صفحه 15 از 18: « پیشین 1 ... 14 15 16 17 18 پسین »

Earth science | مقالات زمین شناسی

anna_nemati

کاربر

ارسالها: 4603

#141 Posted: 5 Apr 2014 21:32

دایناسورها
اولین دایناسورها بررسی دیرینه شناسان نشان می دهد که اولین دایناسورها (Dinosaurs) حدود 230 میلیون سال پیش - که به دوران Triassic معروف است - در قسمتهایی از آرژانتین و برزیل کنونی بوجود آمده اند. در این میان از اولین گونه های دایناسورها می توان به Eoraptor ها که از کوچک ترین نوع گوشت خوار بودند اشاره کرد، طول این جانداران به حدود یک متر می رسید.

فسیل این نوع از دایناسورها برای اولین بار در سال 1991 در دره ای که روزگاری یک رودخانه پر آب از آنجا می گذشت در آرژانتین پیدا شد. این دره که امروزه Ischigualasto Basin نام دارد خشک می باشد.

همچنین تحقیقات دیرینه شناسان نشان می دهد که حدود 65 میلیون سال پیش نسل این جانداران غول پیکر از دنیا رفته است و به عقیده برخی تئوریسین ها انواع پرندگان امروزی از نوادگان برخی از انواع گوشتخوار دایناسورها می باشند. هر چند بسیاری دیگر معتقد هستند که این تئوری هنوز جای بحث بسیار دارد.

Stegosurus
استگوساروس دایناسوری از دوران ژوراسیک
اینکه دایناسورها در کدام قسمتهای کره زمین می زیستند سئوال پیچیده ای نیست، چرا که فسیل های این جانوران در تمامی قاره ها مشاهده شده اند. بخصوص اگر دقت کنیم که در آن دوران - 230 میلیون سال گذشته - قاره های کنونی به یکدیگر متصل بودند و طی 165 میلیون سال بتدریج از یکدیگر فاصله گرفته اند.

دورانی که دایناسورها در آن می زیستند دوران مسوزوئیک (Mesozoic) نامیده می شود که شامل سه دوره مختلف به نام های Triassic و Jurassic و Cretaceous نامیده می شود. سه دوره فوق الذکر بترتیب مربوط به 215، 150و 70 میلیون سال پیش بود است.

تمامی دایناسورها در تمام دوره هایی که از آنها یاد کردیم نمی زیستند، بعنوان نسل مثال گونه ای دایناسور ها بنام Stegosaurus که در دوران ژوراسیک می زیستند حدود 80 میلون سال پیش از شروع دوران Cretaceous از بین رفته است.

نامگذاری به ظاهر عجیب دایناسورها معمولا" از ترکیب دو کلمه لاتین یا یونانی صورت می گیرد که به محل یافتن فسیل، فیزک و نوع بدن، نحوه تغذیه و بسیاری موارد دیگر مربوط می شود. امروزه بیولوژیست ها دقیقا" از همین روش نامگذاری برای نامگذاری جانوران بیولوژیکی استفاده می کنند.

anna_nemati

کاربر

ارسالها: 4603

#142 Posted: 5 Apr 2014 21:32

کشف فسیل نرم‌تنان دریایی در کرمان

تاکنون فسیل‌شدن شامل حفظ‌شدگی قسمت‌های سخت جانوران دریایی از جمله استخوان، صدف و دندان‌ها در میان رسوبات بود ولی با کشف فسیل نرم‌تنان دریایی در مناطقی از کرمان انقلابی عظیم در دیرینه‌شناسی بوجود خواهد آمد.
در کرمان مناطقی وجود دارد که رسوبات در آن بسیار نرم است و در نتیجه حیواناتی که در زیر این‌گونه رسوبات مدفون شده‌اند بدلیل آنکه محیط برای رشد باکتری‌ها مناسب نبوده و اکسیده کننده نبوده، گندیدن لاشه‌ها متوقف شده و به مرور زمان تبدیل به سنگواره شده‌اند.
در این سنگواره‌ها علیرغم اکثر سنگواره‌های موجود در جهان (که فقط قسمت‌های سخت بدن محفوظ و برجای مانده) قسمت‌های نرم بدن حیوانات مثل گوشت، پوست، امعاء و احشاء نیز وجود دارد.
البته بدن یا تخم جانوران تنها در شرایط خاصی قابل تبدیل به فسیل هستند و در بین صمغ درختان نیز امکان دارد که جانوری با قسمت‌های نرم‌ به فسیل تبدیل شود، ولی در کرمان چنین شرایطی وجود ندارد.
برای اینكه قسمت‌های نرم بدن جانوران یا تخم آنها به فسیل تبدیل شود لازم است تا بقایای موجود مرده به سرعت در یک محیط حمایت کننده دفن گردد. این محیط برای رشد باکتری‌ها مناسب نبوده و اکسید کننده نیست، بدینگونه گندیدن لاشه متوقف شده یا به تأخیر می‌افتد و از دسترس نیز به دور می‌ماند.
سنگواره‌های یافت شده مربوط به انواع مختلف حیوانات مانند ماهی‌‌ها، هشت‌پایان، عروس‌های دریایی، کوسه‌ماهی‌ها و انواع حیوانات شناخته شده و ناشناخته‌ دیگر می‌باشند که مربوط به دوره کرتاسه فوقانی هستند. در منطقه فوق سنگواره انواع تخم‌های مربوط به حیوانات مختلف یافت شده‌اند که جنین درون آنها بخوبی محفوظ و قابل رؤیت است.
نكته بسیار مهم این است که علیرغم آنکه اکثر دانشمندان جهان بر این باورند که پیدایش اولین ماهی‌ها در دوره سیلورین بوده است. ولی در كرمان انواع سنگواره‌ها مربوط به حیوانات مختلف از جمله ماهی‌‌ها از دوره کامبرین یافت شده‌اند که آنها نیز قسمت‌های نرم بدن‌شان محفوظ مانده و کاملا قابل شناسایی می‌باشند.
در صورت شناخت صحیح این پدپده تحول بزرگی در علوم مربوط به زمین‌شناسی، دیرینه‌شناسی صنعت توریسم و علوم وابسته ایجاد خواهد شد. که خوشبختانه می‌توان گفت این پدیده در حال شناسایی باشد.

anna_nemati

کاربر

ارسالها: 4603

#143 Posted: 5 Apr 2014 21:33

مهاجرت آبزیان به خشکی
دیرینه شناسان آمریکایی با انتشار مقاله ای به یافته های جالب خود از فسیل های ۳۸۳ میلیون ساله قطبی به عنوان بخشی از حلقه مفقوده تکامل اشاره کرده اند. دانشمندان می گویند گونه خاصی از ماهی هایی که باله های لب دار داشته اند، در دوره زمین شناختی پالئوزوئیک از دریا خارج شدند و به جانوران زمینی تبدیل شدند.
دانشمندان می گویند فسیل های کشف شده در مناطق قطبی کانادا بیانگر بخشی از تاریخ تکامل جانداران و مهاجرت گونه های آبزی به خشکی است.
دیرینه شناسان آمریکایی با انتشار مقاله ای به یافته های جالب خود از فسیل های ۳۸۳ میلیون ساله قطبی به عنوان بخشی از حلقه مفقوده تکامل اشاره کرده اند.
دانشمندان می گویند گونه خاصی از ماهی هایی که باله های لب دار داشته اند، در دوره زمین شناختی پالئوزوئیک از دریا خارج شدند و به جانوران زمینی تبدیل شدند.
ولی آنها برای سال های متمادی به دنبال مدرکی بودند که تایید کننده تکامل ماهی های موسوم به پاندریکتیس به جانور زمینی موسوم به آکانتوستگا باشد.
پاندریکتیس در حدود ۳۸۵ میلیون سال پیش در دریا زندگی می کرده است و قدمت آکانتوستگا که قدیمی ترین گونه شناخته شده جانوران چهار پا است به حدود ۳۶۵ میلیون سال قبل بر می گردد.
● &#۰۳۹;حلقه مفقوده&#۰۳۹;
دو دیرینه شناس آمریکایی در سال ۱۹۹۹ برای کشف حلقه مفقوده تکامل به مناطق قطبی کانادا سفر کردند.
پروفسور نیل شوبین از دانشگاه شیکاگو و پروفسور ادوارد داشلر از اعضای آکادمی علوم طبیعی فیلادلفیا بالاخره در سال ۲۰۰۴ موفق شدند به سه فسیل مربوط به گونه ناشناخته ای که تیکتالیک روزئه نامیده شد، دست پیدا کنند.
دیرینه شناسان با اشاره به ساختار فسیل های قطبی می گویند این جانداران در آب های کم عمق زندگی می کرده است.
این فسیل ها در نانووات کانادا کشف شدند و طول بزرگترین آنها حدود ۳ متر است.
ساختار فیزیکی این جاندار تا حدودی مشابه ماهی است و دارای باله و ساختار اسکلتی ماهیان است.
در این حال، سر این جاندار مانند سر تمساح پهن است و چشم هایش نیز در قسمت بالای سرش قرار گرفته اند.
بر خلاف ماهیان، حد فاصل میان سر و تنه تیکتالیک روزئه به چیزی شبیه به گردن تبدیل شده است.
دیرینه شناسان می گویند نحوه قرار گرفتن چشم های این جاندار بیانگر زندگی آن در آب های کم عمق است.
دکتر اندرو میلنر که از اعضای موزه تاریخ طبیعی بریتانیا است می گوید سالم و یک تکه بودن فسیل های کشف شده در کانادا، به شناخت این جاندار کمک شایانی کرده است.
پروفسور جنیفر کلاک که از استادان دانشگاه کمبریج است نیز اهمیت این اکتشاف را با شناسایی فسیل آرکئوپتریکس برابر می داند.
آرکئوپتریکس ها پرندگانی بودند که به عنوان حد فاصل تکامل خزندگان به پرندگان شناخته شده اند.

anna_nemati

کاربر

ارسالها: 4603

#144 Posted: 5 Apr 2014 21:33

آشنايي با لايه هاي جو
اتمسفر زمين را بر حسب چگونگي روند دما، اختلاف چگالي، تغييرات فشار، تداخل گازها وسرانجام ويژگيهاي الكتريكي به لايه‌هاي زير تقسيم كرده‌اند:

1-تروپوسفر (Troposphere)

2-استراتوسفر (Stratosphere)

3-مزوسفر (Mesosphere)

4- يونسفر (Ionosphere)

5- اگزوسفر (Exosphere)

1-تروپوسفر

تروپوسفر پايين ترين لايه اتمسفر است كه خود از لايه هاي كوچكتريتشكيل شده است.

وجه تمايز اين لايه با ديگر لايه هاي اتمسفر، تجمع تماميبخار آب جو زمين در آن است؛ به همين دليل بسياري از پديده هاي جوي كه با رطوبتارتباط دارند و عاملي تعيين كننده در وضعيت هوا به شمار مي آيند (از قبيل ابر،باران، برف، مه و رعد و برق) تنها در اين لايه رخ مي دهند.

منبع حرارتيلايه تروپوسفر انرژي تابشي سطح زمين است. از اين رو با افزايش ارتفاع با كاهش دمامواجه خواهيم بود.

ضخامت تروپوسفر، از شرايط حرارتي متفاوتي كه در عرضهايجغرافيايي مختلف حاكم است تبعيت مي كند. اين ضخامت معمولاً از 17 تا 18 كيلومتر دراستوا به 10 تا 11 كيلومتر در مناطق معتدل و 7 تا 8 كيلومتر در قطبها تغيير مي كند.

2- استراتوسفر

لايه استراتوسفر بر رويلايه تروپوسفر قرار دارد و ضخامت متوسط آن حدود 23 كيلومتر است. در 3 كيلومتر اولاستراتوسفر، دماي هوا ثابت است اما در قسمتهاي بالاتر دماي هوا با ارتفاع افزايش مييابد.

در استراتوسفر به ندرت ابر تشكيل مي شود و تنها در شرايط ويژه ايممكن است ابرهاي كوهستاني به نام ابرهاي مرواريدي در ارتفاع 21 تا 29 كيلومتري ازسطح زمين ظاهر شوند كه علت وجود آنها حركات موجي شكل هوا از سوي موانع مي باشد.

از ديگر ويژگيهاي مهم استراتوسفر وجود ازن در اين لايه است كه بخصوص درارتفاع 20 تا 30 كيلومتري سطح زمين بر اثر واكنشهاي مختلف فتوشيميايي بدست مي آيد. مقدار ازن در اين لايه معمولاً روند فصلي دارد حداكثر آن در بهار و حداقل آن درپاييز مشاهده مي شود.

3- مزوسفر

دربالاي لايه گرم ازن لايه مزوسفر قرار دارد كه دما در آن متناسب با افزايش ارتفاع باآهنگ 3/0 سانتيگراد به ازاي هر 100 متر كاهش مي يابد به طوريكه دما در مرز فوقانيآن در ارتفاع 80 تا 90 كيلومتري به 80- درجه سانتيگراد مي رسد. و نتيجه اين دمايپايين انجماد بخار آب ناچيز موجود در اين لايه است كه باعث بوجود آمدن ابرهاي شبتاب مي شوند. اين ابرها درتابستان و در عرضهاي بالا ديده مي شوند. مزوسفر سردترينلايه اتمسفر تلقي مي شود.

4 - يونوسفر

از بخش فوقاني مزوسفر تا ارتفاع تقريبي 1000 كيلومتري اتمسفر زمين،بار الكتريكي شديدي حاكم است كه زاييده وجود يونها و الكترونهاي آزاد است. در حقيقتپرتوهاي پر انرژي خورشيد كه از فضاي خارج به طبقات بالايي اتمسفر وارد مي شوند باعثگسستگي پيوند يا يونيزاسيون مولكولها و اتمها مي شوند. بر اثر يونيزاسيون، الكترونآزاد مي شود و باقي مانده اتم به صورت يون در مي آيد؛ به همين علت اين لايه از جورا يونوسفر ناميده اند.

شدت يونيزاسيون در تمام ارتفاعات يونسفر يكساننيست؛ بنابراين لايه هاي متفاوت با تراكم الكترون و يون متفاوت با ارتفاعات مجاورخود در يونسفر وجود دارد؛

اين لايه ها در ارتباطات راديويي اهميت بسياريدارند. اين لايه ها عبارتند از لايه هاي D,E,F .

5 - اگزوسفر

شرايط موجود در يونوسفر در اين لايه نيز حاكم است؛ بدينمعني كه گازها در اين لايه همچنان قابليت هدايت الكتريكي خود را حفظ مي كنند. سرعتذرات در اين لايه بسيار زياد است و در مواردي به 2/11 كيلومتر در ثانيه مي رسد.

اگزوسفر لايه گذار جو به فضاي كيهاني به شمار مي آيد كه بخش فوقاني آن رادر ارتفاع بيش از سه هزار كيلومتري از سطح زمين برآورد كرده اند.
آشنايي با فشار هوا
فشار هوا نيرويي است كه هوا بر يك واحد از سطح زمين وارد مي كند و مقدار آن در سطحدرياي آزاد، برابر است با وزن ستوني از جيوه به ارتفاع 76 سانتيمتر. واحد اندازهگيري فشار هوا در آب و هواشناسي ميلي بار يا هكتوپاسكال مي باشد؛ هر ميلي بار ياهكتوپاسكال برابر با 1000 دين بر سانتي متر مربع مي باشد فشار ستون هوا در سطحدرياي آزاد 1013 هكتوپاسكال بر سانتي متر مربع مي باشد.

از آنجا كه تراكمهوا با ارتفاع كاهش مي يابد، با افزايش ارتفاع فشار هوا نيز كم مي شود، اما تغييرفشار برحسب ارتفاع چندان منظم نيست؛ به طور كلي تا ارتفاع 1500 متري سطح زمين بهازاي هر 100 متر افزايش ارتفاع، فشار هوا حدود 12 هكتوپاسكال كم مي شود. پراكندگيافقي فشار اتمسفر را با استفاده از خطوط هم فشار به صورت سطح هم فشار نشان مي دهند. خط هم فشار خطي است كه تمام نقاط با فشار يكسان را به هم مربوط مي كند. نقشه هاي همفشار براي سطوح مختلف اتمسفر تهيه مي شود.

پراكندگيفشار در سطح زمين

تكرار حالتهاي لحظه اي هوا در دراز مدت درپراكندگي فشار، الگويي ميانگين را نشان مي دهد كه كمابيش انعكاس تاثيرهاي گردشعمومي جو است، در نقشه هاي ميانگين فشار نمود هاي زودگذر و نادر ديده نمي شود و درمقابل نمود هاي عمده و غالب چه در مقياس محلي و چه در مقياس جهاني جلوه مي كنند؛بنابراين مطالعه نقشه هاي ميانگين فشار اگر چه در كاربرد موضعي يا كوتاه مدت چندانكارآمد نيست اما براي شناخت نمود هاي عمده و غالب گردش عمومي هوا مهم است.

مراكز عمده فشار در سطح زمين به تبعيت از سيستم نصف النهاري گردش عموميهوا، از استوا تا قطب به صورت كمربندهاي مداري متناوبي جلوه مي كند؛ اما وضعيت خشكيو دريا در نيمكره شمالي اين منظم را به هم مي زند و مراكز ياد شده را به صورتسلولهاي جدا از هم در مي آورد.

نتيجه گردش عمومي هوا در دراز مدت، وجودكمربندهاي كم فشار در استوا، پر فشار در منطقه جنب حاره كم فشار در منطقه معتدله واحتمالا در منطقه قطبي است

anna_nemati

کاربر

ارسالها: 4603

#145 Posted: 5 Apr 2014 21:34

هيدرولوژي چيست ؟
بر اساس آخرين مطالعات تا كنون 5 ميليارد سال از عمر زمين ميگذرد و شواهد مشان مي دهد كه آب از همان ابتداي تشكيل كره زمين نقش مهمي در تحول وقابل سكونت كردن آن به عنوان تنها سياره قابل زيست داشته است . با تشكيل اقيانوسهاو در ياها و تشگيل بخار از روي آنها و ايجاد ابر و بارندگي و به طور كلي گردش آب درطبيعت و جاري شدن آب در رودخانه ها و بازگشت مجدد آن به طروق مختلف به اقيانوسها ،ابتدا زندگي اوليه با گياهان و جانداران پست آغاز شد و سپس گياهان و حيوانات عاليبه وجود آمدند.

پوسته زمين كه از سنگهاي آذرين سرد شده تشكيل شده بود دراثر تماس با هوا و جو تحت تأ ثير پديده هوازدگي قرار گرفت و تغييرات همزمان آب ،دما و يخبندان باعث تكه تكه شدن سنگها شده وجاري شدن آبها آنها را جابه جا كرده ودشتهاي وسيعي را كه داراي پوشش خاك بودند به وجود آوردند . اين پوشش خاكي همراه باآب قابل دسترس در طبيعت محيط مناسبي را براي رشد گياهان فراهم شد و محيط مناسب برايزندگي بشر آماده و مهيا گرديد . انسانهاي نخستين از آب تنها براي شرب استفاده ميكردند بتدريج با پيشرفت تمدن و گذشت زمان از آن براي گردش آسيابها ، كشاورزي و حملو نقل نيز استفاده كرد.

همزمان با پيشرفت تمدنها استفاده از آب نيز شكلتازه اي به خود گرفت به طوري كه در بسياري از زمينه ها ، از كشاورزي گرفته تا صنعتو از همه مهمتر توليد انرژي از آب استفاده مي شود و امروزه دسترسي به آب كافي و باكيفيت مناسب در زمان و مكان مناسب مد نظر مي باشد و هرگونه كمبود آب را مانعي درجهت توسعه پايدار مي داند به همين دليل هرساله سرمايه هاي زيادي براي توسعه منابعآب و طرحهاي مرتبط با آن مثل سدسازي و احداث شبكه هاي آبياري و زهكشي ، آبخيز داري، مهار سيل و تغذيه آبهاي زير زميني انجام مي دهند .

سيكل (چرخة) هيدرولوژي

گردش آب درطبيعت كه به آن سيكلهيدرولوژي يا چرخة آب گفته مي شود، عبارت است از حركت وجابجائي آب درقسمتهاي مختلفكره زمين. اين سيكل يك چرخش ساده نيست بلكه مجموعه اي از حركات وچرخشهاي مختلف تحتتأثير نيروي متفاوتي از جمله نيروي جاذبه ، نيروي ثقل، تغييرات فشار وانرژي خورشيديمي باشد.اين چرخش درسه بخش مختلف كره زمين يعني اتمسفر(هواسپهر) ياچون هيدروسفر ياآب سپهر، ليتوسفريا سنگ سپهر صورت مي گيرد. آب درداخل وبين اين سرلايه درلايه اي بهضخامت 16 كيلومتر صورت مي گيرد كه 15كيلومترآن دراتمسفر وتنها 1 كيلومترآن درداخلليتوسفر قراردارد.

سيكل هيدرولوژي درواقع يك سيكل بدون ابتدا وانتها ميباشد. بدين ترتيب كه آب ازسطح درياها وخشكيها تبخير شده وارد اتمسفر مي گردد وسپسدوباره بخارآب واردشده به جو طي فرآيندهاي گوناگون به صورت نزولات جوي يا برسطحزمين ويا بر سطح درياها واقيانوسها فرو مي ريزد. پس نزولات جوي ممكن است با سه حالتروبرو شوند:

1-قبل از رسيدن به سطح زمين توسط شاخ وبرگ گياهان گرفته ميشوند.(برگاب،باران گيرش)

2-درسطح زمين جاري مي شوند.(رواناب)

3-درخاك نفوذ مي كنند.

مقداري از آب كه در داخل خاك نفوذ مي كند يا براثرتبخير به هوا برمي گردد يا وارد منابع آب زير زميني مي شود كه سرانجام از طريق چشمهها ويا تراوش به داخل رودخانه ها مجدداً در سطح زمين ظاهر مي گردد. درتمام اينموارد آب با تبخير وبازگشت مجدد به اتمسفر سيكل هيدرولوژييا گردش آب در طبيعت راتكميل مي كند .درشكل 1 كه نموداري از چرخه هيدرولوژي مي باشد نقل وانتقالات آب درطبيعت را نشان ميدهد. همانطور كه شكل1 نشان ميداد عناصر مهم گردش آب در طبيعت رابارندگي p) -( رواناب(r)-تبخير(e) -تعرق(t) -نفوذ(i) -وجريانهاي زيرزميني(g) تشكيلمي دهند

بارندگي: Precipitation

بارندگي مقدار آبي است كه از سطح خشكي ها ودرياها تبخير مي شودودرداخل جو بطور موقت بصورت بخار ذخيره ميگردد. اين بخار آب موجود درجو طيفرآيندهاي فيزيكي مختلف متراكم (condensation) مي شود وبه شكل ابر در مي آيدكه پساز اشباع شدن ، قطرات آب با ذرات يخ تشكيل شده بصورت برف ، باران، تگرگ وغيره كهجمعاً نزولات جوي يا بارندگي گفته مي شوند دوباره به زمين برمي گردند. بارندگيپديده اي است كه انسان كمتر در آن مي تواند دخل وتصرف كند.

تبخير:evaporation

تبخير پديده اي است كه از هرگونهسطح مرطوب مانند سطوح آزاد آب يا سطح مرطوب خاك وگياه صورت مي گيرد. طي اين فرآيندآب مايع به بخار تبديل مي شود ومجدداً آب به جو زمين برمي. از عوامل مؤثر براينفرآيند مي توان به دماي هوا، سرعت باد، تابش خورشيد اشاره كرد كه هرچه ميزان آنبيشتر باشد سرعت تبخير نيز بيشتر است.

اهميت آب در ايران :

ايرانبا توجه به موقعيت خاص جغرافيايي كه در بين مدار 25تا40 درجه عرض شمالي و 44تا 64درجه طول شرقي واقع شده است از مناطق خشك جهان به شمار ميرود زيرا ميزان متوسطبارندگي سالانه آن كمتر از يك سوم متوسط بارندگي كره زمين (860) مي باشد . اينمقدار بارندگي هم در سطح كشور به طور يكنواخت توزيع نشده است به علت كمبود ميزانبارندگي به جز نواحي شمالي و شمال غرب و تا حدودي غرب كشور رود خانه هاي دائمي كمتر وجود دارد . در سطح كشور مناطقي وجود دارد كه نه تنها با كمبود آب سطحي مواجههستند بلكه آب زير زميني آنها هم شور است.البته اين كمبود آب در كشور ما مربوط بهعصر حاضر نبوده بلكه در گذشته نيز مردم با كمبود آب مواجه بوده اند وجود سدها وبندهاي تاريخي كشور دليلي بر اين ادعاست .اما از آنجايي كه در گذشته سطح توقع مردمبه علت پايين بودن شرايط زندگي كم بوده است ، قرنها بطور هماهنگ از منابع آب و خاكاستفاده كرده اند و آب مورد نياز را از طروق مختلف به دست آورده اند و مسئله كمبودآن مطرح نبوده و مسئله اصلي روش هاي بهره برداري از آن بوده است . اما در عصر حاضراز يك طرف كمبود آب قابل استفاده و از طرف ديگر افزايش رشد جمعيت و مصرف آب و ازهمه مهمتر بالا رفتن سطح زندگي و ماشيني و صنعتي شدن و رشد تكنولوژي مسئله نياز بهآب و كمبود آن رابيش از پيش مطر ح مي سازد :

مسائل شناخت آبهاي سطحي :

براي جلوگيري از هدر رفتن آبهاي سطحي و خسارات ناشي از آنها دو كار زيربنايي عبارت است از :

1-تأ‌مين نيروي انساني

2-تأسيس ايستگاههاياندازه گيري آب و آمار برداري مرتب از آنها

امروزه هيچ طرح عمراني و زيربنايي بدون استفاده از آمار در زمينه هاي مختلف امكان پذير نمي باشد . لذا آمارمورد استفاده بايد دقيق و داراي قابليت اعتماد باشد و همچجنين تعداد سالهاي آمارينيز زياد باشد .

ايستگاههاي اندازه گيري دبي رو دخانه ها در ايران از سال 1325 تأسيس شده اند اما تعداد آنها كم بوده و طول دوره آماري آنها با توجه به سالتأسيس كوتاه مي باشد اما در كشور هاي پيشرفته طول دوره آماري به بيش از 150 سال ميرسد . در كشور ما تهداد ايستگاههاي كه داراي آمار بيش از 50 سال مي باشند بسيا ركماست و تنها شامل ايستگاههايي است كه بر روي رودخانه هاي جاجرود ، لار و گلپايگانويكي دو رودخانه ديگر است ، مي باشد. امروزه در سطح كشور ايستگاههاي اندازه گيري دبيآب زياد بوده ودر حال گسترش مي باشد.

نه تنها تعداد ايستگاهها و طول دورهآماري مهم است بلكه تععن دقيق ايستگاههاي هيدرومتري اهميت زيادي دارد كه حتما بايدتوسط متخصصان اين امر تععن شود

anna_nemati

کاربر

ارسالها: 4603

#146 Posted: 5 Apr 2014 21:34

آشنايي با ماهواره هاي هواشناسي
ماهواره‌هاي آب و هوائي اولين بار توسط آمريكائي‌ها و در سال 1960 براي مشاهده ودريافت اطلاعات واقعي آب و هوائي به آسمان پرتاب گرديدند. در آگوست همين سال،نخستين تصوير زمين از فضا در روزنامه ملي ژئوگرافيك (Geographic) منتشر گرديد. ازاين تاريخ به بعد، ماهواره‌هاي بيشتري به فضا پرتاب شدند.

همانطور كه زمينو ديگر سياره‌ها در مدار خاص خود به دور خورشيد مي‌گردند، ماهواره‌هاي مصنوعي نيزدر مدارهاي خاصي در حال چرخش‌اند. انتخاب اين مدارها براي ماهواره‌ها به منظور وهدفي كه ماهواره به آن منظور به فضا پرتاب شده است بستگي دارد. مي‌توان مداري راانتخاب نمود كه در مسير قطب شمال و جنوب قرار مي‌گيرد و يا مداري كه حول خط استوامي‌باشد و يا هر مداري ما بين اين دو حالت. همچنين در انتخاب مدار ماهواره عاملارتفاع نيز مي‌تواند درنظر گرفته شود مثلا ارتفاعات هزاران مايلي بالاي زمين و ياارتفاعات صدها مايلي. دو نوع اصلي ماهواره‌هاي آب و هوائي وجود دارد :

1-ثابت زمين Geostationary

2-مدار قطبي Polar Orbiting

ماهواره هاي Geostationary براي هشدارهاي كوتاه مدتو ماهواره‌هاي Polar Orbiting براي پيش بيني‌هاي بلند مدت تر بكار مي‌روند. هر دونوع ماهواره‌ها براي ديده باني‌ كامل آب و هوائي جهان لازم هستند.

در اواخردهه 70 نياز به ماهواره‌هائي كه 24 ساعته در روز بتوانند تصاوير ماهواره اي را تهيهنمايند احساس گرديد. ماهواره اي كه بتواند هر24 ساعت يكبار در مداري كه در ارتفاع 40000 كيلومتري بالاي خط استوا قرار دارد و با سرعتي كه با سرعت زمين برابر مي باشدبه دور زمين بچرخند. اين نوع ماهواره ها، ماهواره هاي زمينآهنگ ناميده مي شوند.

از آنجاييكه سرعت چرخش اين ماهواره ها به دور زمين با سرعت چرخش زمينمتناسب مي باشد، اين ماهواره‌ها نسبت به يك موقعيت روي سطح زمين ثابت باقي مي مانندو به اين دليل كه زمين نيز در روز يكبار به دور محورش مي‌گردد آن ها نيز يكبار درروز مدار خود را طي مي‌كنند.

براي مثال دو ماهواره‌ Goes (ماهواره‌هايمحيطي- عملياتي ثابت زمين) جز ماهواره هاي زمين آهنگ هستند و در مدار زمين آهنگ (geosynchronous) دور زمين مي‌چرخند. در حداقل ارتفاع 36000 كيلومتري بالاي خطاستوا قرار دارند.

اين ماهواره‌ها به طور پيوسته تصاوير دقيق ولي با جزئياتكم تهيه مي‌كنند و اين تصاوير را هر 30 دقيقه يكبار به زمين ارسال مي نمايند. ديدهباني پيوسته اين ماهواره‌ها براي تجزيه و تحليل متمركز داده‌ها ضروري مي‌باشند. اينتصاوير بوسيله يك نرم افزار تجزيه و تحليل شده و بصورت پيوسته و گرافيكي تهيه ميشوند. به دليل است كه به عنوان مثال تصاويري كه از حركت ابرها نمايش داده مي شود،مربوط به 8 ساعت گذشته مي باشد.اين اطلاعات ارزشمند درباره نوع، جهت و بزرگي ابر ميتواند كار پيش بيني را بسيار ساده نمايد.

با توجه به اين كه اين ماهواره هانسبت به يك موقعيت بر روي سطح زمين ثابت هستند قادرند در شرائط بد آب وهوائي مانندگردباد ،سيلاب ، طوفان‌هاي تگرگي و تندبادها هشدارهائي بدهند.

ماهواره هايمدار ثابت مختلفي وجود دارد، براي مثال ماهواره ثابت زمين GMS براي استراليا وژاپن،GOES8ه (GOES=Geostationary operational Environmental Satellites) برايآمريكاي شرقي،GOES 10 براي آمريكاي غربي،INS/Meteosat5 براي روسيه و هند و Meteosat7 براي اروپا نمونه‌ هايي از ماهواره‌هاي ثابت زمين مي‌باشند. البتهماهواره ها ي Meteosat تمام اروپا و افريقا را مي پوشانند.

دو ماهواره Meteosat و GOES تصاويري از ديگر ماهواره هاي ثابت زمين را نيز دوباره ارسال ميدارند اين امر موجب مي شود كه به عنوان مثال آب و هواي استراليا را بتوان در لندنيا شيكاگو مشاهده نمود.

ماهواره هاي زمين آهنگ با فركانس 1691MHzداده ها راارسال مي دارند وبراي دريافت اطلاعات آن ها به ديش ثابت و كوچكي نياز مي باشد. اينارسال WEFAX ناميده مي شود و چون از استاندارد بسيار بالايي برخوردار مي باشندتفاوت اندكي بين تصاوير اين ماهواره ها وجود دارد

anna_nemati

کاربر

ارسالها: 4603

#147 Posted: 5 Apr 2014 21:35

اتمسفر زمين
گردآورنده: محمدرضاپوريگانه
بسياري از مردم پوشش اطراف زمين را تا آنجا كه جو ناميدهميشودبه مثابه پوششي تحت نام اقيانوس هوا مي شناسند كه زمين را در بر گرفته است واين پوشش لايه هايي از گازها وبخار آب است . با اينكه از نگاه اوليه اين تصور شكلمي گيرد اما بايد بدانيم كه در اين نگرش ساده مواردي وجوددارد كه در بحثهاي عموميكمتر بدان پرداخته مي شود.

بحثهائي كه تحت آن علم هواشناسي شكل مي گيرد وبه راستي يكي از زيبا ترين وپيچيده ترين مكانيسم هاي طبيعي را مورد بررسي قرارميدهد.

آنچه كه برروي اين كره خاكي حيات را مقدور ساخته است ارتباط بسيارمنظم وتنگاتنگي ما بين اعضاي تشكيل دهنده اين پوشش با طبقات مختلف است.طبقاتي كه هرلايه آن وظيفه بسيار مهم وتعيين كننده اي در تشكيل و ادامه حيات داراست. به نحوي كهبا حذف مجازي هر لايه ومحاسبات مربوط به آن دگرگوني ژرفي در ساير طبقات وبه تبع آن،تغيير كامل مكانيسم فعلي را سبب مي شود.در ديد اغلب افراد اهميت جو در لايه مجاورزمين است كه داراي اكسيژن كافي براي تنفس مي باشد.براي شكل گيري اين لايه كهموجودات در تماس مستقيم با آن مي باشندطبقات ديگر طبق چينش خاص خود با خصوصياتمنحصر به فرد دخالت دارند كه در اين مشاركت با حذف هر كدام قطعا حيات به خطر جديخواهد افتاد. گر چه جو به معناي واقعي يك سوسيال كامل است و هيچ جاي خالي در جو نميتوان يافت و كاملا فضا را به يك نسبت ويك شكل پوشش مي دهد اما در هر لايه تركيباتخاص از عناصر و ملوكولها با توجه به خصوصيات آن لايه قرار دارد.از ديدگاه مخابراتماكروويو وابستگي ارسال تحت كانال هوا به پارامترهاي فيزيكي ،جاي پائي براي مطالعهوباز بيني دقيقي بر اين رويه ميطلبد. اهميت لايه هاي جو در مخابرات بدين سبب است كهمحيط انتقال امواج الكترومغناطيس بوده و گاهي به عنوان Reflector مورد استفاده قرارميگيرد ماهواره اي كه در مدار زمين قرار ميگيرد وتنها راه ارتباطي آن با زمين امواجراديوئي ميباشد، امواجي را دريافت ميدارد كه از اين لايه ها در شرايط مختلف جوي ودرزمانهاي مختلف فصلي وشبانه روزي عبور نموده است.دو مشخصه عمده امواج صرفنظر از نوعقطبي شدگي و اختلاف فاز ، دامنه موج و فركانس موج ميباشد.كه هرچه فركانس موج بالاتررود نفوذ وانتشار آن در فاصله هاي بعيد بهتر صورت ميگيرد.اما اين دو كميت به چهنسبت وتا چه حدود افزايش يابند كه اولا اختلاف زيادي با سطح Optimize خود نداشته ازطرف ديگر ارتباط به شكلي دائمي وجود داشته باشد.چرا كه طبق آنچه كه در ادامه توضيحداده خواهد شد جو تركيبي پيچيده از عوامل محدود كننده ميباشد كه بر اساس ماهيتفيزيكي منحصر به فرد خود در ارتباط با امواج راديوئي در طول شبانه روز رفتارمتغييري از خود نشان ميدهد.

مختصري در خصوص اتمسفرزمين

فضاي بين اتمسفر زمين وسيارات منظومه شمسي خلا كامل نيست اگرچه چگالي مواد بين سيارات كم است اين فضا مقاديري گازهاي داغ وذرات گرد و غبار دربر دارد. مواد گازي موجود در اين نواحي را گاز بين سيارات مينامند زيرا اين گازهابين سيارات قرار دارند واغلب از پروتونها و الكترونها تشكيل شده اند و چگاليمولوكولي آن بسيار كم است.

مدار حركت زمين به دور خور شيد از فضاي بينسيارات ميگذرد وبه همين دليل با گازهاي بسيار رقيق بين سيارات ادغام مي شود.

جو از نظر عمودي ممكن است بنا به تركيبات ،عكس العملهاي شيميايي ، يونيزهشدن ، دما ، فشار وغيره برحسب ارتفاع طبقه بندي شود كه در اين بخش مختصري ازخصوصيات اين طبقات شرح داده ميشود.از موارد بر شمرده شده يونيزه شدن از اهميت فوقالعاده اي بر خوردار است.

به طور خلاصه ميتوان گفت كه جو از چهار لايهكاملا مشخص تروپوسفر ، استراتوسفر ،مزوسفر و ترموسفر تشكيل شده است.

دماهايزياد نزديك سطح زمين ،در مجاورت استراتوپاز و ناحيه ترموسفر ديده ميشود.اين زيادبودن دما به تابش خورشيد و جذب آن مربوط است.بيشتر تابش خورشيدي توسط سطح زمين جذبميشود.بنا بر اين تروپوسفر از ناحيه زيرين شروع به گرم شدن ميكند.تغييرات دما ازسطح زمين با افزايش ارتفاع ، كاهش مي يابد و اين بدين سبب است كه از منبع گرمائي كهسطح زمين مي باشد دور ميشويم.بر عكس تروپوسفر ناحيه گرمائي استراتوسفر در بالاي آنقرار دارد واينجا همان نقطه اي است كه در آن شكل گيري اوزن و تجزيه ملوكولهاياكسيژن صورت ميگيرد ودر اثر اين واكنش گرما ايجاد ميشود .با نزديك شدن به اين بخشچون به منبع گرمائي نزديك ميشويم تغييرات دما با افزايش ارتفاع افزايش مي يابد.دربخش بالاتر، مزوسفر قرار دارد كه در اينجا چگالي مولكولي كم ميشود وبا افزايشارتفاع به دليل دور شدن از استراتوسفر كه منبع گرمائي ميباشد، دما به شدت نزولميكند تا بخش بالاتر كه ترموسفر ناميده ميشود از اينجا به بعد دما باز هم افزايش مييابدو توجيه آن خروج از حيطه زمين وكاسته شدن اثرات حرارتي آن ونزديك شدن به منبعاصلي گرما در منظومه شمسي مي باشد.از اينجا به بعد تغييرات دما سير صعودي دارد. دراتمسفر زمين تقريبا از ارتفاع 50 تا 500 كيلومتر يعني بخشهائي از مزوسفر و ترموسفرلايه هائي از گازهاي يونيزه به نام يونسفر وجود دارد.يونسفر از الكترونهاي آزاد ويونهاي مثبتي تشكيل ميشودكه با جذب تشعشع ماوراء‎‎ بنفش خورشيد توسط اتمهاومولكولهاي اتمسفر بالائي ايجاد ميگردند.ذرات باردار در اين ناحيه توسط ميدانمغناطيسي زمين به دام مي افتند.خصوصيات اين لايه ها از نظر ارتفاع وچگالي يوني ازطرفي به تركيبات مزوسفر و ترموسفر و از سوي ديگر به طبيعت تشعشعات خورشيدي و چگونگيچرخه لكه خورشيدي(Sunspot cycle) بستگي دارد.طوفانهاي خورشيدي كه در اثر انفجاراتسطحي خورشيد به وجود مي آيندو از ميزان بسيار زياد انرژي آزاد شده آن تنها بخشبسيار كوچكي به زمين ميرسد نيز در اين مشخصه ها نقش اساسي دارند .از آنجائيكه اينانفجارات و تشعشعات پريوديك نبوده وميزان ومعياري براي تناوبي شدن آنها در فواصلكوتاه شبانه روز،فصلها وحتي سالها وجود ندارد پيش بيني مشخصه هاي چگالي يوني وارتفاع توسعه يافته لايه يونسفر تقريبا غير ممكن ميباشد.لايه يونسفر با توجه بهدارا بودن حالت يوني وپلاسما گونه اش به لايه پلاسما نيز شهرت دارد.از خصوصيات بارزاين لايه ايجاد شفق قطبي كه پديده اي نادر است رامي توان نام برد.اين پديده در اثربه دام افتادن ذرات باردار ويونها در ميدان مغناطيسي قوي موجود در قطبها مي باشد.دراين لايه چگالي الكترون ويون در لايه هاي يونيزه جداگانه اساسا يكسان است .وجهتسميه پلاسماي اين لايه بر اساس همين توازن چگالي الكترون و يون مي باشد.يونسفر نقشاصلي در انتشار امواج الكترومغناطيسي دارد واثرات مهمي بر ارتباطات راه دور راداراست.از آنجائيكه جرم الكترونها نسبت به يونهاي مثبت بسيار سبكتر است توسطميدانهاي الكتريكي امواج الكترومغناطيس گذرنده بيشتر شتاب مي يابند.در تحليل ارائهشده بر اساس اين واقعيت از شتاب يونها صرفنظر شده و لابه يونسفر به عنوان يك گازالكترون آزاد Free electron gas در نظر گرفته شده است

anna_nemati

کاربر

ارسالها: 4603

#148 Posted: 5 Apr 2014 21:36

زمین

زمین ، سومین سیاره نزدیک به خورشید و بزرگترین سیاره در میان سیارات درونی است. ساختار درونی زمین مثل سایر سیارات درونی از یک هسته داخلی و یک هسته خارجی به همراه لایه های مذاب و نیمه مذاب و سنگی جامد تشکیل یافته است. هسته داخلی فلزی و جامد بوده و توسط هسته خارجی که فلزی و مذاب است، احاطه شده است.

زمین شرایط بسیار منحصر بفردی دارد. هیچکدام از سیارات دیگر آب مایع و جو پر اکسیژن نداشته و حیات در آنها وجود ندارد. تکامل تدریجی زمین که 4.5 میلیارد سال طول کشیده است، همچنان بطور طبیعی و نیز بر اثر فعالیتهای انسان ادامه خواهد داشت. همچنین چگالی زمین از تمام سیارات دیگر بیشتر است.
حرکت وضعی زمین

چرخش زمین به دور خود حرکت وضعی نامیده می‌شود که با آزمایش فوکو قابل اثبات است.

دید کلی

زمین در جمع 9 سیاره‌ای که بر گرد خورشید می‌گردند از سیارات کوچک بشمار می‌رود. از حیث قطر و جرم پنجمین سیاره و از لحاظ فاصله از خورشید سیاره سوم است. سیاره‌ای است شبیه چند سیاره دیگر . تا آنجا که مشاهده شده است تنها جایی است که در آن جیات وجود دارد. ولی زمین به هیچوجه پایگاه خوبی برای رصدهای نجومی نیست. اشکال اصلی ساکن نبودن آن است و همه رصدها را باید به خاطر این حرکت تصحیح کرد. به علاوه حرکتش ساده نیست بلکه ترکیب بسیار پیچیده‌ای از حرکات ، دست کم شش حرکت اساسی است.

حرکات زمین

زمین دور محورش روزی یکبار دوران می‌کند.
زمین بر گرد خورشید سالی یکبار دوران می‌کند.
محور زمین حرکت تقدیمی دارد.
محور زمین حرکت ترقص دارد (رقص محوری).
خورشید همراه زمین و سیارات دیگر در میان خوشه محلی ستاره‌گان با سرعت بیست کیلومتر در ثانیه حرکت می‌کنند. حواس آدمی این حرکات را درنمی‌یابد همانطور که در ترنی که با حرکت یکنواخت پیش می‌رود، مسافران سرعت آن را حس نمی‌کنند.

آزمایش فوکو و دوران زمین
ژ.ب.ل فوکو فیزیکدان فرانسوی در سال
1851 آزمایشی انجام داد که هدف آن بررسی دوران زمین بود. تنها وسیله لازم برای این آزمایش یک آونگ است که از گلوله‌ای سربی و تک سیمی برای آویختن تشکیل شده است. برای اندازه‌گیری دقیق ، سیم باید بلند باشد و گلوله سربی و سنگین باشد و آونگ از نقطه‌ای ثابت و محکم آویخته شده باشد. آونگی که به آزادی نوسان می‌کند صفحه نوسانش را حفظ می‌کند.

طرز عمل
آونگ را به نوسان در‌آورید.
بر روی زمین با رسم خطی مسیر گلوله آونگ را مشخص کنید.
یک ساعت بعد نگاه کنید. این خط به اندازه
15 درجه در خلاف جهت حرکت عقربه‌های ساعت نسبت به صفحه‌ای که آونگ در آن نوسان می‌کند چرخیده است.
مشاهده می‌کنید که در یک روز نجومی ، این خط یک دور کامل را در خلاف جهت حرکت عقربه‌های ساعت پیموده است.

آیا حرکت وضعی زمین حرکتی واقعی است؟
اما از حرکت واقعی زمین مطلع نیستیم. آنچه مشاهده می‌شود حرکتی ظاهری است به صورت دوران ظاهری کره آسمان ، یعنی طلوع ستارگان و خورشید از افق شرقی و غروب آنها در افق غربی. نظیر این رابطه میان حرکت واقعی و حرکت ظاهری ، در ترن متحرک نیز وجود دارد. چون از پنجره‌های قطاری که رو به شمال می‌رود به بیرون نگاه کنیم حرکت ظاهری منظره‌های مجاور را به سمت جنوب مشاهده خواهیم کرد.
چند اثر که معلول چرخش زمین هستند.
توانایی روز و شب: هر نقطه از زمین متناوبا رو به خورشید (روز) می‌کند یا پشت به آن (شب) می‌دارد.
صلب بودن محور: محور زمین زاویه میل خود را با صفحه مدار حفظ می‌کند و پیوسته رو به سوی ستاره جوی است از این لحاظ زمین چرخان شباهت بسیار با یک ژیروسکوپ چرخان دارد. محور زمین نیز مانند محور ژیروسکوپ دارای حرکت تقدیمی است.
یک نیروی گریز از مرکز: که در استوا بیشترین مقدار را دارد و در قطب صفر است و بر هر جسمی که بر روی زمین واقع است وارد می‌آید و در نتیجه آن وزن اجسام در قطب بیشتر است تا در استوا.
پخ بودن زمین در قطبها: احتمالا معلول این چرخش در زمانی بوده است که سطح زمین هنوز حالتی مایع یا شکل پذیر داشته باشد.

یک آزمایش ساده
در شبی که ماه در آسمان نیست دهانه دوربین را به سوی ستاره قطبی (ستاره‌ای که رو به شمال زمین قرار دارد) متوجه کنید و دیافراگم آن را به مدت چند ساعت باز نگه دارید در آن صورت مسیر حرکت ستاره‌ها را ثبت خواهد کرد. تصویر بدست آمده نشان می‌دهد که ستاره قطبی ثابت است. این زمین است که حرکت وضعی انجام می‌دهد.

حرکت انتقالی زمین
زمین در طول سال یکبار به دور خورشید می‌گردد. که این حرکت ، حرکت انتقالی زمین نامیده می‌شود و به کمک اثر دوپلر اثبات می‌شود.

دید کلی
زمین به دور خورشید در خلاف جهت حرکت عقربه‌های ساعت می‌گردد (مدار بیضی شکل که خورشید در یکی از کانونهای آن واقع است). در این خصوص ما حرکت واقعی را نمی‌بینیم بلکه حرکت ظاهری خورشید را می‌بینیم که به نظر می‌رسد در یک سال یک بار به دور زمین می‌گردد. این مدار ظاهری خورشید دایرة‌البروج نامیده می‌شود. نواری به عرض 8 درجه در هر سوی دایرة‌البروج را منطقه‌البروج می‌خوانند. 12 صورت برجسته فکلی بر این نوار قرار دارند که خورشید در حرکت ظاهریش هر سال یکبار از آنها می‌گذرد این صورتها عبارتند از: حمل ، ثور ، جوزا ، سرطان ، اسد ، سنبله ، میزان ، عقرب ، قوس ، جدی ، دلو و حوت.

حرکت ظاهری خورشید
حرکت ظاهری خورشید به‌ سوی شرق به مقدار تقریبا یک درجه در روز در امتداد سطح موازی نتیجه‌ای از حرکت زمین است ولی دلیلی بر آن نیست. حرکت ظاهری خورشید را می‌توان با نظریه زمین مرکزی که بوسیله بطلمیوس عنوان گردید تفسیر کرد. طبق این نظریه که چندین قرن مورد قبول عامه بود زمین ساکن فرض گردیده و خورشید به دور آن می‌گردد. در ابتدای قرن 16

نیکلاکوپرنیک نظریه خود را ارائه داد. طبق این نظریه خورشید مرکز منظومه شمسی است و تمام سیاره‌ها در مدار دایره‌ای حول آن در چرخش‌اند. یکی از نتایج نظریه کوپرنیکی یا خورشید مرکزی این است که ستاره‌های نزدیکتر وقتی که از زمین در حال چرخش ، مشاهده می‌شوند یک جابجایی پارلاکس نشان می‌دهند. از حرکت ظاهری خورشید برای تعریف سال استفاده می‌شود.

سال
مدت زمانی که طول می‌کشد تا خورشید یک دور کامل از میان ستاره‌گان بگذرد و این سال نجومی است نه سالی که معمولا در نظر داریم و سال اعتدالی نامیده می‌شود و این سال 20 دقیقه از سال نجومی کوتاهتر است.

أشنايي با كره زمين
كره زمين سومين سياره در منظومه شمسي است.سياره اي كه ما بر روي ان تكامل يافته و تنها سياره مناسب زندگي در منظومه شمسي مي باشد.
اندازه
قطر كره زمين حدودا 7926 مايل (12756 كيلومتر) است. كره زمين پنجمين سياره بزرگ در منظومه شمسي پس از مشتري ،زحل،اورانوس ونپتون مي باشد.اراتوستن دانشمند يونان،(276- 194قبل از ميلاد مسيح) اولين كسي بود كه محيط كره زمين را محاسبه كرد. اوسايه ظهر اواسط تابستان را،در چاههاي عميق سين كه (امروزه اسوان ناميده مي شود ودر كنار رود نيل در مصر قرار دارد) و اسكندريه را مقايسه كرد. و به درستي تصور كرد از انجا كه خورشيد بسيار دور است پرتوهاي ان تقريبا موازي هستند.و بادانستن فاصله دو محل ، محيط زمين را بالغ بر 250000 استاديا (واحد سنجش محيط زمين ) محاسبه كرد . به طور دقيق مقدار يك واحد سنجش محيط زمين ناشناخته است، بنابراين دقت او نا مطمئن و احتمالي اما بسيار نزديك به حقيقت بود او همچنين انحراف محور كره زمين و فاصله آن از ماه و خورشيد را با دقت اندازه گرفت.
ماه
كره زمين يك ماه دارد. قطر كره ماه در حدود يك چهارم قطر كره زمين است. كره ماه ممكن است بخشي از كره زمين بوده باشد كه بر اثر برخورد جسمي بزرگ باكره زمين در ميلياردها سال پيش از آن جدا شده است .

جرم ، چگالي وسرعت گريز
جرم كره زمين برابر 98/5 ضربدر 10 به توان 24 كيلو گرم است . كره زمين داراي چگالي متوسط 5520 كيلو گرم بر متر مكعب است (آب داراي چگالي 1027 كيلو گرم بر متر مكعب است ). پر چگال ترين سياره منظومه شمسي كره زمين مي باشد. يك جسم براي فرار از كشش گرانشي زمين بايد به سرعت 24840 مايل در ساعت (برابر 11180 متر بر ثانيه ) برسد .

طول مدت يك روز و سال بر روي كره زمين
يك روز بر روي كره زمين 93/23 ساعت طول ميكشد . (اين به اين معني است كه مددت 93/23 ساعت طول مي كشد تا كره زمين يك بار به دور محور خودش بچرخد – اين فرآيند يك روز نجومي نام دارد ). يك سالبر روي كره زمين به اندازه 26/365 روز بر روي اين كره طول مي كشد . ( اين به اين معني است كه 26/365 روز طول مي كشد تا كره زمين يك بار مدار خورشيد را دور بزند ). حركت وضعي زمين به مرور زمان تا اندازه اي كند ميشود يعني تقريبا هر ده سال يك ثانيه كندتر خواهد شد.

مدار زمين

كره زمين به طور ميانگين مسافت 93 ميليون مايل (برابر با 149600000 كيلومتر ) را در مدار خودش به دور خورشيد مي پيمايد . اين فاصله بر حسب يك واحد نجومي (au) تعريف مي شود . در حدود روز دوم ژانويه هر سال زمين نزديكترين فاصله را با خورشيد (4/91 ميليون مايل برابربا 1/147 ميليون كيلومتر ) دارد . اين هنگام نزدين يا حضيض نام دارد . در حدود دوم جولاي هر سال زمين بيشترين فاصله را با خورشيد (8/94 ميليون مايل برابر 6/152 ميليون كيلومتر ) دارد . اين هنگام اوج يا دورين گاه نام دارد .

خروج مركزي مداري
خروج از مركز مدار كره زمين برابر با 017/0 است . مدار كره زمين تقريبا دايره است .

انحراف محور كره زمين و فصول
محور كره زمين از خط عمود بر مدار خورشيد ، به اندازه 45/23 درجه انحراف يافته است . اين انحراف باعث به وجود آمدن چهار فصل سال يعني تابستان ، بهار ، زمستان و پائيز مي شود . از آنجائي كه محور زمين داراي انحراف است،بخشهاي مختلف كره زمين در زمانهاي مختلف سال در جهت خورشيد قرار مي گيرند. اين پديده مقدار آفتاب در يافتن هر منطقه را تحت تاثير قرار مي دهد.

سرعت
سطح كره زمين در خط استوا به مقدار 40000 كيلومتر در شبانه روز حركت مي كند . اين به معناي سرعتي برابر 1040 مايل بر ساعت يا 1670 كيلومتر بر ساعت است . اين سرعت از تقسيم محيط كره زمين در خط استوا (حدود 24900 مايل يا 40070 كيلومتر )بر تعداد ساعات شبانه روز (24) محاسبه مي شود .

از انجايي كه محيط زمين در قطبين به صفر نزديك مي شود ،هنگامي كه به سمت يكي از دو قطب حركت مي كنيد اين سرعت تقريبا به صفر كاهش پيدا مي كند. زمين با سرعتي در حدود 30 كيلو متر بر ثانيه در مدار به دور محور خودش مي چرخد. اين سرعت توسط سرعت چرخش تقريبي زمين (5/0كيلو متر بر ثانيه) در نزديكي خط استوا سنجيده مي شود.

براي نشان دادن اثر گل خانه ، در اندازه جو در اين تصوير مبالغه شده است. ضخامت جو كره زمين در حدود300 مايل(480كيلو متر ) است. اما بيشترين مقدار جو زمين در حدود 10 مايل (16 كيلو متر ) سطح زمين است.

مقدار دما بر روي كره زمين

مقدار دما بر روي كره زمين 136 تا 127- درجه فارنهايت (برابربا 58 تا 88 – درجه سانتي گراد) در نوسان است. پائين ترين دماي ثبت شده در جولاي 1983 در منطقه وستوك قطب جنوب است و بالا ترين دمادر سپتامبر 1922 در كشورليبي در قاره افريقا به ثبت رسيد. تاثير گلخانه اي باعث محصور شدن گرما در جو مي شود. جو اجازه ورود مقداري پرتوي مادون قرمز را به درون فضا مي دهد كه كمي از انها به زمين انعكاس مي يابند.

جو زمين
جو زمين متشكل از لايه نازكي از گازها است كه كره زمين را احاطه كرده است. اين گازها شامل 78 % نيتروژن، 21 % اكسيژن، 9/0%ارگون، 03/0%دي اكسيدكربن ومقدار كمي از گازهاي ديگر است.
جو زمين به واسطه گاز زدايي سياره اي به وجود امد، فرايندي كه در ان گازهايي مانند دي اكسيدكربن، بخاراب، دي اكسيدگوگرد و نيتروژن از درون زمين از طريق اتشفشانها وديگر جريانات ازاد شدند. اشكال زندگي بر روي زمين از هنگام تكامل تركيب جو را تعديل كرده اند.
كره زمين سومين سياره از طرف خورشيد درمنظومه شمسي است. وتنها سياره قابل زيست منظومه شمسي مي باشد. و يك ماه دارد. قطر زمين در حدود 7926 مايل (12756 كيلو متر) است. وپنجمين سياره بزرگ منظومه شمسي پس از مشتري، زحل، اورانوس و نپتون است.

درون زمين

كره زمين از لايه هاي بسيار مختلفي تشكيل شده است. لايه هاي پائين از مواد سنگين تري تشكيل شده اند. بنابراين داغ تر و چگال تر هستند وتحت فشار بيشتري نسبت به لايه هاي خارجي قرار دارند.

هسته زمين : زمين داراي هسته اي از جنس اهن ونيكل است كه شعاع ان به 2100 مايل مي رسد. دماي هسته داخلي ممكن است به 13000 درجه فارنهايت (7200 درجه سانتي گراد-7500 كلوين) برسد كه گرمتر از سطح خورشيد است. هسته داخلي كه شعاع ان به 750 مايل (1228 كيلو متر) مي رسد جامد است،هسته خارجي حالت مايع دارد وضخامت ان حدود 1400 مايل (2260 كيلومتر) مي باشد.

گوشته: زيرپوسته سطحي،گوشته اي از جنس سنگ قرار دارد كه متشكل از سيليكون، اكسيژن، منيزيم، اهن، الومينيوم و كلسيم است. گوشته بالايي سخت وبخشي از پوسته زمين است. گوشته پائيني به ارامي، با سرعت چند سانتي متر در سال جريان دارد.سست كره بخشي از گوشته بالايي است كه خاصيت پلاستيك دارد وزير پوسته زمين قرار دارد و عمق ان بين حدودا 100 تا 250 كيلومتر است. وزش گرمايي از سمت گوشته داغ دروني به گوشته خنك تر خارجي است. ضخامت گوشته حدود 1700 مايل (2750 كيلومتر)است.هر چه پائين تر مي رويم گوشته گرمتر مي شود.دماي بالاي جبه حدودا 1600 درجه فارنهايت (870سانتي گراد) و به سمت پائين حدودا بين 4000 تا 6700 درجه فارنهايت(2200 تا3700 درجه سانتي گراد ) است.گوشته بيشترين مقدار حجم زمين را تشكيل مي دهد.ناپيوستگي گوتنبرگ جدا كننده هسته خارجي وگوشته است.

سطح وپوسته سطحي:

بيشتر سطح زمين از اب، بازالت(مرمر سياه) وگرانيت تشكيل شده است. اقيانوسها حدود 70% از مساحت زمين را در بر گرفته اند. عمق اين اقيانوسها به 7/3 كيلومتر مي رسد. پوسته سطحي زمين نازك و سنگي است كه از سيليكون،الومينيوم، كلسيم، سديم و پتاسيم تشكيل شده است.

پوسته سطحي به صفحات قاره اي كه در سال چند سانتي متر حركت كرده وبر روي گوشته قرار دارند تقسيم مي شود. صفحات اقيانوسي نازك تر هستند و ضخامت انها بين 6 تا 11 كيلومتر مي باشد. اينجا جايي است كه پوسته جديد ساخته مي شود. ضخامت صفحه قاره اي حدودا بين 25 تا 90 كيلو متر است. سنگ كره عبارت از پوسته سطحي و گوشته بالايي و لايه اي سخت با ضخامتي بين 100 تا 200 كيلو متر مي باشد. نا پيوستگي موهوروويچ جدا كننده پوسته سطحي از گوشته بالايي است.

anna_nemati

کاربر

ارسالها: 4603

#149 Posted: 5 Apr 2014 21:36

ساختار درونی زمین:
پدید آمدن زلزله های اخیر که حاصل جابجائی در پوسته زمین است، و انفجار مواد مذاب از یک آتشفشان فعال، تنها نمایشگر قسمتهای پایانی از یک پروسه طولانی است که ساختار کنونی کره زمین را بوجود آورده است. پدیدههای زمین شناسی که در داخل زمین اتفاق میافتند تنها در سایه توجه به تاریخچه کره زمین و نحوه تغییرات آن در طول سالیان کهن قابل شناخت است.
در ابتدای پیدایش کره زمین، بدلیل بالا بودن دمای آن، تمام مواد تشکیل دهنده آن بصورت مذاب بودند که بدلیل تفاوت در وزن و چگالی این مواد، سه لایه اصلی در سطح زمین پدید آمده است. این تقسیم بندی بر اساس تفاوت خصوصیات شیمیایی مواد تشکیل دهنده آن قابل تشخیص است:
1.پوسته:
پوسته کره زمین لایه نسبتا کم عمقی است که این لایه سنگی سطحی، به دو نوع کلی تحت عنوان پوسته قارهای و پوسته اقیانوسی طبقهبندی میشود. پوسته اقیانوسی حدود 7 کیلومتر ضخامت داشته و از سنگهای آذرینی تحت عنوان "بازالت" تشکیل شده است. در مقابل پوسته قاره ای دارای ضخامت متوسط 35-40 کیلومتر است ولی در برخی مناطق کوهستانی ممکن است از 70 کیلومتر نیز تجاوز نماید. برخلاف پوسته اقیانوسی، که از مواد شیمیائی یکنواختی تشکیل شده است، پوسته قارهای شامل انواع مختلفی از سنگها میباشد. قسمت فوقانی پوسته قارهای از سنگهای گرانیتی تشکیل شده، در حالی که قسمت تحتانی آن شبیه بازالت است.

2. گوشته[2]:
بیش از 82 درصد از حجم زمین در گوشته قرار دارد که یک ورقه جامد و سنگی را تا عمق 2900 کیلومتری تشکیل میدهد. مرز بین پوسته و گوشته، تفاوت فاحشی را در مشخصات شیمیایی نشان میدهد.

3. هسته:
تصور میشود که ترکیب اصلی هسته از آلیاژ آهن-نیکل با مقادیر کمی از اکسیژن، سیلیکون و سولفور باشد. بدلیل فشار زیاد در هسته مواد تشکیل دهنده آن دارای چگالی بالایی حدود 14 برابر چگالی آب در سطح زمین هستند.
مشخصه داخل کره زمین افزایش تدریجی دما، فشار و چگالی مواد تشکیل دهنده با افزایش عمق است. برآورد میشود که دما در عمق 100 کیلومتری بین 1200 تا 1400 درجه سانتیگراد باشد، درحالی که دما در مرکز کره زمین ممکن است از 6700 درجه سانتیگراد نیز تجاوز نماید. افزایش تدریجی در دما و فشار با عمق، مشخصات فیزیکی و در نتیجه رفتار مکانیکی مواد تشکیل دهنده زمین را تحت تاثیر قرار میدهد. وقتی مادهای تحت گرما قرار میگیرد، اتصالات شیمیائی آن ضعیف شده و مقاومت مکانیکی آن کاهش مییابد و درصورتی که دما از نقطه ذوب ماده مورد نظر فراتر رود اتصالات شیمیائی شکسته شده و پدیده ذوب اتفاق میافتد. اگر دما تنها معیار تعیین کننده ذوب مواد بود در این صورت باید کره زمین تبدیل به یک توپ مذاب با یک پوسته نازک جامد میشد. درحالی که فشار نیز با عمق افزایش مییابد و تمایل دارد که مقاومت سنگها را افزایش دهد. بر اساس مشخصات فیزیکی و مقاومت مکانیکی میتوان زمین را به 5 لایه مختلف تقسیم بندی نمود: لیتوسفر[4] ،استنوسفر [5]، مزوسفر[6] یا گوشته پایینی، هسته بیرونی و هسته درونی.
لیتوسفر(سنگ کره)
بر اساس مشخصات فیزیکی، لایه بیرونی کره زمین شامل پوسته و لایه خارجی گوشته است که تشکیل دهنده یک لایه نسبتا سرد و صلب میباشند درحالی که این لایهها از مواد متفاوت شیمیایی تشکیل شده است، ولی بدلیل سرد بودن و مقاوم بودن رفتار واحدی را از خود نشان میدهد (شکل 2).
لیتوسفر در قسمت قارهای بطور متوسط 100 کیلومتر ضخامت دارد ولی ممکن است به بیش از 250 کیلومتر در زیر قسمتهای قدیمی قارهها برسد. در زیر اقیانوسها ضخامت لیتوسفر از چند کیلومتر در قسمت رشته کوههای اقیانوسی[7] تا حدود 100 کیلومتر در قسمتهای قدیمیتر و سردتر پوسته اقیانوسی میرسد.
استنوسفر:
در زیر لیتوسفر و در قسمت فوقانی گوشته، تا عمق 660 کیلومتر، یک لایه نرم و نسبتا ضعیف قرار دارد که به عنوان استنوسفر شناخته میشود. قسمت بالای استنوسفر دارای چنان دما و فشاری است که منجر به ذوب بسیار اندکی از این لایه میشود. در برابر این ناحیه ضعیف، لیتوسفر جدا از لایه زیرین خود است و نتیجه این جدا بودن حرکت مستقل لیتوسفر نسبت به استنوسفر است.
مزوسفر یا گوشته پائینی:
زیر ناحیه ضعیف استنوسفر، افزایش فشار اثر دمای بالا را خنثی کرده و سنگها تا حدودی با افزایش عمق مقاومتر میشوند. در عمق 660 کیلومتر تا 2900 کیلومتر یک لایه صلبتر به نام مزوسفر ( کره میانی ) یا گوشته پائینی یافت میشود. برخلاف مقاومت آنها، سنگهای مزوسفر همچنان گرم بوده و توانائی جریان یافتن را دارا میباشند.

هسته داخلی و خارجی:
هسته که تشکیل یافته از آلیاژ آهن – نیکل میباشد، به دو لایه تقسیم میشود که مقاومت مکانیکی کاملا متفاوتی را نشان میدهند. هسته خارجی یک لایه مایع به ضخامت 2270 کیلومتر میباشد. ثابت شده است که جریان آهن مذاب در این لایه باعث ایجاد میدان مغناطیسی در کره زمین است. هسته داخلی یک کره به شعاع 3486 کیومتر است. برخلاف دمای بالاتر هسته داخلی، مواد تشکیل دهنده آن مقاومتر هستند.

مقدمه
زمین،سومین سیاره نزدیک بهخورشید و بزرگترینسیاره در میان سیارات درونی است. ساختاردرونیزمینمثل سایر سیاراتدرونی از یک هسته داخلی و یکهسته خارجیبه همراه لایه‌های مذاب و نیمهمذاب و سنگی جامد تشکیل یافته است. هستهداخلی فلزی و جامد بوده و توسط هسته خارجی که فلزی و مذاب است، احاطه شده است.

زمینشرایط بسیار منحصر بفردیدارد. هیچکدام از سیارات دیگرآبمایع وجو پراکسیژن نداشته و حیات در آنها وجود ندارد. تکامل تدریجیزمینکه 4.5 میلیارد سال طولکشیده است، همچنان بطور طبیعی و نیز بر اثر فعالیتهای انسان ادامه خواهد داشت. همچنین چگالیزمیناز تمامسیارات دیگر بیشتر است.
زمیندر آغاز شکل گیری
در اوایل پیدایشمنظومهشمسی ، ذرات ریز غبار موجود در قرص خورشید که عمدتا از گاز و غبار تشکیل شدهبود، پس از برخورد به هم چسبیده و اجسام بزرگ و بزرگتری را بوجود آوردند. بدینترتیب چهار سیاره درونی از این ذرات شکل گرفتند.
4.5 میلیارد پیش ،زمیندارای سطحی داغ ، قرمز ونیمه مذاب بود. پس از گذشت میلیونها سال ، سطحزمینشروع به سرد شدن نمود وپوسته جامدی ، به دورزمینبوجود آمد. گازهای داغ و مواد مذاب از لایه‌های زیرین و از طریقدهانه‌هایآتشفشانی بیرون زده و جو ضخیمزمینرا بوجود آوردند. درهمین مدتشهاب سنگهایزیادی به سطحزمینخوردند و هزارانگودال شهاب سنگیرا در سطحزمینبوجود آورد. و مقدارزیادی غبار به جوزمیناضافه کردند.
پس از یک میلیارد سال ،زمینبه اندازه کافی سرد شدهبود تا بخار آب موجود در جو متراکم شده و قطرات آب را بوجود آورد. این قطرات آبمیلیونها سال به شکلباران شدید به سطحزمینافتاده ،باعث پاک شدن جوزمینوبوجود آمدناقیانوس شدند. کرهزمین به تدریج به شکلکنونی درآمده است.

نحوه پیدایش و تکاملزمین
زمیندر بدو پیدایش بصورتکره‌ای از مواد بسیار داغ و نیمه مذاب بوده که به تدریج عناصر سنگین‌تر ته‌نشین شدهو هسته فلزی را به وجود آوردند ، و در عین حال عناصر سبکتر به سطوح فوقانی آمده وجبه و پوسته را تشکیل دادند. پس از گذشت میلیاردها سالزمینسرد شد، سطحزمینجامد گشت،جوزمین شکل گرفت، واقیانوسها بوجود آمدند. تکاملزمینهنوز ادامه دارد. پوستهزمینتوسط فورانهایآتشفشانی در کف اقیانوسها نوسازی شده و دائما بر اثرزمینلرزه‌ها وحرکتهایقاره‌ای در حال تغییر و تحول است. تناسب گازهای مختلف در جوزمیننیز بر اثر دخالتهایانسان به آرامی در حال تغییر است.
مشخصاتزمین
زمینسیاره‌ای استمنحصر بفرد ، دارای آب مایع و جوی که قسمت اعظم آن ازنیتروژن واکسیژن تشکیل شده که تداومحیاترا ممکن می‌سازند. در منظومه شمسی ،زمینپنجمین سیاره از لحاظبزرگی و سومین سیاره نزدیک به خورشید است. چگالیزمیناز تمامی سیارات بیشتراست.
زمیندر منظومه شمسیدو نوع حرکت ،وضعی وانتقالی دارد. در حرکت وضعیزمیندر یک شبانه روز به دور خودش می‌چرخد و در حرکت انتقالی در یک سال مداری بیضی شکلحول خورشید را طی می‌کند (مدارزمین(.

کره مغناطیسی
با چرخشزمینبه دورخودش ، چرخه‌هایی در هسته خارجی آن که از آهن مذاب تشکیل شده بوجود آمده ،جریانهایالکتریکی تولید می‌کنند. این جریانها باعث ایجاد یکمیدان مغناطیسیدر فضای اطرافزمینشده و پوششی محافظ دراطراف آن ایجاد می‌کنند (کمربندتشعشعیزمین). اینمیدان کهکره مغناطیسینامیده می‌شود،زمینرا در برابر جریانهایسریع ذرات باردار بادهای خورشیدی محافظت می‌کند.
بعضی از این ذرات در دو نقطه میدان مغناطیسی به نامکمربندهای «وان آلن» به دام می‌افتد. کره مغناطیسی بیشتربادهای خورشیدیرا اززمیندور می‌کند، اماجریانهای ذرات باد خورشیدی آنقدر قوی هستند که قسمت جلویی کره مغناطیسی را مسطحنموده و باعث کشیدگی عقب آن می‌شوند.

آیندهزمین
ازآنجا که حیات درزمین) وابسته به خورشید است، آینده کرهزمیننیز به آینده خورشیدوابسته خواهد بود. حدود 5 میلیارد سال دیگرذخایرانرژی خورشید تمام شده و خورشید به یکغول سرختبدیل می‌شود و افزایش حجم می‌دهد. گرمای شدید حاصل از افزایش حجم باعث آب شدن یخ مناطق قطبی و بالا آمدن آب اقیانوسمی‌شود. سپسجوزمین شروع به تبخیرمی‌کند و گیاهان خشک آتش می‌گیرند. در چنین شرایطی امکان حیات درزمینکلا از بین می‌رود

anna_nemati

کاربر

ارسالها: 4603

#150 Posted: 5 Apr 2014 21:37

قنات1
مقدمه
از قديم‌ترين ايام تاكنون انسان آب مورد نياز خويش را يا از منابع آبهاي سطحي نظير :نهرها، رودخانه‌ها و درياچه‌هاي آب شيرين تأمين كرده است و يا از منابع آب‌هاي زيرزميني.
آب‌هاي زيرزميني يا بر اثر جريان طبيعي مانند :چشمه، بر روي زمين آورده مي‌شود يا بطور مصنوعي مثل حفر قنات و چاه.
«قنات» يك سيستم آبرساني است كه از ديرباز در ايران وجود داشته است با كمك اين سيستم، آبهاي زيرزميني بدون نياز به قوه مكانيكي و تنها با استفاده از نيروي جاذبه زمين، به سطح آورده مي‌شود. اين سيستم منحصر به فرد يكي از متداولترين راههاي استخراج آبهاي زيرزميني در ايران است.
اكثر منابع موجود در زبان فارسي و زبان‌هاي خارجي، فن قنات سازي را به ايرانيان نسبت داده‌اند.
قديمي‌ترين آثار قنات در دنيا در شمال ايران كشف شده كه ساختمان آن را مربوط به 3000 سال قبل يعني همزمان با ورود آريائيها به اين سرزمين نسبت مي‌دهند.[1] قنات‌ها زيربناي تكنيكي، اقتصادي و جمعيتي ايران در ادوار مختلف بوده است كه مي‌بايستي در سرزميني كه بيش از 70 درصد وسعت آن با كمبود آب مواجه است توسعه مي‌يافت و پايگاهي براي استقرار و توسعه امپراتوري‌هاي وسيع كشور ايران در دوره‌هاي مختلف تاريخي مي‌شد.
1- بدون ترديد وجود آب در بخش وسيعي از كشور ما يك مسأله حياتي است لذا نظارت مؤثر بر آن همواره وجود يك سازمان و قدرتي قوي و متمركز را كه قادر به نظارت بر اعمال مديريت آب باشد ضروري ساخته است.

به اين ترتيب در امپراتوري‌هاي هخامنشي، اشكاني، ساساني، سلجوقي و... قدرت‌هاي مركزي توسعه قنات‌ها را تحت نظر داشته و آن را تشويق مي‌كرده‌اند و به همين دليل همواره سازمان وسيعي بنام «ديوان المياه» در كشور وجود داشته است.[2]
از سه دهة گذشته تاكنون بحث‌هاي مفصلي در مورد قنات و مقايسة آن با چاه در جامعه ايران شده است كه متأسفانه اين تعارض و تقابل بين اين دو گروه مدتهاست كه جايگزين بررسي‌ها و پژوهش‌هاي علمي در امر قنات شده است. پي‌آمد چنين مسأله‌اي اين است كه :
در كشوري كه در گذشته‌اي نه چندان دور تنها در يك استان خود (خراسان) 42000 رشته قنات داير و يا در يك شهر خود (تبريز) 900 قنات موجود داشته، تبديل به سرزميني شده است كه در كل سطح آن 19000 رشته قنات جاري است.
قنات به منزله وسيله‌اي براي در اختيار گرفتن آبهاي زيرزميني كه هنوز هم در بعضي از نقاط ايران مثل يزد حدود 55% آب مورد نياز مردم تأمين مي‌كند[3] و بعنوان نمونه كاملي از كار تعاوني و دسته جمعي كه با فرهنگ كشاورزان مناطق خشك عجين شده است[4] و بالاخره بعنوان تكنيكي منحصر به فرد كه ابداع آن بدست ايرانيان توانمند صورت گرفته و از قدمتي تاريخي برخوردار است موضوع اين تحقيق مي‌باشد.
تحقيق حاضر به روش كتابخانه‌اي صورت گرفته و بيان مهمترين مسائل پيرامون قنات، ساختمان آن، نحوة حفاري و احداث، موانع و مشكلات بر سر راه حفر و نگهداري، محاسن و معايب و بالاخره بيان پيشنهاداتي جهت حفظ اين ميراث كهن پرداخته است.

ريشه لغوي قنات
نظريات گوناگوني در مورد ريشه لغوي «قنات» عرضه شده است. براي نمونه «احمد حامي» قنات را واژه‌اي فارسي مي‌داند و معتقد است قنات در اصل «كنات» است كه از دو جزء : «كنه» يعني كندن (كه هـ آن به مرور زمان حذف شده است) و «آت» علامت جمع، تشكيل شده است. فرهنگ معين، برعكس قنات را لغتي عربي و جمع آن را «قنوات» مي‌داند «كاشف» استاد مصري الاصل امريكايي قنات را در زبان عربي به معني «كانال» مي‌داند.[5]
«هانري گوبلو» نيز در كتاب خود «قنات، فني براي دستيابي به آب» معتقد است ريشه كلمه قنات گرفته شده از كلمه «كانو» آكادي است به معناي «ني» كه در زبان عبري به «كانا» و در زبان آرمي به «كانيا» تبديل شده است. از سويي كلمه قنات نام خود را به شهر «كاناتا» كه در تورات آمده است جايي كه در دوران متعلق به قبل از آمدن مادها و پارس‌ها براي استفاده از آب، كانال‌هايي زيرزميني كه بخشي از آن روباز بوده وجود داشته است. «كاريز» نام ايراني قنات است كه از ريشه‌هاي «كن» و «ريز» كندن و ريختن مشتق مي‌شود.[6]
تعريف قنات
مجموعه‌اي از چند ميله و يك كوره زيرزميني كه با شيبي كمتر از شيب سطح زمين آب موجود در لايه آبدار مناطق مرتفع را به كمك نيروي ثقل و بدون كاربرد نيروي كشش و هيچ نوع انرژي الكتريكي يا حرارتي با جريان طبيعي جمع‌آوري مي‌كند و به نقاط پست‌تر مي‌رساند. به عبارت ديگر، قنات را مي‌توان نوعي زهكشي زيرزميني دانست كه آب جمع‌آوري شده توسط اين زهكش به سطح زمين آورده مي‌شود و به مصرف آبياري و يا آشاميدن مي‌رسد.
اسامي معادل قنات :
در ايران و ساير كشورهاي جهان براي قنات بيش از 27 اسم وجود دارد كه به بعضي از اين اسامي اشاره مي‌شود. اين اسامي در جنوب غرب آسيا عبارتند از :
قونات- كنانت- كونوت- كانات- خنات- خاد- كنايت- قنّات- كارز- كاريز- كاه ريز- كاه رز- كرز- كاكوريز- كهريز
اسامي معادل قنات در آفريقاي شمالي :
فوگارا- فقره- فقاره- فگاره
اين اسامي در عربستان عبارتند از :فلج- افلج- فلّج [7]
گسترش قنات در ايران
ابتدا لازم است توضيحي پيرامون تكنيك‌هاي گسترش قنات در طي قرون و اعصار داده شود تا معلوم گردد كه در حوزه فرهنگي ايران تكنيك قنات به چه مرحله‌اي از رشد دست يافته و در اين رهگذر تحت چه عواملي قرار داشته است :
1- قنات در افسانه‌هاي قديمي ايران كه فردوسي در قرن چهارم هجري آن را در شاهنامه بيان كرده است نيز وجود داشته و به نظر مي‌رسد كه آن افسانه‌ها با افسانه‌هاي يك قرن قبل از آن كه توسط «ابوجعفر طبري» مطرح شده است منبع الهام مشتركي داشته‌اند.
ابداع قنات و يك سلسله ابداع‌هاي تكنيكي و از جمله بهره‌برداري از معادن و احداث كانال‌هاي آبياري را به «هوشنگ» نخستين پادشاه اسطوره‌اي ايران نسبت مي‌دهند.
2- اعتقاد بر اين است كه استفاده از قنات چندين قرن قبل از مادها و پارس‌ها در منطقه ايران موجود بوده و بارها بر تأثيري كه نخستين ساكنان بومي بر مادها و پارس‌ها اعمال كرده‌اند تأكيد شده است.
3- در همة ادوار تاريخي ايران از هخامنشيان، ساسانيان، دوران‌هاي اوليه اسلامي چه در زمان سلجوقيان و چه در زمان صفويان و حتي بطور نسبي در زمان معاصر قنات بعنوان مهمترين منبع تأمين آب كشاورزي حائز اهميت بوده است و به همين دليل قدرت‌هاي سياسي به عنوان مهمترين منبع قدرت اقتصادي- سياسي خود همواره بصورت مستقيم و غيرمستقيم در حفظ حيات قنات ايفاي نقش كرده و اهميتي بنيادي براي آن قائل بوده‌اند.
در دوران جديد نيز قنات در تحكيم قدرت حكومت ايفاي نقش كرده است اين نقش را مي‌توان در انتخاب شهر تهران بعنوان پايتخت از سوي آقا محمدخان قاجار بازيافت. در واقع قنات‌ها قادر بودند عدم كفايت نهر كوچكي را كه از توچال سرازير مي‌شد جبران و نياز قصور، بازار شهر جديد تهران و اقامتگاههاي تابستاني سلاطين قاجار به آب را به نحوي تأمين نمايد.
4- در عصر پهلوي همراه فنون جديد، اين نكته ثابت شد كه نمي‌توان از نظر ضرورت‌هاي جغرافيايي از بعضي فنون قديم چشم پوشي كرد. بنابراين مي‌توان گفت در رژيم گذشته (سال 1310 به بعد) تكنيك قنات به اوج خود رسيد اما در اواخر عمر اين رژيم بي توجهي به آن و حفر بي رويه چاههاي عميق موتوري باعث تخريب بيش از نيمي از قنات‌هاي كشور شد.
با توجه به اختلاف نظراتي كه در مورد تعداد قنات‌هاي داير در ايران در منابع مختلف وجود دارد بطور ميانگين مي‌توان تعداد آنها را بين 18 تا22 هزار 5/526 مترمكعب در ثانيه مي‌باشد. اين مقدار عظيم آب معادل75 درصد آبي است كه از رود فرات در دشت‌هاي بين‌النهرين تخليه و جاري مي‌شود. اين حجم آب براي آبياري و كشت 000/200/1 هكتار زمين كافي مي‌باشد.[8]
قنوات معروف و قديمي ايران
- استان خراسان
خراسان كه در حاشيه كوير واقع شده، از نظر اقليمي جزء نواحي خشك ايران به حساب مي‌آيد و چون ميزان بارندگي ساليانه آن حدود 100 ميليمتر بيشتر نيست و كشاورزي ديم امكان‌پذير نمي‌باشد، بناچار اهالي اين شهرها از ديرباز براي كشت و زرع به آبهاي زيرزميني و حفر قنات روي آورده‌اند.
مي‌توان قديمي‌ترين قنات‌هاي دنيا و طويل‌ترين قنات‌هاي ايران و جهان را در همين ناحيه يافت كه مسلماً تاريخ احداث آنها به قبل از اسلام مي‌رسد. سياحان و جغرافيدانان قديمي مانند ناصر خسرو كه از آن ناحيه ديدن كرده‌اند عظمت قنات‌هاي آن را ستوده‌اند :«در گناباد قنات‌هايي وجود دارد كه مادر چاههاي آن 300 متر عمق دارند و بدون آنكه لايروبي شوند آب آن از صدها سال پيش جاري است».
حمدالله مستوفي، عمق چاههاي قنات گناباد را 700 گز مي‌داند.
همين موضوع در نوشته‌هاي معاصرين هم ديده مي‌شود.
در فرهنگ جغرافيايي ايران آمده :در بخش گناباد و حومه، قنات‌هايي وجود دارد كه طول آنها 22 الي 32 كيلومتر و عمق آنها 100 متر الي 150 متر است. بعضي از آنها در زمان هخامنشي حفر شده و عمق آنها به 500 متر هم مي‌رسد.[9]
قنات بيدخت يكي از قديمي‌ترين قنات‌هاي گناباد و خراسان است كه مادر چاه آن 350 متر عمق داشته و ميزان بده آن به 150 ليتر در ثانيه مي‌رسد كه اين ميزان آب 150 هكتار زمين را مشروب مي‌كند.
استان كرمان
شركت آب منطقه‌اي كرمان طويل‌ترين قنات استان را قنات «حشوئيه» واقع در «باغين» به طول 31 كيلومتر و با بده 22 ليتر در ثانيه ذكر كرده است. پر آب‌ترين قنات كرمان، قنات «پاي كم» واقع در حومة شهرستان بم است كه مقدار متوسط بده آن 312 ليتر در ثانيه است با طولي برابر با 460 متر و عمق مادر چاه 47 متر.
استان يزد
در مورد طويل‌ترين قنات‌هاي استان يزد اتفاق نظر وجود ندارد. قنات‌هاي فراوان با اندازه‌ها و ابعاد متفاوت در اين استان وجود دارد.
سازمان برنامه و بودجه استان، طويل‌ترين قنات يزد را قنات «مهدي آباد رستاق» و قنات «مهدي آباد حومه» مي‌داند كه فاصله مادر چاهشان تا مظهر 50 كيلومتر است. طول قنات «دولت آباد» يزد هم 50 كيلومتر و بده آن 40 ليتر در ثانيه است. از بين قنات‌هاي قديمي يزد مي‌توان به قنات «يعقوبي» را نام برد كه عمر آن در حدود 900 سال است.
استان اصفهان
از قنات‌هاي معروف اصفهان، يكي قنات «اَروُبه» اردستان است كه در واقع يك نهر پر آب زيرزميني است و ديگري قنات دو طبقه «مون اردستان» كه نشانه نهايت هوشمندي و دقت استادكاران مقنّي آن زمان است.
استان سمنان
در اين استان قنات «شاهرود» از لحاظ مقدار آب حائز اهميت است. مقدار آبدهي آن 250 ليتر در ثانيه و عمق مادر چاه آن 60 متر است. قنات مذكور تنها منبع آب شهر شاهرود است.

قنات در قاره‌هاي مختلف
نقش قنات در آبياري زمين‌هاي مزروعي و تأمين آب آشاميدني در گذشته و حال آنچنان مؤثر بوده و هست كه فن قنات سازي از ايران به تقريباً كشورهاي جهان گسترش پيدا كرده است. محققان وجود قنات را در بيش از 34 كشور جهان تأييد كرده‌اند كه عبارتند از :
قاره ‌آسيا
در نقاط خشك آسيا مانند كشورهاي خاورميانه، شامل 16 كشور قنات‌هاي متعددي وجود دارد از جمله اردن- افغانستان- امارات متحده عربي- بحرين- پاكستان- تركيه- چين- تركستان شرقي- سوريه- شوروي- عراق- عربستان- عمان- فلسطين- كامبوج- هند- يمن
قاره آفريقا
الجزاير- تونس- صحرا- ليبي- مراكش- مصر
قاره اروپا
عمدتاً در كشورهاي جنوب اروپا مانند آلمان شرقي و غربي- انگلستان- اسپانيا- ايتاليا- چك اسلواكي- قبرس- فرانسه
قاره آمريكا
قنات بيشتر در كشورهاي آمريكايي لاتين مشاهده مي‌شود مانند پرو- شيلي- مكزيك[10]
شرح مختصري درباره ساختمان و مشخصات قنات
قنات تشكيل شده از يك دهانه يا هرنج كه روباز است و يك مجراي تونل مانند زيرزميني و چندين چاه (ميله) عمودي كه مجرا يا كوره زيرزميني را در فواصل مشخص با سطح زمين مرتبط مي‌سازد (شكل شماره1)
ميله‌ها، علاوه بر مجاري انتقال مواد حفاري شده به خارج، عمل تهويه نقب يا كانال زيرزميني را نيز انجام مي‌دهند و راه ارتباطي براي لايروبي، تعمير و بازديد از داخل قنات نيز به شمار مي‌روند. قطر چاهها و ابعاد مجرا را معمولاً آنقدر مي‌گيرند كه خاكبرداري حتي‌المقدور كم بشود ولي در ضمن مقنّي هم بتواند به آساني پائين برود.
ابعاد نقب در حدود 120×60 سانتيمتر و قطر ميله يا چاهها در حدود 80 تا 90 سانتيمتر و فاصله بين دو ميله معمولاً بين 15 تا 20 متر مي‌باشد. حفر قنات معمولاً از مظهر آن كه همان سطح زمين است و خشك مي‌باشد شروع شده و به مادر چاه ختم مي‌گردد، بنابراين اول دهانه قنات يا هرنج بعد ميله‌ها (كه اين‌ها هر دو خشك‌اند و به اصطلاح خشكه كار نام دارند) حفر مي‌شود و بعد قسمت‌هاي آبدار قنات و مادر چاه.[11]
اهميت قنات و لزوم حفظ آن در ايران
قنات‌هاي ايران از جنبه‌هاي مختلف داراي اهميت است كه بايد در حفظ آن‌ها كوشيد.
الف- اهميت از لحاظ قدمت
همانطور كه قبلاً هم متذكر شديم عمر بسياري از قنات‌هاي ايران مساوي با تاريخ كهن ايران است. بدون مبالغه شايد بتوان گفت كه اين اولين اختراع فني در زمينه آبياري است كه با سپري شدن چندين هزار سال هنوز هم همچنان مورد بهره‌برداري قرار مي‌گيرد.
ب- اهميت از لحاظ تعداد
از تعداد قنات‌هاي داير و باير ايران اطلاع دقيقي در دست نيست از اينرو در منابع مختلف تعداد قنات‌هاي ايران را متفاوت ذكر كرده‌اند. تا چندي پيش تعداد قنات‌هاي ايران را تقريباً بالغ بر 000/50 رشته تخمين مي‌زدند. متأسفانه تعداد قنات‌ها در نتيجه تأثير عوامل مختلف بويژه حفر بي رويه چاههاي عميق رو به كاهش گذاشته است.
جديدترين منبع در سال 1360 براساس آمار غير مدون موجود در بخش آبهاي زيرزميني وزارت نيرو، تعداد قنات‌هاي ايران را 19442 رشته گزارش كرده است.
طول اين تعداد قنات برابر است با 000/350 كيلومتر يعني تقريباً برابر با فاصلة بين كرة ماه و زمين مي‌باشد. با توجه به بهاي آب و ميزان آبدهي اين تعداد قنات در كشور، اگر قنات بزرگترين رقم ثروت ملي نباشد بدون شك پس از نفت در درجة اول اهميت اقتصادي براي كشور قرار دارد.
ج- اهميت از لحاظ ميزان آبدهي
از 8/31 ميليارد مترمكعب كل آبهاي زيرزميني كه سالانه از طريق چشمه‌ها، چاهها و قنات‌ها در كشور برداشت مي‌شود 7/7 آن متعلق به 19442 رشته قنات موجود است. بنابراين آبي كه از قنات‌ها بدست مي‌آيد حدود 2/42 درصد از كل آبهاي برداشت شده سالانه است.
د- اهميت از لحاظ طول عمر (مدت بهره دهي)
عمر قنات‌ها با عمر تلمبه‌هاي چاه‌هاي عميق و نيمه عميق و حتي با عمر سدها هم قابل مقايسه‌‌‌‌‌‌‌ نيست. عمر فعال يك سد هيچگاه به دويست و سيصد سا‌‌ل نمي‌رسد درحاليكه قنات‌هائي چه كوچك و چه بزرگ وجود دارد كه هزاران‌‌‌‌‌‌‌‌‌ سال بدون كمك تلمبه و نيروي‌ برق و گازوئيل و... آب داده است.
و-‌ اهميت از لحاظ ارزان بودن
اگر چاه‌ها و قنات‌هاي موجود را از نظر مخارج و هزينه‌ها با هم مقايسه كنيم مي‌بينيم آب قنات به مراتب ارزانتر از آب چاههاست.[12] بديهي است كه مخارج حفر يك رشته قنات از مخارج حفر يك چاه عميق و كارگذاشتن موتورهاي ديزلي در آن با آبدهي يكسان به مراتب بيشتر است اما وقتي قنات حفر شد شب و روز بدون نياز به مراقبت، تأمين سوخت، لوازم يدكي، تكنسين و تعميركار و... در طول صدها سال كار مي‌كند.[13]
ز- اهميت از جنبه‌هاي ديگر
1- پناهگاه و راه نجات

1- قنات سازي و قنات داري، پيشگفتار

1- مدخلي بر جغرافياي روستايي ايران- صفحه 153

2- قنات سازي و قنات داري، پيشگفتار

3- مقاله درد بد آبی و بی آبی گرمسار، اسماعیل عاشوری، صفحه 192

1- قنات سازي و قنات داري، صفحه 9

2- قنات فني براي دستيابي به آب، صفحه

1- قنات سازي و قنات داري، صفحه 10

1- مدخلي بر جغرافياي روستايي ايران، صفحات 153 تا 156

2- مقاله قنوات خراسان جنوبي و تقسيم آب آن، صفحه

1- قنات سازي و قنات داري، صفحه

1- منابع و مسائل آب ايران، صفحات 289 تا 290

1- منابع و مسائل آب ايران، 316 تا 321

1- قنات سازي و قنات داري، صفحات 50 و 51

صفحه 15 از 18: « پیشین 1 ... 14 15 16 17 18 پسین »

علم و دانش /

Earth science | مقالات زمین شناسی

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

↑ بالا