحیح بودن گفته، تاثیر میانگین جنوبگان غربی بر سطح دریا تقریباً دو برابر نقش قبلی آن - دو میلی متر در سال - می شود. یعنی این پهنه یخ تنها هر ۵۰۰ سال یك متر دیگر به سطح دریا می افزاید. اما پیش از آنكه هر كس آهی از سر آسودگی بكشد، باید یادآوری كنیم این پهنه یخ پراهمیت محققین را برای ۳۰ سال شگفت زده می كرد و هنوز هم ممكن است شوك های بیشتری را آماده كرده باشد.
Scientific American, Dec.۲۰۰۲
Robert A .Bindschadler* و Carles R.Bentleyبیشتر حرفه تحقیقاتی شان را صرف پژوهش روی پهنه یخ جنوبگان غربی و قاره زیرین آن كرده اند. بایندشدلر در مركز پرواز فضایی گدار ناسا طی ۲۳ سال ۱۲ ماموریت برای سرزمین یخ زده زیرین ترتیب داده است. در حال حاضر هم به عنوان عضو ارشد پژوهشی در گدار، تكنولوژی های متفاوت حسگر از راه دور را برای مصارف یخچال شناختی گسترش می دهد، مانند سنجش و تخمین سرعت یخ با استفاده از تصویربرداری ماهواره ای و كنترل ذوب پهنه یخ با گسیل میكروموج. نخستین دیدار بنتلی هم از جنوبگان غربی ۲۵ماه طول كشید كه طی آن به عنوان عضوی از هیات اعزامی «سال جهانی ژئوفیزیك ۵۸- ۱۹۵۷» تحقیق جامعی را درباره پهنه یخ رهبری می كرد. او تا زمان بازنشستگی اش در سال ۹۸ به طور متناوب برای تدریس در دانشگاه ویسكانسین- مدیسون بازمی گشت.

رابرت بایندشدلر، چارلز بنتلی*
ترجمه: الهیار امیری

● چگونه گرمایش جهانی ممكن است به عصر یخبندان بعدی منتهی شود*
۱ با ذوب شدن یخ های پهنه كلاهك یخی و یخچال های آب شده گرینلند جریان گلف استریم متوقف خواهد شد.
۲ تغییر الگوهای آب و هوایی یخبندان به معتدل نه بخشی از یك فرآیند خطی و ملایم بلكه بخشی از یك الاكلنگ به دقت متعادل اند كه می تواند این طرفی یا آن طرفی باشد.
۳ اگر تسمه نقاله بزرگ كه جریان گلف استریم هم بخشی از آن است، همین فردا متوقف شود، پیامد آن ناگهانی و دراماتیك خواهد بود.
۴ هنگامی كه آستانه بحرانی می رسد، شرایط اقلیمی ناگهان به شرایط عصر یخبندان روی می آورد كه احتمال دارد دست كم ۷۰۰ سال و حداكثر تا بیش از ۱۰۰ هزار سال طول بكشد.
در حالی كه گرمایش جهانی رسما از سوی شاخه سیاسی دولت بوش نادیده گرفته می شود و سخنرانی اخیر ال گور درباره این موضوع آن هم در یكی از سردترین روزهای چند سال اخیر، دستمایه مضحكه او را در میزگرد تلویزیونی محافظه كاران فراهم آورده، اما شهروندان اروپایی و نیز دست اندركاران پنتاگون به تدریج درباره بزرگترین خطری كه این تغییرات اقلیمی می تواند برای نیم كره شمالی در پی داشته باشد، بینش تازه ای پیدا می كند خطر بروز یك تغییر بسیار ناگهانی و ورود به یك عصر یخبندان جدید. البته چیزی كه بدان پی می برند به هیچ وجه خوشایند نیست.
این مسئله را به اختصار می توان این طور توضیح داد كه اگر به قدر كافی آب سرد شیرین ناشی از ذوب شدن یخ های پهنه كلاهك یخی و یخچال های آب شده گرینلند به سوی اقیانوس اطلس شمالی سرازیر شود، جریان گلف استریم جریان آب گرمی كه از خلیج مكزیك عبور كرده و تا سواحل كانادا پیش می رود و سپس به سوی اروپا منحرف شده و تا شمال این قاره ادامه می یابد. این جریان آب گرم اثر تعدیل كننده ای در نواحی مذكور دارد و باعث ریزش باران می شود. علاوه بر این در امتداد شرق سواحل كانادا با جریان آب سرد «لابرادور» برخورد كرده و فضای مه آلودی را به وجود می آورد.م كه اروپا و شمال غربی آمریكای شمالی را گرم نگه می دارد، متوقف خواهد شد.
بدین ترتیب بدترین سناریوی ممكن، بازگشت تمام عیار به دوره یخبندان پیشین طی دوره بسیار كوتاهی به اندازه ۲ تا ۳ سال از شروع آن است. سناریوی كمی بهتر ورود به دوره ای مانند عصر یخبندان كوچك خواهد بود كه چند قرن پیش الگوهای هوایی سرتاسر جهان را به هم زد و منجر به زمستان های بسیار سخت، خشكسالی، كم آبی، بیابان زایی در سرتاسر جهان، نابودی محصولات و بروز جنگ در گوشه و كنار جهان شد. سئوال این است كه این اتفاق چگونه رخ می دهد.
اگر به نقشه جهان نگاهی بیندازید، خواهید دید كه عرض جغرافیایی فاصله زاویه ای هر نقطه در سطح كره زمین از خط استوا بخش های عمده ای از اروپا و اسكاندیناوی با عرض جغرافیایی آلاسكا و بخش هایی از كانادا و مركز سیبری كه زمین آنها دائما یخ بسته اند، برابر است. با این حساب چرا اروپا هنوز دارای اقلیمی بیشتر شبیه به ایالات متحده است تا شمال كانادا یا سیبری تا آنجا كه می دانیم گرمای اروپا نتیجه جریان های اقیانوسی است كه آب گرم سطحی را از خط استوا به سوی نواحی شمالی رو به بالا به حركت درمی آورد چه در غیر این صورت این مناطق آن قدر سرد می شدند كه حتی تابستان ها نیز می بایست پوشیده از یخ باشند. اكنون عمده نگرانی ها مربوط به برهم خوردن تعادل «تسمه نقاله عظیم» است كه جریانی كه «گلف استریم» می نامیم را نیز دربرمی گیرد.
این تسمه نقاله سترگ اگرچه از سویی توسط تاثیر كوریولیس حاصل از چرخش وضعی زمین شكل می گیرد اما عمدتا از نیرویی به مراتب بزرگتر ناشی می شود كه از اختلاف بین دما و درجه شوری آب به وجود می آید. اقیانوس اطلس شمالی شورتر و سردتر از اقیانوس آرام است زیرا به مراتب كوچكتر بوده و از سوی دیگر از جانب غرب توسط آمریكای شمالی و جنوبی و از جانب شرق توسط اروپا و آفریقا احاطه می شود.
در نتیجه آب گرم تسمه نقاله بزرگ از سطح اقیانوس اطلس شمالی بخار می شود و آب های شورتر را برجا می گذارد و بادهای سرد قاره ای نیز كه از بخش های شمالی آمریكای شمالی برمی خیزند، آب های اقیانوس را سردتر می كنند. آب های سرد و شوری كه به سوی كف دریا فروكش می كنند، عمدتا در محلی واقع در چند صد كیلومتری جنوب دماغه جنوبی گرینلند، گردابی از آب های رو به پایین را به وجود می آورند كه ۵ تا ۱۰ مایل طول دارد. با اینكه این گرداب ها به ندرت آب های سطحی را می شكافند اما در زمان های معینی از سال بریدگی ها و جریان هایی را در اقیانوس ایجاد می كنند كه می تواند كشتی ها را یكوری كند. این جریان ها از فضا نیز دیده می شوند و احتمالا آنچه در نقشه های دریانوردان باستانی می بینیم نیز مربوط به همین جریان ها است.
این ستون رو به پایین از آب سرد و مملو از نمك خود را به كف اقیانوس سرازیر می كند و در آنجا رودخانه ای زیردریایی می سازد كه ۴۰ بار بزرگتر از مجموع تمام رودهایی است كه بر روی خشكی جریان دارند. این رود رو به پایین و رو به جنوب به طرف و اطراف دماغه جنوبی آفریقا سرازیر می شود و سرانجام در آنجا به اقیانوس آرام می رسد. شگفت آن كه این آب آن قدر عمیق و سنگین است به خاطر سردی و شور بودنش كه پس از گذشت هزار سال از اولین باری كه به دور از ساحل گرینلند به اطلس شمالی سرازیر شده به سطح اقیانوس آرام نمی رسد.
جریان رو به پایین آب سرد و شور رودخانه زیردریایی باعث می شود تا سطح اقیانوس اطلس اندكی پایین تر از اقیانوس آرام باشد و بدین ترتیب یك جریان سطحی نیرومند از آب گرم و شیرین تر را از اقیانوس آرام برای جایگزین كردن جریان دررفت رودخانه زیردریایی به سوی خود می كشد. این آب گرمتر و شیرین تر از میان اطلس جنوبی سر می خورد، اطراف آمریكای شمالی حلقه می زند كه به آن جریان گلف استریم می گویند و سرانجام دورتر از ساحل اروپا به پایان می رسد. طی مدتی كه این جریان به نزدیكی گرینلند می رسد به قدر كافی سرد و تبخیر می شود تا آب هرچه بیشتر شور و سرد شده و به كف اقیانوس سرازیر می شود و خوراك بی وقفه ای را برای رودخانه زیردریایی كه به اقیانوس آرام می ریزد، فراهم می آورد.
این دو جریان آب گرم و شیرین تری كه از آرام شروع می شود و سپس شور و سرد شده و برای تشكیل یك رود زیردریایی حیرت انگیز سرازیر می شود به جریان تسمه نقاله بزرگ معروفند. شگفت آن كه این تسمه نقاله بزرگ تنها حائل بین تابستان های فرح بخش و بروز یك عصر یخبندان همیشگی در اروپا و سواحل غربی آمریكای شمالی است. بیشتر این دانسته ها تا همین ۲۰ سال پیش ناشناخته بودند تا اینكه یك گروه بین المللی از دانشمندان به گرینلند رفتند و برای حفاری در برخی از باستانی ترین یخچال های قابل دستیابی جهان از جدید ترین مته های پیشرفته و تجهیزات بسیار حساس استفاده كردند. دستگاه های آنها به قدری حساس و دقیق بودند كه با آنالیز هسته نمونه های یخی كه بالا آورده بودند، توانستند سال های جداگانه بارش برف را مشاهده كنند. این نتایج واقعا شوكه كننده بود.
تا پیش از دهه های اخیر، تصور می شد كه دوره های بین یخبندان پوشیده شدن یك منطقه وسیع به وسیله صفحات عظیم یخ و یخچال و گرم تر شدن در آمریكای شمالی، اروپا و شمال آسیا تدریجی بوده است. از روی شواهد سنگواره ای فهمیدیم كه دوره یخبندان بزرگ چند میلیون سال پیش شروع شد و طی آن دوره های صدها یا هزاران ساله ای وجود داشته كه آمریكای شمالی، اروپا و سیبری سال دوازده ماه با لایه های ضخیم یخ پوشانده می شدند.
بین این دوره های یخی، گاهی كه یخچال ها آب می شدند، مواقعی پیش می آمد كه زمین برهنه در معرض آفتاب قرار می گرفت، جنگل ها می روییدند و جانوران خشكی ازجمله انسان های اولیه در این نواحی شمالی رفت و آمد می كردند.
بیشتر دانشمندان حدس می زدند كه زمان گذار بین عصر یخی و گرما، تدریجی بوده و بین ده ها تا صدها سال طول می كشیده است، اما هیچ كس به درستی نمی دانست چه چیزی باعث این رویداد شده بود. بروز نوساناتی در تابش های خورشیدی پیشنهاد شد، فعالیت های آتشفشانی همراه با تئوری های اولیه درباره تسمه نقاله بزرگ كه تا همین اواخر پدیده نسبتا ناشناخته ای بود نیز مورد تردید بودند.
با این وصف، جست وجو در هسته های یخی، دانشمندان را از كشف این كه مراحل گذار از شرایط آب و هوایی یخبندان به شرایط كنونی معمولا فقط طی ۲ تا ۳ سال رخ می داد، بسیار شگفت زده ساخت.
این كشف نشان داد كه تغییر الگوهای آب و هوایی یخبندان به معتدل، بخشی از یك فرآیند خطی و ملایم نظیر آنچه در كلید تنظیم شدت نور لامپ سقفی كه در آن نور به تدریج زیاد می شود دیده می شود، نبوده اند. آنها بخشی از یك الاكلنگ به دقت متعادل اند كه می تواند این طرفی یا آن طرفی باشد اما گذر از مرحله میانی تقریبا ناگهانی رخ می دهد. آنها بیشتر شبیه كلید خاموش و روشن كردن چراغ اند، موقعی كه كلید را به آرامی و تدریجا بالا می برید لامپ خاموش است تا زمانی كه به نقطه نیم آستانه یا به نقطه پل می رسد. اینجا است كه ناگهان از وضعیت خاموش به روشن می پرد و لامپ روشن می شود.
ظاهرا نوساناتی كوچك كمتر از یك درصد در انرژی خورشیدی در چرخه های تقریبا ۱۵۰۰ساله رخ می دهد. مثلا این چرخه، «عصر یخبندان كوچك» را به همراه داشت كه در حوالی سال ۱۴۰۰ شروع شد و آمریكای شمالی و اروپا را به طور قابل ملاحظه ای سرد كرد ما اكنون در فاز گرما یا احیای آن هستیم. تا زمانی كه یخ های اقیانوس قطب شمال منجمد می شوند و بالا می آیند و تا وقتی كه یخچال های گرینلند نسبتا پایدارند، این نوسانات، زمین را به طور جزیی سرد و گرم می كند، اما بر عملكرد تسمه نقاله بزرگ كه آب گرم تعدیل كننده را به اطلس شمالی می آورد، تاثیر نمی گذارد. با وجود این در هزاره گذشته، پیش از آن كه قطب شمال كاملا منجمد شده و بالا بیاید و پیش از گیر افتادن مقادیر حیاتی از آب شیرین در گرینلند و سایر یخچال ها، نوسانات ۱۵۰۰ساله در انرژی خورشیدی، شرایط آب و هوایی گستره های خشكی محدود اطلس شمالی را صرفا اندكی گرم یا سرد نمی كرد. بلكه دوره های یخبندان كامل و دوره های معتدل را راه اندازی و متوقف می ساخت. این تغییرات ناگهانی رخ می داد.
شرایط آب و هوایی برای انسان های اولیه ۳۰ هزار سال پیش، یعنی همان موقعی كه نقاشی های غار در فرانسه خلق شدند، می بایست به مدت بیش از هزار سال بسیار شبیه به شرایط اقلیمی امروز باقی مانده باشد. بدین ترتیب مردم شانس ساخت فرهنگ را یافتند تا آنجا كه موفق به خلق هنر شدند و به قلمرو های بزرگ دست یافتند.احتمالا پس از این دوره بود كه زمستانی بسیار سخت رخ داد. بهار بسیار دیرهنگام از راه رسید و در واقع تابستانی اصلا در كار نبود و برف های زمستانی احتمالا از سپتامبر شروع به باریدن كردند. بدین منوال زمستان بعدی هم احتمالا به طرز ناجوانمردانه ای سرد بوده و هیچ بهاری هم در راه نبوده است. تنها چند روزی در آگوست دمای هوای به بالای نقطه انجماد می رسید و برف ها هم هیچ گاه به طور كامل آب نمی شدند.
پس از این بود كه تابستان هیچ گاه باز نگشت و برف ها به مدت ۱۵۰۰ سال همین طور برهم انباشته و عمیق و عمیق تر شدند.
این وضعیت تا بدانجا پیش رفت كه كل قاره به تدریج داشت از یخچال ها پوشانده می شد و انسان ها یا می گریختند یا می مردند. نئاندرتال ها كه تا پایان این دوره ها بر اروپا استیلا داشتند، ظاهرا نسبت به انسان با شرایط آب و هوایی سرد سازش بیشتری داشته اند.
عاملی كه این دوره ناگهانی بی تابستانی را پدید آورد، توقف جریان های آب گرم تسمه نقاله بزرگ بود. با توقف جریان گلف استریم فقط گذشت دو یا سه سال كافی بود تا گرمای محفوظ در اقیانوس اطلس شمالی در آسمان فراز اروپا پراكنده شود و از این پس دیگر هیچ گرمایی برای تعدیل هوای عرض های شمالی وجود نداشت موقعی كه تابستان در شمال و ریزش باران در اطراف خط استوا متوقف شد، درست در همان زمان اروپا به سوی عصر یخبندان خیز برداشت و خاورمیانه و آفریقا نیز توسط خشكسالی و توفان های آتش زا به تاراج رفت. اگر تسمه نقاله بزرگ كه جریان گلف استریم هم بخشی از آن است، همین فردا متوقف شود، پیامد آن ناگهانی و دراماتیك خواهد بود. برای نیمه غربی آمریكای شمالی و سرتاسر اروپا و سیبری زمستانی در راه خواهد بود كه به این زودی ها دست بردار نیست. در عرض سه سال تمام این مناطق غیرقابل سكونت خواهد شد و نزدیك به دو میلیارد نفر تا سر حد مردن در خطر گرسنگی خواهند بود یا تا پای مرگ یخ می زنند یا اینكه مجبور به نقل مكان می شوند. تمدنی كه ما می شناسیم احتمالا یارای ایستادگی در برابر چنین فاجعه خردكننده ای را نخواهد داشت تسمه نقاله بزرگ به طرزی باور نكردنی در دهه گذشته چندباری دچار درنگ شده است. همان طور كه ویلیام كالوین در كتاب «مغزی برای تمام فصول: تكامل انسان و تغییر ناگهانی اقلیم»، یكی از بهترین كتاب هایی كه درباره این موضوع در دسترس است، خاطرنشان می كند: «این سرد شدن ناگهانی در دوره گرم پیشین نشان می دهد در وضعیت هایی بسیار شبیه به شرایطی كه اكنون در آن هستیم یك تلنگر می تواند جریانی را به راه اندازد. چه چیز می توانست تسمه نقاله نمك كه گرمای مناطق استوایی را به دوردست ها تا شمال می آورد و مانع تشكیل پهنه های یخی می شود را متوقف سازد اقیانوس نگاران اكنون مشغول بررسی نقصان هایی هستند كه در حال حاضر در ریزش سالیانه آب رخ می دهد و تا حدی نشان از نقصان های فاجعه بار گذشته دارد. ریزش آب كه در دهه ۱۹۷۰ در دریای لابردور شاخه ای از اطلس شمالی مابین غرب كانادا و جنوب غربی گرینلند.م كاهش یافته بود بار دیگر تا دهه ۱۹۹۰ قوت گرفت و اكنون باز در حال افت است. در دریای گرینلند طی دهه ۱۹۸۰ فرونشست نمك تا ۸۰ درصد كاهش یافت. آشكار است كه نقصان های موضعی ممكن است بدون آنكه فاجعه ای به دنبال داشته باشد، رخ دهد. اما پرسش اساسی این است كه چنین نقصان هایی چندوقت به چندوقت و با چه گستره ای پیش می آیند به ویژه آنكه وضعیت فعلی این كاهش ها چندان اطمینان بخش نیست.
بیشتر دانشمندانی كه درگیر تحقیق بر روی این موضوع هستند، گرمایش جهانی را مقصر می دانند كه باعث آب شدن كوه های یخ گرینلند و كوه یخ قطب شمال و در نتیجه سرریز آب شیرین سرد به اعماق دریای گرینلند از جانب شمال شده است. هنگامی كه آستانه بحرانی می رسد، شرایط اقلیمی ناگهان به شرایط عصر یخبندان روی می آورد كه احتمال دارد دست كم ۷۰۰ سال یا بیشتر و حداكثر تا بیش از ۱۰۰ هزار سال طول بكشد.
و این آستانه چه وقت ممكن است از راه برسد هیچ كس نمی داند. عملكرد تسمه نقاله بزرگ در تبیین علت بروز عصرهای یخبندان تنها یك دهه پیش كشف شده است. مدل های كامپیوتری مقدماتی و دانشمندانی كه كارشان نظریه پردازی است، حدس می زنند كه كلید این رویداد ممكن است خیلی زود مثلا تا سال بعد یا طی چند نسل بعد زده شود. شاید همین الان روی لبه تیغ باشد و بدترین هوایی را بسازد كه در چند سال گذشته دیده ایم. اما یك چیز تقریبا به طور قطع معلوم است و آن اینكه اگر هرچه زودتر اقدامی درباره گرمایش جهانی صورت نگیرد، این اتفاق خیلی زودتر از اینها رخ خواهد داد.

* این مقاله از نسخه روزآمد شده «واپسین ساعات آفتاب باستانی» اثر تام هارتمن استخراج شده است.
آفتاب

یخچالها

يخچال ها توده هاي يخي هستند كه در اثر تبلور مجدد برف تشكيل مي شوند. يخچال ها مي توانند تحت تأثير نيروي جاذبه از حركت و جريان روبه جلو برخوردارشوند.

بطور دائم 7% سطح كل خشكي هاي زمين از برف پوشيده شده است . درياها و رودخانه هاي يخ متحرك به يخچال هاي طبيعي شهرت دارند. در قلب قطب شمال، قطب جنوب و مناطق كوهستاني و مرتفع زمين يخچال هاي طبيعي فراواني وجود دارند. يخچال ها در گذشته از گستردگي بيشتري برخوردار بوده اند، به طوريكه نواحي كه امروزه نواحي معتدل زمين را شامل مي شوند در دوره هاي يخچالي گذشته پوشيده از يخچال هاي طبيعي بوده اند. يخچال ها عامل مهم در فرسايش، حمل و نقل و رسوب گذاري در دوران هاي مختلف زمين شناسي و همچنين در حال حاضر مي باشند.

چگونگي تشكيل يخچال

حد ارتفاع برف هاي دائم خط تعادل نام دارد كه با عرض جغرافيايي ،جهت قرارگيري دامنه، فراواني بارندگي وديگر شرايط محلي نظير بادهاي گرم و زمان نزولات تغيير مي كند. بطور مثال متوسط اين حد در نواحي قطبي و نزديك قطب تا ارتفاع 600 متر از سطح دريا، در منطقه آلپ 2800 تا 3100 متر و در مناطق استوايي به 5400 تا 5800 متر مي رسد. اين حد تعادل در دماوند در ارتفاع 3500 متري واقع است.

در شرايط اقليمي مناسب بخشي از برف ممكن است تابستان را بدون ذوب شدن پشت سر گذاشته و به تدريج با گذشت سالها اين انباشتگي رشد عميق تري يافته و درنهايت مي تواند منجر به تشكيل يخچال طبيعي شود.

بلورهاي يخ سازنده يخچال هاي طبيعي نوعي كاني به شمار آمده و توده هاي يخ يخچال هاي طبيعي كه از تعداد زيادي بلورهاي بهم قفل شده بوجود مي آيد نوعي سنگ دگرگوني محسوب مي گردد ،

كه همچون ديگر سنگهاي دگرگونيبا افزايش دما ذوب ميشوند.



طبقه بندي يخچال هاي طبيعي

يخچال هاي طبيعي جهان به چهار دسته اصلي طبقه بندي مي شوند:

1- يخچال هاي دره اي (Valley glaciers)2- يخچال هاي كوهپايه اي (pediment glaciers)3- يخچال هاي پهنه اي (Ice sheets)4- يخچال هاي قاره اي (Continental glaciers).

يخچالهاي دره اي در واقع رودهايي از يخ هستند كه در دره هاي مناطق كوهستاني جريان دارند و همانند رودها از پهنا و عمق و طولهاي متفاوتي برخورداند. يخچال هاي كوهپايه اي يا كوهستاني، را كه گاه يخچال هاي آلپي نيز مي نامند، يخچال هايي هستند كه در دامنه كوههاي مرتفع تغذيه شده و از پهلوي كوهها به طرف پايين جريان مي يابند. يخچال هاي كوهستاني بسيار كوچك را يخچال هاي ديواره اي (Cliff glaciers) و يخچال هاي آويزان يا معلق (Hanging glaciers) و يخچالك (glacieret) مي نامند.

از آنجا كه سرعت حركت پهلوها و كف هر يخچال بر اثر اصطكاك ناشي از تماس با ديواره و بستر دره كاهش مي يابد، بيشترين سرعت يخچال معمولاً در محلي بالاتر از كف دره و در ميانه يخچال مي باشد حركت يخچال هاي طبيعي از چند سانتيمترتا چند متر در روز متفاوت است. اگرچه حركت اكثر يخچال ها كند است اما گاهي برخي از آنها حركتي بسيار سريع از خود نشان مي دهند كه موج (surge) ناميده مي شود. سريعترين پيشروي كه بوسيله مشاهدات واقعي مورد تأييد و تصديق قرار گرفته برابر با 110 متر در روز و متعلق به يخچال كويت] واقع در كوههاي شمال هندوستان بوده است علت حركت سريع يخچال ها را نبود ثبات يخچال مي دانند، كه به نيروي جاذبه اجازه مي دهد يخچال ها را از روي سطحي كه بر آن قرار گرفته اند حركت دهد. انباشت مقادير ي آب اضافي در كف يخچال يكي از راههايي است كه احتمالا موجب افزايش فشار در داخل يخچال شده و در نتيجه ذوب شدن يخ در كف يخچال، موجب حركت آن شود.

يخچال هاي سرد و گرم

تمام يخچال ها سرد هستند اما برخي از آنها سردتر از حد معمول مي باشند. يخچال سرد، يخچالي است كه در طول ماههاي تابستان نيز هيچگونه ذوبي در آن صورت نمي گيرد و دماي آن هميشه زير نقطه انجماد است ولي يخچال گرم يخچالي است كه در فصل تابستان به نقطه ذوب مي رسد.



كوه يخي يا (iceberg)

كوه يخي (Iceberg)، قطعات درشت يخ است كه از انتهاي رو به درياي يخچال شكسته و جدا شده است.بخش زيادي از حجم كوههاي يخي درداخل آب قراردارد.حركت اين قطعات يخي در سطح دريا وذوب شدن آنها باعث ميگرددكه رسوبات حمل شده توسط آنها در دريا رسوب كند وقطعات درشت را درون رسوبات دانه ريز دريايي آزاد نمايد .



سيرك يخچالي Cirques)

هر سيرك يخچالي حوضچه اي است كه يخچال كوهستاني از آن جريان مي يابد به عبارت ديگر، نقطه كانوني تغذيه يخچال، سيرك ناميده مي شود. پس از ناپديد شدن يخچال و ذوب تمام آن سيرك يخچالي به صورت آمفي تئاتري بزرگ و يا كاسه اي عظيم ظاهر مي شود كه بخشي از يك سوي آن بريده شده است درياچه اي را كه در سنگ بستر حوضچه كف سيرك تشكيل مي شود درياچه سيركي (Tarn) مي نامند.

دره يخچالي (Glacier valley)

يخچال طبيعي معمولاً به جاي ساختن دره ، مسير دره هاي ساخته شده را دنبال مي كند. دره هاي يخچالي معمولاً داراي نيمرخ عرضي پهن U شكل هستند در صورتيكه دره هاي كوهستاني معمولاً V شكل مي باشند.

يخرفت (Drift)

واژه كلي يخرفت به تمام رسوباتي به اطلاق مي شود كه يابطور مستقيم بوسيله يخچال ويا اينكه بوسيله فعاليت هاي يخچالي در درون درياچه ها ، اقيانوس ها و يا رودها رسوب كرده اند. يخرفت ها به دو دسته لايه دار و فاقد لايه بندي تقسيم مي شود. به يخرفت هاي بي لايه اي كه بطور مستقيم بوسيله يخ يخچال به جا گذاشته مي شوند ،تيل (Till) مي گويند. تيل ها از مخلوط اتفاقي قطعه هاي سنگ در اندازه هاي مختلف تشكيل شده و مي تواند قطعات بزرگ چند تني تا دانه هاي كوچك رس را دربر گيرد قطعات بزرگ معمولاً مخطط و صيقلي هستند (به علت ساييدگي ناشي از حمل به وسيله يخچال).

مورن(؟Moraine)

مورن واژه كلي براي توضيح بسياري از اشكال حاصل از رسوبات يخچالي( تيل) مي باشد مورنهايي انتهايي آخرين حد پيشروي يك يخچال را نشان مي دهند. مورن هاي انتهايي هر يخچال كوهستاني به هلالي شباهت دارد كه قسمت مقعر آن در جهت پايين دره گسترش يافته است.



دوره هاي يخچالي

دوره هاي يخچالي شاخص دوران چهارم بخصوص دور پليستوسن هستند. هرچند دوره هاي يخچالي پيش از پليستوسن در دوران پالنوزوئيك و پركامبرين نيز شناخته شده است.

دو دوره اصلي يخچالي در طول دوران چهارم شناخته شده که بوسيله يک دوره اصلي بين يخچالي ميندل- ريس (Mindel- Riss) از يکديگر جدا مي گردند. هر يک از اين دو دوره يخچالي نيز به تعدادي دوره هايکوچک تقسيم مي شوند و داراي مراحل پيشرونده يا به تاخير افتاده اي هستند که وجود آنها مشکل تعيين سن مطلق يخچالها را زيادتر مي کند.
يخچالها در اروپاي شمالي، آلپ و آمريکاي شمالي شناخته شده اند. تعداد هر يک آنها در اين مناطق نيز متفاوت است و هم ارزي لازم تنها بين يخچالهايي که به دوره هاي جديدتري تعلق دارند، ديده مي شود:
1- در اروپاي شمالي سه دوره يخچالي تشخيص داده شده است:
- الستر: (Elster) يخچالها از مناطق بسيار دور تا منطقه لايپزيک پيشروي کرده بودند.
- ساآل :(Saal) يخچالها از منطقه قبلي نيز بيشتر تجاوز کرده و تا حاشيه منطقه رن (Rhin) پيشروي کرده اند.
- ويستول :(Vistule) يخچالها به هامبورگ رسيده و مورنهاي آن از دانمارک تا ورشو و از آنجا تا روسيه بجاي مانده است.
بعد از اين سه دوره يک دوره يخچالي تاخيري فرا مي رسد که پهنه آن تا کشورهاي اسکانديناوي محدود بوده و به وسيله درياي بالتيک احاطه مي شوند.

2- در آلپ پنج دوره يخچالي شناخته شده است:
- دوره يخچالي دونائو (Donau)، گونز (Gunz) و ميندل (Mindel) که نام آنها از دانوب و شعبات آن گرفته شده و همزمان با دوره الستر است.
- ريس: (Riss) اين دوره يخبندان در داخل کوه هاي آلپ پيشروي کرده و تمام جلگه سوئيس را مي پوشاند.
- وورم (Vurm): وسعت اين يخبندان کمتر از ريس است و يخچال رن به ---- نمي رسد.
دوره تاخيري در منطقه آلپ با رشته اي از مورنها که اغلب درياچه هاي بزرگ جبهه شمالي (درياچه هاي فرانسه، سوئيس و اطريش) و جنوبي (درياچه هاي ايتاليا) آلپ را احاطه کرده اند، مشخص مي شود.

3-درآمريکاي شمالي چهاردوره يخچالي ديده مي شود که بترتيب عبارتند از: نبراسکا، کانزاس، ايلينويز و ويسکانسين.
دوره ويسکانسين با دوره هاي ويستول و وورم و دوره ايلينويز با دوره هاي ريس و ساآل از نظر زماني مطابقت دارند.

آب و هواي دوران چهارم بطور متناوب تغيير کرده و وجود دوره هاي يخچالي و بين يخچالي که اولي از روي پايين بودن درجه حرارت و فراواني ابرها و دومي از روي بالاتر بودن درجه حرارت و کمتر شدن ميزان ابرها تشخيص داده مي شوند،نشانه هاي اين تغييرات هستند. هر يک از اين نوسانات با جابجا شدن مناطق آب و هوايي قطبي به طرف استوا در دوره يخچالي و به طرف قطب در دوره بين يخچالي همراه بوده است.

علت اصلي هنوز شناخته نشده ولي به نظر مي رسد علت ايجاد اين دوره هاي يخچالي در پليستوسن ايجاد يك دوره سرد شدن كند و بلند مدت شرايط آب و هوايي بوده كه از اوايل ترشيري شروع شده و در پي آن يكسري نوسانهاي كوتاه مدت آب و هوايي ايجاد شده كه دوره هاي يخچالي و ميان يخچالي را تشكيل داده است.

بسياري از دانشمندان معتقدند كه اگر تغييرات مداري زمين در آينده نيز مانند گذشته كنترل كننده ي شرايط آب و هوايي زمين باشد. كره زمين در حدود 23 هزار سال ديگر نيز وارد يك دوره جديد يخچالي خواهد شد.

منبع: موزه علوم زمین

تاثیر عوامل آب و هوایی بر روی محصولات كشاورزی از اهمیت فوق العاده ای بر خوردار می باشد بنابر این اگر در برنامه ریزیهای كشاورزی نسبت به نقش عوامل و عناصر جوی آگاهی كافی وجود نداشته باشد توفیق چندانی حاصل نخواهد شد زیرا ثابت شده است كه در بیشتر موارد بازده كم محصولات كشاورزی نتیجه عدم حفظ و ناتوانی در ایجاد شرایط متعادل جوی است .با وجود اینكه كنترل عوامل جوی و اقلیمی توسط انسان ناممكن است اما انسان با تلاشی كه در جهت ارتقاء دانش خود نسبت به تاثیر عوامل جوی دارد و با به كاربردن مطالعات و بررسی هایی كه بر روی روند تغییرات عوامل جوی دارد می تواند توانمندی خود را در كاهش خسارات ناشی از عوامل جوی به مرحله اجرا در آورد.
افت درجه حرارت و وقوع یخبندان در مراحل مختلف رویشی برای محصولات كشاورزی مخاطره انگیز میباشدكه در نهایت موجب محدودیت تولید می شود . زیرا گیاهان حساس به سرما مثل گیاهان یكساله و همچنین اندامهای حساس به سرما مثل گلهای درختان میوه در دماهای بین ۲- تا۵- درجه به شدت صدمه می بینند.
از آن جایی كه سالانه خسارات زیادی به كشاورزان و باغداران از طریق وقوع یخبندان و در نتیجه سرمازدگی محصولات وارد می شود باید راهكارهای مناسبی جهت كاهش خسارات ناشی از آن ارائه شود در راستای همین منظور می توان با مطالعه و بررسی تاریخهای شروع و خاتمه یخبندانها مناسبترین زمان كشت محصولات كشاورزی رابا كمترین خسارات ناشی از سرمازدگی تعیین كرد وبا استفاده از آن و نیز دخیل دادن سایر عوامل و عناصر اقلیمی مؤثر به برنامه ریزیهای خرد وكلان كشاورزی در مقیاس محلی و ملی پرداخت .
● پدیده یخبندان
به طور كلی یخبندان به شرایطی اطلاق می شود كه در آن دمای هوا در ارتفاع ۱.۲ متری از سطح زمین ، به صفر یا به زیر صفر درجه سانتیگراد می رسد اما از دیدگاه هواشناسی كشاورزی در محل یخبندان به محض وقوع درجه حرارت های پایین در حدی كه منجر به خسارت به بافتهای گیاهی می شود اطلاق می گردد كه این نوع یخبندان با توجه به درجات حرارت بحرانی برای هر نوع محصولی متفاوت می باشد .
● انواع یخبندان
به طور كلی دو نوع یخبندان وجود دارد . یكی یخبندان تشعشعی یا تابشی و دیگری یخبندان جبهه ای یا انتقالی . علاوه بر این دو نوع اصلی بعضی ها معتقد به یخبندان نوع سومی نیز می باشند كه در صورت رخداد همزمان عوع تشعشعی و جبهه ای به وقوع می پیوندد و به آن یخبندان مختلط اطلاق می شود.
۱) یخبندان تابشی :
در شبهای آرام كه وزش باد وجود ندارد و آسمان صاف و غیر ابری است ، حرارت زمین با طول موج بلند متصاعد میشود و بعلت عدم وجود موانعی كه سبب برگشت آن به زمین شوند منجر به سرد شدن هوای مجاور زمین میشود ، در نتیجه هوای مجاور زمین بعلت از دست دادن حرارت سردتر از هوای بالاتر از خود میشود كه اصطلاحاً گفته میشود كه شرایط وارونگی دما رخ داده است . شدت این وارونگیبه اختلاف درجه حرارت هوای سطح زمین و بالای لایه وارونگی بستگی دارد . اما این شرایط وارونگی دما در سطح یك دره یا در سطح یك دشت و منحصراً در هنگام شب به وقوع می پیوندد.بالا رفتن نسیم ملایم شدت این وارونگی را تضعیف میكند ، زیرا باعث میشود كه هوای گرم بالای لایه وارونگی با هوای سرد زیرین این لایه تركیب شود .
در شبی كه یخبندان تشعشعی اتفاق می افتد علاوه بر عامل باد عواملی مانند رطوبت و وجود ابر كه مانع از خروج تشعشع موج بلند می باشد باعث كاهش شدت یخبندان و حتی در بعضی موارد مانع از احتمال وقوع یخبندان می شوند . در هر حال چون در این نوع یخبندان لایه ای از هوا كه دارای دمای صفر و زیر صفر است دارای ضخامت چندانی نمی باشد ، بنابراین امكان كاهش خسارت ناشی از یخبندان در این نوع بیشتر از نوع یخبندان جبهه ای می باشد .به علت این كه یخبندان نوع تابشی تحت پایداری شرایط جوی به وجود می آید شدت آن نیز به این شرایط وابسته می باشد . از نظر زمانی و مكانی نیز این نوع یخبندان بیشتر در مناطقی كه به مقدار وسیعی پوشش برفی دارند و همچنین بیشتر پس از عبور هوای جبهه سرد به وقوع می پیوندد. این نوع یخبندانها پس از طلوع آفتاب از بین می روند و شب هنگام در صورت وجود شرایط لازم مجدداً به وقوع می پیوندند .
لایه هوای سرد در این نوع یخبندان نازك و ساكن می باشد بنابراین به علت نازك بودن و ساكن بودن لایه هوای سرد می توان با ایجاد دود یا نصب بخاری ویا پوشش حفاظتی مناسب از صدمات ناشی از این نوع یخبندان در نقشه های سطح بالا دیده نمی شود بنابراین پیش بینی این نوع یخبندان از طریق بررسی نقشه های سینوپتیك امكان پذیر می باشد . در صورتی كه این نوع یخبندان همزمان با نوع یخبندان جبهه ای به صورت مختلط اتفاق بیفتد ، تأ ثیر یخبندان حادث شده تشدید می گردد
۲) یخبندان جبهه ای یا انتقالی یا فرارفتی
یخبندانهای جبهه ای به علت جابه جایی توده های هوای سرد مثل توده های هوایی كه از سیبری منشاء می گیرند حادث می شوند یعنی به علت ریزش هوای سرد از عرضهای بالا در بستر عقب یك فرود غربی به وجود می آیند .ضخامت لایه هوای سرد در این نوع یخبندان ممكن است چندین كیلومتر باشد بنابراین بر خلاف یخبندان تشعشعی كه منحصراً در طول شب به وجود می آید این نوع یخبندان می تواند روند شبانه روزی داشته باشد تداوم روزهای وقوع این نوع یخبندان به روز های تداوم ریزش هوای سرد بستگی دارد . به علت وسعت لایه هوای سرد در این نوع یخبندان نمود آن را می توان در نقشه های هوا مشاهده كرد . این نوع از یخبندان علی رغم وجود باد و ابر و رطوبت نیز اتفاق می افتد
طبق مطالعات و بررسی های كه اخیراً انجام شده است ، یكی از عوامل موثر در به وجود آمدن یخبندانها در فصل بهار پر فشار های مهاجر ی می باشد كه بیشتر از حوضه جبل الطارق و جنوب انگلستان و مقداری هم از اسكاندیناوی سرچشمه می گیرند . زمانی كه پر فشار سیبری با یك پرفشار مهجمی ادغام شود ، بیشترین تأ ثیر را در وقوع شرایط پدیده یخبندان خواهد داشت .
یخبندانهای جبهه ای از یخبندانهای تابشی به راحتی قابل تشخیص می باشد زیرا در یخبندانهای تابشی به این علت كه لایه هوای سرد مجاور زمین نازك است در روی نقشه های هوای سطح بالا اثری از آنها دیده نمی شود اما یخبندانهای جبههای چون بر اثر ریزش هوای سرد در عقب یك فرود غربی از عرضهای بالا به وجود می آیند و به علاوه ضخامت لایه هوا ی سرد نیز چندین كیلومتر است وساكن نمی باشد ، در نقشه های هوای سطوح بالا بخصوص نقشه های هوای سطح ۵۰۰ هكتو پاسكال به خوبی قابل تشخیص میباشند.از طرفی این نوع یخبندان از طریق باد شدید و آسمان ابری نیز قابل تشخیص می باشد به طوری كه در این نوع یخبندان باد شدید حتماً وجود دارد وسریعاً باعث نزول درجه حرارت می شود.

نقل از: کارگاه هوا شناسی
بانک مقالات فارسی

یخزار توده عظیمی از یخ است که از تراکم و تبلور دوباره برف در خشکی به وجود می آید و دارای نشانه هایی از حرکت در گذشته و حال است . یخزارها در نقاطی تشکیل می شوند که مقدار بارش برف در زمستان بیش از مقدار ذوب آن در تابستان باشد . وقتی بارش به ارتفاعات زیاد یا عرضهای جغرافیایی بالا می بارد بلافاصله به زمین نفوذ نکرده یا جاری نمی شود . بلکه این آبها جزء توده بزرگ یخهای متحرک ، یعنی یخزار در می آیند .

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

فقط کمی بیش از دو درصد از آبهای جهان به صورت یخزار هستند . حدوداً هزاران یخزار نسبتاً کوچک در نواحی کوهستانی وجود دارند . چنین یخزارهایی ، به دره های کوهستانی محدود بوده و غالباً به نام یخزارهای آلپی نامیده می شوند . در مقیاس دیگر ، یخزارهای قاره ای تجمعات عظیمی از توده های یخی هستند که محدود به دره ها نبوده بلکه نواحی وسیعی از سطح زمین را اشغال می کنند . دو توده عظیم یخی امروزه در زمین وجود دارد که قسمت اعظم جزیره گرینلند و قطب جنوب را پوشانده است .

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

حرکت یخزارها را عموماً به صورت جریان عنوان می نمایند .حرکت یخزار دو نوع است :

1- حرکت داخلی در درون یخ

2- سریدن اجرام یخی بر زمین

همان طور که نیروی اصطکاک ، حرکت یخ در کف یخزار را کند می کند ، نیروی کششی دیواره های دره نیز سبب می شود تا یخ در وسط دره بیشترین سرعت را داشته باشد . پیشروی بعضی از یخزارها با دوره هایی از حرکت بسیار سریع یخزار مشخص می شود که به آن جریان غیرعادی می گویند . بر اثر ذوب یخ مواد سنگی در اندازه های مختلف رها می شوند . تمام این نشانه ها حاکی از آن است که یخ ، قطعات مختلفی را از کف و دیواره های دره ها کنده و به پایین دست انتقال داده است .

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

یخزارها عمدتاً به دو طریق زمین را می فرسایند . اولاً ، وقتی یخزار بر روی سنگ بستر دارای سطح شکسته جریان می یابد ، قطعات سنگی را لق کرده و از جا می کند و آنها را جزو یخ درآورده و با خود حمل می کند . این فرایند ، را صاف کردن یا سنگ کنی می نامند و در محلی رخ می دهد که یخ ذوب شده و به داخل ترکها و درزهای موجود در سنگ بستر نفوذ کرده و دوباره منجمد می شود . وقتی آب انبساط می یابد ، اهرم نیرومندی را به وجود می آورد که سنگها را در جای خود لق می کند . بدین طریق رسوباتی با اندازه های مختلف از ذراتی در حد آرد تا قطعاتی به بزرگی یک خانه جزء بار یخزار در می آیند . فرآیند فرسایشی مهم دیگر سایش است . وقتی ذرات موجود در یخ بزرگ باشند خراشها و شیارهای طویلی به نام خشها یا شیارهای یخزاری در آنها به وجود می آید . یخزارها دره ها را پهنتر ، گودتر و صافتر می کنند ، به طوری که دره دارای شکل V به ناودان یخزاری با شکل U تبدیل می شود.

چون میزان فرسایش یخزاری به ضخامت یخ بستگی دارد ، لذا ساقه یا بدنه اصلی یخزار نسبت به شاخه های فرعی آن گودتر می شود . بعد از عقب نشینی یخزار ، دره های فرعی در سطح بالاتری نسبت به ناودان اصلی قرار می گیرند . در این حال به آن دره های معلق می گویند .

دره های معلق اغلب آبشارهای زیبایی را به وجود می آورند ، مثل آبشارهای پارک ملی یوسمیت در کالیفرنیا .

در فراز دره یخزاری شکلهای مخصوصی در یخزار نقش می بندد که سیرگ نامیده می شوند . این گودیهای توخالی و کاسه ای شکل در سه طرف دارای دیواره های تند و به سمت دره باز هستند . سیرگ نمایانگر نقطه کانونی منبع یخزاری یعنی قسمت تجمع و تشکیل یخ است . فیوردها خورها یا خلیجهای گود زیبایی با دیواره های تند هستند که در بسیاری از نقاط عرضهای جغرافیایی بالا جایی که کوهها در مجاورت اقیانوسها باشند یافت می شوند . آنها نشانگر دره های یخزاری هستند که پس از عصر یخبندان ، وقتی یخ از دره ها عقب نشینی کرده و سطح آب دریاها بالا آمده ، به زیر آب رفته اند .عمق فیوردها زیاد است و در بعضی موارد به بیش از 1000 تا 1500 متر می رسد .

رسوبات یخزاری از دو نوع است : 1- رسوباتی که مستقیماً توسط یخزارها نهشته می شوند و تیل نامیده می شوند . 2- رسوباتی که به وسیله آبهای حاصل از ذوب یخزارها بر جای گذاشته می شوند و برونشست نام دارند . تیل هنگامی به وجود می آید که یخزار در هنگام ذوب ، بار رسوبی خود را بر جای گذارد . شاید از گسترده ترین رسوباتی که توسط یخزارها به وجود می آیند مورنها باشند که شامل لایه ها یا پشته هایی از تیل است . مورنها انواع مختلف دارند ، بعضی از آنها منحصر به دره های کوهستانی و بقیه مربوط به نواحی تحت تأثیر یخزارهای قاره ای یا آلپی است . مورنهای کناری و میانی مربوط به نوع اول ، در حالی که مورنهای انتهایی و مورنهای تحتانی از نوع دوم است . طرف پرشیب تپه رو به جهتی است که یخ از آن جهت پیشروی می کند در حالی که طرف کم شیب آن ، مبین جهتی است که یخ به آن سو حرکت کرده است .

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

مناطقی که زمانی تحت اشغال یخهای قاره ای قرار داشته اند برجستگی خمیده ای مرکب از ماسه و شن به وجود می آورند . این برجستگی ها ، اسکر نامیده می شوند و عبارت از رسوبات رودهای زیر یخی هستند که در نزدیکی انتهای یخزار به وجود آمده اند . ضخامت آنها به چندین متر و طول آنها به چندین کیلومتر می رسد . در بسیاری از نقاط از اسکرها شن و ماسه استخراج می کنند و به همین دلیل آنها در بعضی از نقاط به کلی از بین رفته اند . کیمها تپه هایی با دامنه های پر شیب هستند که مانند اسکرها از شن و ماسه تر کیب یافته اند . به نظر می رسد که کیمها زمانی به وجود آمده اند که رسوبات در قسمتهای باز یخهای راکد جمع شده اند .

کد:

---

http://zamin1384.blogfa.com/post-11.aspx

---

پدیده یخبندان

تاثیر عوامل آب و هوایی بر روی محصولات کشاورزی از اهمیت فوق العاده ای بر خوردار می باشد بنابر این اگر در برنامه ریزیهای کشاورزی نسبت به نقش عوامل و عناصر جوی آگاهی کافی وجود نداشته باشد توفیق چندانی حاصل نخواهد شد زیرا ثابت شده است که در بیشتر موارد بازده کم محصولات کشاورزی نتیجه عدم حفظ و ناتوانی در ایجاد شرایط متعادل جوی است .با وجود اینکه کنترل عوامل جوی و اقلیمی توسط انسان ناممکن است اما انسان با تلاشی که در جهت ارتقاء دانش خود نسبت به تاثیر عوامل جوی دارد و با به کاربردن مطالعات و بررسی هایی که بر روی روند تغییرات عوامل جوی دارد می تواند توانمندی خود را در کاهش خسارات ناشی از عوامل جوی به مرحله اجرا در آورد.
افت درجه حرارت و وقوع یخبندان در مراحل مختلف رویشی برای محصولات کشاورزی مخاطره انگیز میباشدکه در نهایت موجب محدودیت تولید می شود . زیرا گیاهان حساس به سرما مثل گیاهان یکساله و همچنین اندامهای حساس به سرما مثل گلهای درختان میوه در دماهای بین ۲- تا۵- درجه به شدت صدمه می بینند.
از آن جایی که سالانه خسارات زیادی به کشاورزان و باغداران از طریق وقوع یخبندان و در نتیجه سرمازدگی محصولات وارد می شود باید راهکارهای مناسبی جهت کاهش خسارات ناشی از آن ارائه شود در راستای همین منظور می توان با مطالعه و بررسی تاریخهای شروع و خاتمه یخبندانها مناسبترین زمان کشت محصولات کشاورزی رابا کمترین خسارات ناشی از سرمازدگی تعیین کرد وبا استفاده از آن و نیز دخیل دادن سایر عوامل و عناصر اقلیمی مؤثر به برنامه ریزیهای خرد وکلان کشاورزی در مقیاس محلی و ملی پرداخت .
● پدیده یخبندان :
به طور کلی یخبندان به شرایطی اطلاق می شود که در آن دمای هوا در ارتفاع ۱.۲ متری از سطح زمین ، به صفر یا به زیر صفر درجه سانتیگراد می رسد اما از دیدگاه هواشناسی کشاورزی در محل یخبندان به محض وقوع درجه حرارت های پایین در حدی که منجر به خسارت به بافتهای گیاهی می شود اطلاق می گردد که این نوع یخبندان با توجه به درجات حرارت بحرانی برای هر نوع محصولی متفاوت می باشد .
● انواع یخبندان :
به طور کلی دو نوع یخبندان وجود دارد . یکی یخبندان تشعشعی یا تابشی و دیگری یخبندان جبهه ای یا انتقالی . علاوه بر این دو نوع اصلی بعضی ها معتقد به یخبندان نوع سومی نیز می باشند که در صورت رخداد همزمان عوع تشعشعی و جبهه ای به وقوع می پیوندد و به آن یخبندان مختلط اطلاق می شود.
۱) یخبندان تابشی :
در شبهای آرام که وزش باد وجود ندارد و آسمان صاف و غیر ابری است ، حرارت زمین با طول موج بلند متصاعد میشود و بعلت عدم وجود موانعی که سبب برگشت آن به زمین شوند منجر به سرد شدن هوای مجاور زمین میشود ، در نتیجه هوای مجاور زمین بعلت از دست دادن حرارت سردتر از هوای بالاتر از خود میشود که اصطلاحاً گفته میشود که شرایط وارونگی دما رخ داده است . شدت این وارونگیبه اختلاف درجه حرارت هوای سطح زمین و بالای لایه وارونگی بستگی دارد . اما این شرایط وارونگی دما در سطح یک دره یا در سطح یک دشت و منحصراً در هنگام شب به وقوع می پیوندد.بالا رفتن نسیم ملایم شدت این وارونگی را تضعیف میکند ، زیرا باعث میشود که هوای گرم بالای لایه وارونگی با هوای سرد زیرین این لایه ترکیب شود .
در شبی که یخبندان تشعشعی اتفاق می افتد علاوه بر عامل باد عواملی مانند رطوبت و وجود ابر که مانع از خروج تشعشع موج بلند می باشد باعث کاهش شدت یخبندان و حتی در بعضی موارد مانع از احتمال وقوع یخبندان می شوند . در هر حال چون در این نوع یخبندان لایه ای از هوا که دارای دمای صفر و زیر صفر است دارای ضخامت چندانی نمی باشد ، بنابراین امکان کاهش خسارت ناشی از یخبندان در این نوع بیشتر از نوع یخبندان جبهه ای می باشد .به علت این که یخبندان نوع تابشی تحت پایداری شرایط جوی به وجود می آید شدت آن نیز به این شرایط وابسته می باشد . از نظر زمانی و مکانی نیز این نوع یخبندان بیشتر در مناطقی که به مقدار وسیعی پوشش برفی دارند و همچنین بیشتر پس از عبور هوای جبهه سرد به وقوع می پیوندد. این نوع یخبندانها پس از طلوع آفتاب از بین می روند و شب هنگام در صورت وجود شرایط لازم مجدداً به وقوع می پیوندند .
لایه هوای سرد در این نوع یخبندان نازک و ساکن می باشد بنابراین به علت نازک بودن و ساکن بودن لایه هوای سرد می توان با ایجاد دود یا نصب بخاری ویا پوشش حفاظتی مناسب از صدمات ناشی از این نوع یخبندان در نقشه های سطح بالا دیده نمی شود بنابراین پیش بینی این نوع یخبندان از طریق بررسی نقشه های سینوپتیک امکان پذیر می باشد . در صورتی که این نوع یخبندان همزمان با نوع یخبندان جبهه ای به صورت مختلط اتفاق بیفتد ، تأ ثیر یخبندان حادث شده تشدید می گردد
۲) یخبندان جبهه ای یا انتقالی یا فرارفتی :
یخبندانهای جبهه ای به علت جابه جایی توده های هوای سرد مثل توده های هوایی که از سیبری منشاء می گیرند حادث می شوند یعنی به علت ریزش هوای سرد از عرضهای بالا در بستر عقب یک فرود غربی به وجود می آیند .ضخامت لایه هوای سرد در این نوع یخبندان ممکن است چندین کیلومتر باشد بنابراین بر خلاف یخبندان تشعشعی که منحصراً در طول شب به وجود می آید این نوع یخبندان می تواند روند شبانه روزی داشته باشد تداوم روزهای وقوع این نوع یخبندان به روز های تداوم ریزش هوای سرد بستگی دارد . به علت وسعت لایه هوای سرد در این نوع یخبندان نمود آن را می توان در نقشه های هوا مشاهده کرد . این نوع از یخبندان علی رغم وجود باد و ابر و رطوبت نیز اتفاق می افتد
طبق مطالعات و بررسی های که اخیراً انجام شده است ، یکی از عوامل موثر در به وجود آمدن یخبندانها در فصل بهار پر فشار های مهاجر ی می باشد که بیشتر از حوضه جبل الطارق و جنوب انگلستان و مقداری هم از اسکاندیناوی سرچشمه می گیرند . زمانی که پر فشار سیبری با یک پرفشار مهجمی ادغام شود ، بیشترین تأ ثیر را در وقوع شرایط پدیده یخبندان خواهد داشت .
یخبندانهای جبهه ای از یخبندانهای تابشی به راحتی قابل تشخیص می باشد زیرا در یخبندانهای تابشی به این علت که لایه هوای سرد مجاور زمین نازک است در روی نقشه های هوای سطح بالا اثری از آنها دیده نمی شود اما یخبندانهای جبههای چون بر اثر ریزش هوای سرد در عقب یک فرود غربی از عرضهای بالا به وجود می آیند و به علاوه ضخامت لایه هوا ی سرد نیز چندین کیلومتر است وساکن نمی باشد ، در نقشه های هوای سطوح بالا بخصوص نقشه های هوای سطح ۵۰۰ هکتو پاسکال به خوبی قابل تشخیص میباشند.از طرفی این نوع یخبندان از طریق باد شدید و آسمان ابری نیز قابل تشخیص می باشد به طوری که در این نوع یخبندان باد شدید حتماً وجود دارد وسریعاً باعث نزول درجه حرارت می شود.



علی میرشاهی
نقل از: کارگاه هوا شناسی
بانک مقالات فارسی