خورشید نزدیکترین ستاره به ما

 

در آسمان ما به جز ماه و هشت سیاره منظومه شمسی, خورشید ستاره ای است درست شبیه بقیه ستاره های آسمان. فقط نزدیکی آن به زمین است که برای اختر شناسان امکان بررسی ماهیت و رفتار ستاره ها را از نزدیک فراهم کرده است. آنها با فرستادن ماهواره هایی به فضا, برای انجام رصدهای متناوب و مکرر, به بررسی جزئیات سطح خارجی آن و همچنین ساختار درونی اش میپردازند. ستاره ما- که یک ستاره نسل دوم معمولی است- وزنی حدود دو هزار تریلیون تریلیون تن دارد که 75%  هیدروژن و 25% هلیم و درصد کوچکی هم عناصر سنگین تر است. همه اتم های عناصر سنگین تر که سیارات را شکل دادند, در هسته ستاره مادر تولید شده اند که زمانی پس از انفجار بزرگ متولد شده و چند میلیون سال بعد هم در انفجاری نابود شده است.


خورشید ما, در سن 5 میلیارد سالگی, فقط ستاره ای میانسال و معمولی است که بدون آن وجود نخواهیم داشت. شعاع کره خورشید 700 هزار کیلومتر است و زمین در فاصله 150 میلیون کیلومتری آن قرار دارد. تریلیون ها ستاره همچون خورشید ما در عالم وجود دارند و بسیاری از آنها منظومه ای در اطراف خود دارند و حتی میزبان حیات اند؛ هرچند ممکن است اینگونه حیات شباهتی به حیات شناخته شده روی زمین نداشته باشد.

 

دما در مرکز خورشید 15 میلیون درجه و در سطحش فقط 5800 درجه کلوین است ( که البته باز هم برای تبخیر آهن کافی است  !). قطر هسته اش فقط حدود 8000 کیلومتریا تقریبا 6/0 % قطر خورشید است. وقتی فوتون ها از هسته به طرف سطح حرکت میکنند اتم های سازنده جسم خورشید آنها را جذب و دوباره در جهت های اتفاقی بازتاب میکنند. این فرآیند در همه جای خورشید رخ میدهد آنچنان که از یک تا سه میلیون سال طول میکشد تا فوتون های نور از مرکز خورشید به سطحش برسند. سپس فقط 8 دقیقه طول میکشد تا همین فوتون ها به ما روی زمین برسند.

 

 افزون بر امواج صوتی شدید حاصل از انفجار در هسته خورشید, امواج گرانشی درونی قدرتمندی هم به دلیل جرم بسیار زیاد خورشید شکل میگیرند. این امواج درون و سطح خورشید را در آشوب دائمی نگه میدارند که نتیجه اش شدیدا بر زندگی روزمره ما روی زمین اثر میگذارد؛ مثل:

1- شفق های قطبی

2-طوفان های مغناطیسی که سیستم های نیرو را قطع و ارتباطات و مخابرات ما را مختل  میکند.

3-شراره های خورشید که بر فضا نوردان معلق در فضا اثر میگذارد.

 

 

 

جو خورشید

خورشید جوی از گازهای کم چگال دارد که نسبت به سطح مرئی اش تا 3 میلیون کیلومتر در فضا گسترده شده است. سطح مرئی خورشید که ما از آن نور دریافت میکنیم فقط حدود 450 کیلومتر ضخامت دارد و نورسپهر (photosphere) نام دارد. این سطح حرکت تَپ وار    (pulsating) آشکار پذیری دارد که حاصل نیروهای دینامیکی درونی اش است- به عبارت دیگر تعادل نیروهای انفجارهای هسته ای در مرکز, Fp , و وزن مواد اطراف آن, Fw. وقتی مقداری ماده در هسته میسوزد Fp کاهش میابد پس نیروی Fw خورشید را منقبض میکند. این حالت بلافاصله دمای هسته را افزایش میدهد که نتیجه اش افزایش Fp است که منجر به منبسط شدن خورشید میشود. ادامه این فرآیند باعث حرکت تَپ وار سطح خورشید میشود که از درون یک تلسکوپ به وضوح دیده میشود و سرعتش از مرتبه دقیقه است.

 

 

 

اختر شناسان سطح خورشید- مخصوصا خارجی ترین لایه جوّش که تاج (corona) نام دارد- را در زمان خورشید گرفتگی ها بررسی کرده اند اما درون خورشید معمایی به بزرگی یک سیاهچاله و به اندازه هر اختروشی اسرار آمیز بود تا اینکه رصد خانه خورشیدی و خورشید کره ای سوهو (SOHO) با گوش سپردن به اصوات خورشید, توانست پرده ابهام را از سطحش بردارد و نگاه مارا به اعماق درون خورشید بیندازد که تشکیل شده از هسته در مرکز، منطقه رادیواکتیو، منطقه همرفت، و سپس سطح خورشید.

استوای خورشید، که رو به زمین میچرخد،  هر 25 روز یکبار به دور خودش میچرخد اما قطب هایش که از دید ما مخفی اند، هر 35 روز یکبار میچرخند.

 

ناسا برای بررسی عوارض سطحی نواحی قطبی خورشید در سال 1993, فضاپیمایی را به نام اولیسیسس (Ulysses) , به مداری مستقیم بر فراز قطب شمال خورشید فرستاد. این فضا پیما پس از 6 سال به سوی مشتری پرواز کرد و سپس دوباره در سال 2001 که تصور میشد فعالیت های خورشیدی در اوج خود باشند، برای ادامه کاوش هایش به سوی خورشید بازگشت.

 

 

منبع:http://www.noojum.com

ماه

 
 
ماه
Moon-Mdf-2005.jpg
قطر استوایی ۳۴۷۶ کیلومتر
فشردگی دو قطب ۰.۰۰۲ کیلومتر
ثقل سطحی در مقایسه با زمین(۱) ۰.۱۶۵
سرعت گریز ۲.۳۷ کیلومتر بر ثانیه
تمایل محور نسبت به سطح مدار آن ۱.۵۳ درجه
سطح ۳۸ میلیون کیلومتر مربع
دما منفی ۱۷۳ (شب) مثبت ۱۱۷ (روز)
زمان گردش دور زمین ۲۷ روز و ۷ ساعت و ۴۳ دقیقه
مرتفع ترین قله ۱۱۳۵۰ متر

ماه تنها قمر سیارهٔ زمین است. میانگین فاصله ماه تا زمین ۳۸۴٬۴۰۳ کیلومتر و قطر ماه ۳٬۴۷۶ کیلومتر است. کره ماه نزدیکترین جرم آسمانی به زمین محسوب می‌شود. مهتاب نوری ست که از خورشید آمده و از سطح ماه رو به کره زمین بازتابانده شده. نور تقریباً در مدت ۱٫۳ ثانیه فاصله بین زمین تا ماه را طی می‌کند. نشانهٔ نجومی ماه ☾ است.

در سال ۱۹۶۹ سازمان ناسا اعلام کرد که نخستین فضانوردان به نام‌های نیل آرمسترانگ و باز آلدرین در قالب پروژه آپولو بر سطح ماه فرود آمدند.

نیم‌کره‌ای از ماه به طور دائمی رو به زمین قرار دارد که سمت پیدای ماه نامیده می‌شود. نیمه پنهان ماه را سمت پنهان ماه می‌نامند. ماه هر سال ۲ سانتیمتر از زمین دور می‌شود

شرایط ماه

تصویر ماه از زمین
تصویری از ماه به صورت ناکامل و هلالی

بر خلاف زمین، ماه نه دارای آب است، نه هواکره، نه زندگی و نه میدان مغناطیسی. نمی‌توان گفت که ماه کاملاً غیر فعال است، زیرا «ماه لرزه» را باید نشانه‌ای از وجود نوعی حرکت در درون آن دانست. قطعاً ماه در دوران گذشته، آتشفشانهایی داشته است؛ اما غالب حفره‌هایی را که در آن می‌بینیم، نتیجه اصابت سنگهای آسمانی در اولین روزهای شکلگیری آن است. بعضی از این حفره‌ها عظیم اند عمق حفره نیوتون ۸٬۰۰۰ متر است. هنگامی که سفینه فضایی شوروی به نام لونا ۳ از پشت ماه عکس گرفت، دانشمندان دیدند که روی پنهان ماه درست مانند روی آشکار آن نیست. در آنجا، تعداد حفره‌ها بسیار بیشتر بود؛ اما به طور کلی، از حفره‌های روی آشنای ماه کوچک‌تر بودند.

تاثیرات ماه بر زمین

ماه و در کل کیهان بر آب و بویژه آب دریاها و اقیانوسها (جزر و مد) و حتی آب درون بدن جانوران و انسان و گیاهان تاثیرات ویژه‌ای دارند. که این تاثیرات در برخی روزها کم و زیاد می شوند.

شکل گیری ماه

دهانه‌های برخوردی بر سطح ماه.

ماه و زمین بطور هم‌زمان و حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش شکل گرفتند. اینکه ماه دقیقا چگونه بوجود آمده هنوز معلوم نشده‌است. ممکن است همراه با زمین در اوایل شکل گیری منظومه شمسی شکل گرفته باشد، یا اینکه بعدها جذب میدان جاذبه شده و در مدار قرار گرفته‌است. نظریه‌ای که بیش از سایر نظریه‌ها پذیرفته شده این است که ماه از برخورد یک سیارک به اندازه مریخ به زمین بوجود آمده‌است. اثرات متقابل جاذبه‌های زمین و ماه بر همدیگر باعث افزایش مدت حرکت وضعی هر دو جسم شده‌است. به‌عنوان مثال، زمانی مدت حرکت وضعی زمین (طول شبانه روز) فقط ۱۰ ساعت بود، اما این زمان به ۲۴ ساعت کنونی افزایش یافته‌است. اگر این روند همچنان ادامه پیدا کند، طول ماهها به ۴۷ روز خواهد رسید. اما مقیاس زمانی این روند بسیار طولانیتر از طول عمر خورشید بوده، بنابر این منظومه شمسی عمر کافی برای رسیدن به آن زمان را نخواهد داشت. قطر خورشید ۴۰۰ برابر قطر ماه و فاصله آن از زمین نیز ۴۰۰ برابر فاصله ماه از زمین است. این اتفاق باعث می‌شود تا هم ماه و هم خورشید به یک اندازه به نظر رسیده و در هنگام کسوف تمام سطح خورشید گرفته شود.

چرا ماه به روی زمین سقوط نمی‌کند

زمین با نیروی گرانش ماه را به سوی خود می‌کشد. اگر انسان ماه را که در حقیقت بی وقفه به دور سیاره ما می‌چرخد، از گردش باز می‌داشت، ماه فقط برای مدت کوتاهی ثابت می‌ایستاد، آنگاه با سرعتی فزاینده به سمت زمین می‌شتافت و در نهایت با آن برخورد می‌کرد. البته این عمل میسر نیست. ماه از همان زمانهای اولیه با سرعتی برابر ۳۶۵۹ کیلومتر در ساعت به دور زمین در حال گردش بوده‌است. در اثر این حرکت گردشی، یک نیروی گریز از مرکز به سمت خارج ایجاد می‌شود، که درست به اندازه نیروی گرانش زمین که به سمت داخل کشش دارد، است. این دو نیروی مخالف، اثر یکدیگر را بطور متقابل خنثی می‌کنند، به نحوی که ماه هموراه بر مدار خود باقی می‌ماند.

دهانه‌ها و دریاوارها

تابلویی از کره ماه و خورشید متعلق به قرن هفدهم میلادی.

بیش از ۳.۵ میلیارد سال پیش، سطح ماه به شدت توسط شهاب‌سنگ‌ها بمباران شد و گودال‌های زیادی به نام دهانه در سطح آن بوجود آمدند. وسعت بعضی از این دهانه‌های برخوردی به ۳۰۰ کیلومتر (۱۸۵ مایل) می‌رسد که توسط دیواره‌هایی از کوههای سنگی که بر اثر برخورد شهاب سنگها بوجود آمده‌اند، محصور شده‌اند. بعضی از گودالها، دیوارهای تراس دار یا حلقه‌های کوهستانی هم مرکز داشته و در اکثر آنها قله‌هایی نیز وجود دارند. دهانه‌هایی که رگه‌های بزرگ و درخشان توف نام دارند، بسیار تماشایی هستند. تعدادی از گودالهای بزرگ‌تر از گدازه آتشفشانی پر شده و دریاهایی در سطح ماه بوجود آورده‌اند.

سوی رو به زمین کره ماه (سوی نزدیک)، ظاهری بسیار متفاوت نسبت به سوی دور آن دارد. علت آن اینست که پهنه‌های زیادی از این سوی ماه بر اثر فعالیت‌های آتشفشانی با گدازه‌های تیره‌رنگ پوشیده شده‌اند و آبگیروارهای گوناگونی را بوجود آورده‌اند ولی سوی دور ماه همچنان به شکل قدیم یعنی آکنده از گودال باقی مانده‌است.[۱]

هلال و بدر چگونه تشکیل می‌شود

خورشید خود می‌درخشد، ماه را از این رو می‌بینیم که خورشید به آن می‌تابد. اگر آن روی ماه که به سوی ماست، بطور کامل مورد تابش خورشید قرار گیرد، ما ماه را بصورت قرص کامل و به عبارت دیگر در حالت بدر مشاهده می‌کنیم. اگر نور خورشید فقط قسمتی از آن روی ماه را که بسوی ماست در بر گیرد، ما ماه را بر حسب میزان تابش نور بصورت هلال باریک نوری، نیم قرص و یا به صورت یک گلوله تقریباً گرد نورانی می‌بینیم. این پدیده‌های نوری را فازها یا صورتهای مختلف ماه می‌نامند.

هنگامی که ماه در جهت تابش خورشید قرار گیرد، دیده نمی‌شود، زیرا در تابش شدید خورشید محو می‌گردد و علاوه بر این، آن روی ماه که بسوی ماست مورد تابش واقع نمی‌گردد. این وضعیت را ماه نو می‌نامیم. اکنون ماه بر روی مدار خود به حرکت ادامه می‌دهد و پس از چند روز به طور محسوسی در سمت چپ و یا در شرق خورشید واقع می‌شود. در این وضعیت قسمت کوچکی از نیمه رو به زمین ماه، تحت تابش نور خورشید قرار می‌گیرد. در این دوران ماه را در اوایل شب بصورت داس باریکی که البته روز به روز بر قطر هلال آن افزوده می‌شود، مشاهده می‌کنیم، زیرا در این وضع ماه بعد از خورشید غروب می‌کند.

تقریباً یک هفته پس از ماه نو، از دید ناظر زمینی، ماه دقیقا از پهلو مورد تابش نور خورشید واقع می‌شود. در این حالت انسان نیمی از ماه را تاریک و نیم دیگر را روشن می‌یابد؛ این وضعیتیک‌چهارم نخست نامیده می‌شود. دوباره یک هفته بعد، ماه از دید این ناظر، دقیقا در مقابل خورشید قرار می‌گیرد. در این حالت ماه به صورت قرص کامل نورانی می‌شود، که به آن بدر (یا در اصطلاح عامیانه ماه شب چهاردهم) می‌گویند.

از این حالت به بعد از قطر قسمت نورانی ماه کاسته می‌شود. تقریباً هفت روز پس از بدر، دوباره یک‌چهارم دوم حادث می‌شود. ماه در این حالت از دید ناظر زمینی اکنون در سمت راست یا در غرب خورشید قرار دارد و به عبارت دیگر قبل از طلوع خورشید در آسمان صبحگاهی پدیدار می‌شود، تا بالاخره دوباره به وضعیت ماه نو می‌رسد.

گام‌های ماه

ماموریت آپولو ۱۲

همیشه ۵۰ درصد سطح ماه در معرض نور خورشید قرار دارد. میزان ناحیه روشن ماه، به موقعیت ماه نسبت به زمین و خورشید بستگی دارد. اندازه ناحیه قابل رویت، از کاملاً تاریک تا ماه کامل متغیر است. این دوره کامل هشت مرحله دارد که اهله ماه نامیده می‌شوند. چرخه گام‌های ماه، هر ۲۹.۵۳ روز کامل می‌شود.

برنامه‌های اکتشافی

از آنجا که ماه نزدیکترین جرم آسمانی به ماست، و از آنجا که تا به حال چندین بار فضانوردان آمریکایی بر سطح آن فرود آمده‌اند و در نواحی کوچکی از آن به کاوش پرداخته‌اند، اطلاعات زیادی درباره آن داریم. برنامه‌های فضایی آپولو که در دههٔ ۱۹۶۰ بسیار موفق آمیز بودند، دیگر تکرار نشدند؛ زیرا پر خطر و پر هزینه بودند. وقتی در قسمت فرماندهی آپولو ۱۳ انفجاری رخ داد و سفینه فقط توانست سریع به زمین باز گردد، هیچ کس در مخاطره آمیز بودن آن برنامه‌ها شک نکرد.


در سال 2009 ناسا یک موشک سایوز را از زمین به سمت ماه شلیک کرد و مواد تشکیل دهنده ماه بر اثر برخورد به ارتفاع 150 متری بلند شد. با این آزماش مشخص شد در ماه مقدار بسیار زیادی آب وجود دارد.

پروژه‌های ماه در ایران

ایرانی‌ها اگرچه تا کنون به ماه، فضا پیما ارسال نکرده‌اند، اما فعالیت های رصدی زیادی در این زمینه انجام داده‌اند. تصویر برداری از ماه آن هم با زمینه‌های هنری و نجومی از طرفداران زیادی در ایران برخوردار است. گروه دیگری ماه را هموراه زیر نظر دارند و هر رویدادی را که به نحوی با آن در ارتباط باشد از نظر دور نمی‌دارند. تعداد بسیار زیادی هم هلال اول و آخر ماه را برای تصحیح تقویمهای اسلامی به صورت دائم رصد می‌کنند(پایگاه رویت هلال). در این میان رصدخانه کوثر.1 هم با همکاری ماه شناسان داخلی و خارجی کاوشگر مجازی ماه را به زبان فارسی به عنوان دائره المعارف تصویری ماه اجرا نموده‌است.

 

تصویری از یک طرح پایگاه در ماه

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

جريان گلف استریم

جريان گلف استریم

گلف استريم يك جريان اقيانوسي گرم و قوي است كه در اقيانوس اطلس جريان دارد. شروع حركت آن از خليج مكزيك است، و از تنگه قلوريدا خارج شده و تا حدودي در نزديكي سواحل ايالات متحده آمريكا حركت مي كند تا به اقيانوس اطلس برسد، و در حدود   به دو بخش تقسيم مي شود، بخش شمالي به شمال اروپا مي رود و بخش جنوبي به غرب آفريقا.

گلف استريم چيست؟

      اين جريان در اقيانوس اطلس جاري است و يكي از عظيم ترين و نيرومند ترين جريانهاي آب دنيا محسوب مي شود، اين جريان جالب در هر ساعت قريب به يكصد ميليارد متر مكعب را با سرعتي بهت آور در ميان تنگه هاي كرانه فلوريدا سرازير مي كند و رودخانه هاي عظيم آمازون و  مي سي سي پي در برابر عظمت اين جريان آب گرم به منزله ي رودهاي كوچكي هستند.

حرارت جريان آب گرم گلف استريم مساوي حرارتي است كه از سوزاندن دو ميليون تن ذغال بدست مي آيد.

شدت و قدرت حرارت اين جريان مرموز به حدي است كه قادر است هواي تمام ممالك شمالي اروپا را گرم كند. اگر فرضاً مقدار 15 درجه از حرارت اين رودخانه كاسته شود، احتمالاً تمام ممالك شمالي اروپا مخصوصاً انگلستان مسكن اسكيموها خواهد شد.

قدرت عظيم اين جريان:

      در قرن 16 يكي از دريانوردان معروف جهان هنگام مسافرت به فلوريدا متوجه شد كه       كشتي اش با اينكه در جهت باد موافق در حركت است، به عقب كشده مي شود و اين موضوع براي اين دريانورد بينهايت تعجب آور بود، دريانوردان انگليستي نيز كه از كندي غير قابل انتظار حركت كشتي ها خود به ستوه آمده بودند از بنيامين- فرانكلين چاره جويي نمودند. و او پس از تبادل نظر با چند تن از دريا نوردان ماهر موفق به تنظيم نقشه جريان آب گلف استريم شد و از تنظيم نقشه   گلف استريم چنين نتيجه گرفته شد كه اگر كشتيها از روي اين جريان گرم به سوي اروپا حركت كنند دو هفته زودتر به مقصد خواهند رسيد.

علت وجود گلف استريم

      اولين طرح از جريان گلف استريم در سال 1770 ميلادي بوسيله بنيامين فرانكلين منتشر شد. در آن طرح جريان گلف استريم به صورت رودي عريض كه در اقيانوس حركت مي كند.

بنيامين فرانكلين علت وجود گلف استريم را چنين استنباط نموده است: در اثر وزش باد ثابتي از آمريكا به سوي مغرب، آبهاي گرم خليج مكزيك روي هم انباشته مي شوند، در نتيجه سطح آبهاي گرم خليج مكزيك نسبت به اقيانوس مجاور چند اينچ بلندتر مي شود اين آبها طبيعتاً مخرجي بايد بيابند تا خود را از اين تراكم خلاص كنند و ناچار از بين شكاف بين تنگه فلوريدا وكوبا كه داراي 29 ميل عرض و 250 پا عمق مي باشد. با سرعت عبور كرده و سپس مسافرت مرموز و بهت آور 5000 ميل خود را به سمت كشورهاي اسكانديناوي شروع مي نمايد.

      هنگاميكه جريان گلف استريم به اروپا مي رسد، به دو قسمت شمالي و جنوبي تقسيم مي شود و قسمت شمالي آن به اقيانوس هند شمالي ريخته و قسمت جنوبي آن مجدداً مسير آبهاي گرم آمريكا را در پيش گرفته و به طرف خليج مكزيك رهسپار و مجدداً حرارت اوليه خود را به دست مي آورد. بنابراين گلف استريم را مي تواند به يك رود عظيمي تشبيه نمود كه طول آن 12000 ميل مي باشد طبق عقيده ي دانشمندان سه سال وقت لازم است تا گلف استريم مسافرت دوراني خود را طي نمايد. براي اثبات اين موضوع دانشمندان مزبور هزارها بطري محتوي نامه به زبانهاي مختلف روي جريان گلف استريم انداخته اند تا توانسته اند طول و مسير آنرا پيدا كنند.

جهان دانش هنوز از اطلاعيه كه درباره جريان آب گرم گلف استريم به دست آمده است قانع نشده است و براي كشف علل آن ناگزير است راه هاي طويلي را بپيمايد.

جریان گلف استریم به دو دلیل عمده  1- تفاوت درجه حرارت آن با آبهای اقیانوسی و  2- جهت حرکت آن که خلاف جهت حرکت آبهای اقیانوسی است، با توجه به اینکه حتی در مسیر برگشت خود(از شرق اقیانوس اطلس به نقطه مبدا) از زیر آبهای اقیانوس حرکت می کند، هرگز با آبهای اقیانوس اطلس آمیخته نمی گردد، درست مانند یک جریان آب لوله کشی که از داخل یک کانال آب عبور کند.

ساير جريانهاي معروف دريايي

1- آب سرد لابرادور- از شمال شرقي اقيانوس اطلس به طرف جنوب غربي ( سواحل آمريكا )

2- جريان خليج – از جنوب غربي اقيانوس اطلس به طرف ساحل شرقي ( به سواحل اروپاي غربي )

3-  جريان فالكاند- از مشرق اقيانوس اطلس به مغرب

4-  جريان بنگاله

5-  جريان دريفت

6-  جريان آپولينگ

7-  جريان كوروشيو

 

جريان گلف استريم به رنگ زرد در نقشه اقيانوس آتلانتيك

      پروردگار متعال در قرآن كريم از دو آب شور و شيرين ياد كرده كه هرگز با هم آميخته        نمي شود...

ماسواي همه تعابير و تفاسير كه در باب اين آيات رفته است، شايد يكي از تعابير قرآن نيز كنايه از جريان آب گرم و شيرين گلف استريم در دل آبهاي سرد و شور اقيانوس اطلس باشد...

در عظمت و اهمیت این نعمت بزرگ الهی همین بس که اگر وجود نمی داشت سرزمینهای شمال اروپا بویژه انگلستان در فصل زمستان با برودت 50 درجه سانتی گراد زیر صفر هرگز قابل زندگانی نمی بود.

منابع

1-    www.Geography-city.tk

2-    www.wikipedia.org

www.iranew.blogfa.com

 برگرفته از: وبلاگ دانشجویان اقلیم شناسی رشت

هواشناسی

ریشه لغوی

یونانیان واژه متیورولوگیا را ، برگرفته از کلمه «متیوروس» ، به معنی اشیای معلق در آزمایشهای مربوط به هوا ، به اضافه «لوگوس» که به خطابه یا درس ترجمه شده است، برای این علم بکار برده‌اند. لیکن ، امروزه مطالعه جو زمین چنان به رشته‌های تخصصی تقسیم شده است که واژه فراگیر متئورولوژی (هواشناسی) که از یونانیان باستان بر جای مانده است، هیچ کس را ارضا نمی‌کند. از اینرو ، برای مطالعه بخشی از جو که در آن یونش و گسست مهم است و روی هم رفته بالاتر از ارتفاع حدود 35Km قرار دارد، واژه آیرونومی (نزدیک جو بالا) را بکار می‌برند، در حالی که برخی ، به عنوان نامی فراگیر ، علم (یا علوم) جو را می‌پسندند.

تصویر

نگاه اجمالی

مطالعه و پژوهش درباره تمامی جنبه‌های جو زمین که بطور تفصیلی از سطح زمین تا سطح بالایی جو را در بر می‌گیرد، امروزه تحت عنوان علوم جوی نامیده می‌شود. واژه قدیمی و مصطلحتر هواشناسی مطالعه مطوح پایانی جو را ، که دارای تغییرات دائمی است، شامل می‌شود. بشر از ابتدای خلقت به دلیل تماس نزدیک با طبیعت و مشاهده عینی پدیده‌های جوی همواره نسبت به کشف این پدیده‌ها کنجکاوی نشان داده است. اولین تجربه عینی پدیده‌های جوی شاید مشاهده رعد و برق و آتش گرفتن جنگلها بوده که بعدها به کشف آتش منجر شده است. همچنین اولین کوشش انسان برای تهیه غذا و کشاورزی نیز همراه با دیده بانی هوا بوده است.

هواشناسی شاخه‌ای تخصصی از فیزیک پیشرفته است که از ابزارهای ریاضی پیچیده‌ای بهره می‌گیرد و بر همه علوم فیزیک تکیه‌ای استوار دارد. هواشناسی بیش از همه با نظریه
تابش الکترومغناطیسی ، ترمودینامیک ، مکانیک کلاسیک ، فیزیک شاره‌ها ، شیمی فیزیک و نظریه لایه مرزی سر و کار دارد. اگر جو زیرین نیز در آن گنجانده شود، فیزیک خورشید ، طیف شناسی ، فیزیک پلاسما ، یونش ، فیزیک ذرات بنیادی ، پدیده‌های اشعه ایکس ، نور شناخت ، فیزیک پرتوی کیهانی ، پدیده های برانگیزش ، الکترودینامیک ، مگنتوهیدرودینامیک ، انتشار رادیویی و سایر فرآیندهای مربوطه را نیز باید فرا گرفت.

تصویر


 

تاریخچه

اولین بار ادموند هالی به سال 1688 اسنادی را در زمینه پدیده‌های جوی و نقشه‌های مربوطه به بادهای متواتر در سطح اقیانوسها ، برای بخشی از سطح زمین منتشر می‌کند و در سال 1840 هوری نقشه بادهای اقیانوسها را ترسیم و توان و جهت وزش آنها را مشخص می‌سازد و بدین ترتیب در رفع نیاز دریانوردی گامی برداشته می‌شود.

سیر تحولی و رشد

در اواخر قرن نوزدهم مطالعات جو شناسی در سطح زمین بویژه در زمینه اندازه گیری بارانها توسعه پیدا می‌کند و از سال 1916 مطالعه پدیده‌های جوی در زمینه پیش‌بینی هوا شکل می‌یابد و این بررسیها بر مبنای ویژگیهای سیستماتیک صورت می‌گیرد. در سالهای بعد ، توسعه هوانوردی پیش بینیهای دقیقتری را در وسعت گسترده‌ای ایجاب می‌کند و آگاهی هوانوردان از حالات احتمالی آزمایشهای مربوط به هوا در ناحیه معین و برای یک لحظه از زمان الزامی می‌نماید و به منظور رفع همین نیاز هست که در پاره‌ای از نقاط دنیا سازمانهای هواشناسی بوجود می‌آید.





تصویر





به تدریج به موازات توسعه شناساییهای علمی ، برای بهره گیری منطقی از منابع اقتصادی زمین به آگاهیهای بیشتری از پدیده‌های جوی احساس نیز می‌شود، به گونه‌ای که برای شناخت قدرت هیدرولیکی ناهمواریها و "نفت سفید" کوهستانها به عنوان منبع زایش آبها ، تعیین حجم متوسط آب رودخانه‌ها در رابطه با نوسان میزان بارندگی سالانه حوضه‌ها مورد توجه قرار می‌گیرد. همچنین پیشرفت علم کشاورزی به منظور کاشت و برداشت محصولات کشاورزی ، مهندسین زراعی را به کسب اطلاعاتی در زمینه آب و هواشناسی وا‌ می‌دارد و همین نیاز به عنوان انگیزه دیگری در پیشرفت تحقیقات کلیماتولوژی موثر می‌افتد.

شاخه‌های هواشناسی

منبع: شبکه مدارس رشد

پدیدهٔ کِشَند یا جزر و مد

پدیدهٔ کِشَند یا جزر و مد اساساً زاییده نیروی گرانش کره ماه است، آشکار است که دریاها در سنجش با خشکی‌های زمین نرمش‌پذیری بیشتری دارند و از این روی در برابر نیروی کشش ماه کمتر ایستادگی می‌کنند، به همین مناسبت توده‌های آب در زیر پای ماه انباشته می‌گردند و پدیده‌ای را به نام «برکشند» (مد) ایجاد می‌کنند.

هم‌زمان با «برکشند» رو به ماه، «برکشند» دیگری در آن سوی کره زمین ایجاد می‌گردد بدین‌سان که آبهای آن سوی کره زمین که از ماه بدورند، کمتر متأثر گردیده و به اصطلاح عقب می‌مانند و آب-توده کلانی را ایجاد می‌کنند، بنابراین روزانه هر نقطه از سطح دریا دوبار دستخوش برکشند و دو بار هم دستخوش «فروکشند» (جزر) می‌گردد.

جنگل‌های حَرّا در هنگام فروکشند. جزیرهٔ قشم، ایران

بنابراین، به‌طور میانگین بازه زمانی میان دو برکشند و فروکشند پیاپی ۱۲ ساعت و ۵/۲۵ دقیقه است، درست نیمه زمانی که طول می‌کشد، تا ماه ظاهراً یک دور کامل گرد زمین بپیماید یعنی ۲۴ ساعت و ۵۱ دقیقه.

کشند همراه با حرکت ظاهری ماه از افق شرقی ناظر، به سمت افق غربی او پیش می‌روند.

اثر گرانش خورشید در کشند نسبت ‏به ماه در رده دوم اهمیت‏ برخوردار است، زیرا بازه آن بیشتر (فاصله خورشید از زمین یکصد و پنجاه میلیون کیلومتر) است، از این‌رو نسبت نیروی کشندزای خورشید تنها پیرامون ۷ درصد نیروی ماه است.

هنگامی که نیروهای کشندزای ماه و خورشید هماهنگ عمل می‌کنند، مثلاً هنگام ماه نو که هر دو در یک طرف زمین هستند، جزر و مدها در بیشینه خود هستند و به نام کشند فنرى یا «مه‌کشند» (spring tide) نامیده می‌شود، حد دیگر وقتی است که خورشید و ماه باهم زاویه ۹۰ درجه (تربیع) می‌سازند در این هنگام جزر و مد را به کمینه و به کشندهای کوچک یا «که‌کشند» (neap tide) بدل می‌سازند.

نزدیکی ماه نیز تأثیری در بلندی کشند دارد، هنگامی که ماه در فرودینه (حضیض) زمینی قرار دارد نیروی کشندزای آن به اندازه ۲۰% بیش از حد عادی است.

گرانش ماه سبب می‌شود افزون بر آماسیدن آبهای کره زمین، خشکی‌ها نیز دستخوش تورم گردند که در سنجش با آماس آبها نامحسوس است.

نیروی برآمده از گرانش ماه و لنگری که از جانب انباشته شدن آبها به وجود می‌آید، سبب می‌شوند چرخش محوری زمین به آرامی ایست (ترمز) کند و بدین‌سان بر طول شبانه‌روز زمینی می‌افزایند.

بررسی خطوط رشد و نمو سنگواره‌های مرجانی بیانگر آن است که در ۳۵۰ میلیون سال پیش طول شبانه‌روز حدود سه (۳) ساعت کوتاهتر از شبانه‌روز کنونی بوده و طول سال خورشیدی به چیزی حدود ۴۰۰ روز افزون می‌گردیده است.

بررسی‌هایی که از روی پیشینه‌های بجا مانده از خورشیدگرفتگی‌ها و ماه گرفتگیهای گذشته به اجام شده، نشان می‌دهد که روند افزایش طول روزهای زمینی ‏۰۰۱۶% ثانیه در هر سده است.

 

منبع: ویکی پدیا