فرسایش خاک چیست؟

گردآوری: نادیا ناصری - دانش آموز سال پنجم ابتدایی دبستان طلوع دانش

فرسایش خاک یعنی از بین رفتن خاک به وسیله نیروی آب، باد و یخبندان. فرسایش در سطح زمین شکل‌های جالبی مانند قله های نوک تیز کوه ها و دره ایجاد می کند. هزاران سال است که این نیروها، خاک را از جایی به جای دیگر می‌برند و گاهی اوقات باعث از بین رفتن زمین های کشاوزی می شوند.

آب دلیل اصلی فرسایش خاک است. در نگاه اول ممکن است آب خیلی نیرومند به نظر نرسد ولی در واقع یکی از قویترین نیروهای سیاره ماست. آّب به روشهای زیر باعث فرسایش خاک می شود:

·         باران: قطرات باران با برخورد به دانه‌های خاک آنها را حرکت داده باعث فرسایش خاک می‌شوند.

·         رودخانه‌ها: رودخانه‌ها در طول زمان باعث جابجایی مقدار زیادی خاک می‌شوند. آنها سنگهای درشت را خرد کرده و به پایین رودخانه جابجا می کنند. دره ها توسط جابجایی خاک توسط رودخانه ها ایجاد می شوند.

·         امواج دریا: امواج دریا باعث فرسایش خطوط ساحلی می شود. نیروی زیاد امواج می تواند باعث خرد شدن صخره های ساحلی شود.

·         سیلاب: سیل های بزرگ فرسایش سریع خاک را موجب می شوند.

فرسایش توسط باد

باد در نواحی خشک باعث فرسایش زیاد خاک می شود. باد ذرات ریز خاک را تا مسافتهای زیادی حمل می کند. همچنین این ذرات ریز با برخورد به سنگهای بزرگتر آنها را خرد کرده و حمل توسط باد را آسانتر می سازند.

فرسایش توسط یخ بندان

یخ زدن سنگها و سپس گرم شدن آنها باعث انبساط و انقباض و ترک خوردن سنگها می شود. در نتیجه، سنگها بتدریج شکسته و خرد می شوند. گاهی اوقات یخ بندان باعث تشکیل رودخانه های یخی بزرگی به نام یخچال می شود که بر اثر وزن خود به آرامی حرکت کرده و سنگهای سر راه خود را خرد و صاف می کنند.

فرسایش در اثر دما

تغییر دما در شب و روز باعث انبساط و انقباض سنگها و ترک خوردن آنها می شود. نفوذ آب در ترکها و یخ زدن آب می‌تواند سنگها را خرد کرده و فرسایش آنها را سریعتر کند.

فرسایش توسط انسان‌ها

فعالیت انسانها باعث افزایش سرعت فرسایش خاک شده است. کشاوزی، دامداری، از بین بردن جنگلها و ساخت جاده ها و شهرها باعث از بین رفتن میلیونها تن خاک در هر سال می شود. از بین بردن درختان باعث می شود بارانهای تند تبدیل به سیلابهای ویرانگر شوند.

کنترل فرسایش خاک

فرسایش خاک می تواند باعث از بین رفتن زمین های مفید و نابودی محیط زیست شود. بهترین راه برای کاهش سرعت فرسایش خاک، کاشتن درخت در اطراف زمین های کشاورزی است که آنها را در برابر فرسایش توسط آب باران و خاک محافظت می کند.

منبع: https://www.ducksters.com/science/earth_science/erosion.php

سکویاهای غول پیکر جنگل قرمز: بزرگترین و بلندترین درختان دنیا

منبع: https://www.livescience.com/39461-sequoias-redwood-trees.html

سکویاهای غول پیکر جنگل قرمز کالیفرنیا، آسمان خراش های طبیعت هستند. این درختان می تواند قطری در حدود 9 متر و ارتفاعی حدود 76 متر پیدا کنند. یکی از بزرگترین این درختان در جنگل ملی سویاها ارتفاعی حدود 84 متر و محیط پیرامونی 31 متر داشته و وزن کل آن 1.2 میلیون کیلوگرم است.

سکویاهای غول پیکر می توانند تا 3000 سال عمر کنند بطوری که مسن ترین آنها عمری حدود 3500 سال دارد. علت مرگ این درختان معمولا پوسیدن ریشه ها یا تضعیف پایه آنها است. آتش سوزی، پوسیدگی ریشه و خشک سالی معمولا بر کل درخت تاثیر نمی گذارد لیکن می تواند باعث ناپایدارسازی درخت و نهایتا سقوط آن شود.

بانویی در کنار یکی از درختان سکویا

بلندترین درخت ثبت شده در دنیا هایپریون نام دارد که به ارتفاع 115.7 متر دست یافته است. برای بیش از 240 میلیون سال این درختان باعث زینت طبیعت کره زمین بوده اند لیکن انسان و تغییراتی که او در محیط زیست ایجاد کرده قرنهای پایانی عمر این گونه ها را رقم زده است. در طول دهه 1850 بیش از 95 درصد این درختان توسط انسان قطع شده اند. امروزه تنها در جنگل های حفاظت شده به این درختان شگفت می توان برخورد.

حتی در عمیق ترین گودال های اقیانوس نیز پلاستیک دیده می شود.

منبع: https://www.yahoo.com/news/even-bottom-world-apos-deepest-131602869.html 

تقریبا در عمق 10970 متری زیر دریا، نزدیک عمیق ترین گودال اقیانوسی کره زمین، دانشمندان با یافته شگفتی مواجه شئند: یک کیسه پلاستیکی مشابه نوعی که در فروشگاهها یافت می شود در تاریکی رها شده بود.

در سال 1998 یک زیردریایی روباتیک در عمق 10970 متری زیر دریا در گودال ماریانا، عمیق ترین نقطه شناخته شده کره زمین به چنین شیئی برخورد. این کشف نشان می دهد که آلوده شدن کره زمین به پلاستیک تا چه حد جدی است.

آلودگی به پلاستیک های یکبار مصرف می تواند خطری جدی برای سلامت انسان و موجودات دریایی تلقی شود.

پدیده جت استریم و تاثیر آن بر آب و هوای جهانی

جنگ جهانی دوم روزهای پایانی خود را می گذراند که ایالات متحده اولین بمب افکن بلندپرواز را وارد جنگ ساخت: بمب افکن بوئینگ بی-29 که می توانست در ارتفاعاتی بالای 7000 متر پرواز کند. وقتی این بمب افکن در عرصه نبرد اقیانوس آرام بر علیه ژاپن وارد شد، دو هواشناس برای ارائه پیش بینی وضعیت باد در عملیات نظامی در ارتفاعات بالا وارد خدمت ارتش آمریکا شدند.

این دو هواشناس برای پیش بینی های خود از نظریه باد گرمایی (thermal wind) استفاده کردند. مطابق این نظریه وقتی پشت به باد می‌ایستید، هوا در سمت چپ شما سردتر از سمت راست است و با افزایش ارتفاع سرعت بادی که بر پشت شما می وزد بیشتر خواهد شد. با استفاده از روابط این نظریه، این هواشناسان بادی با سرعت 168 گره دریایی (310 کیلومتر بر ساعت) از جانب غرب را در روز عملیات پیش بینی کردند.

افسر فرمانده عملیات بر این باور بود که این پیش بینی بسیار بالاست. لیکن روز بعد بمب افکن های بی - 29 بادی با سرعت 170 گره مطابق پیش بینی قبلی را گزارش کردند. می توان گفت این لحظه تاریخی کشف بادهای پرسرعت در ارتفاعات بالاست که جت استریم نامیده می‌شوند.

جت استریم ها جریانات قدرتمند و کم عرض هوا هستند که در اتمسفر برخی سیارات از جمله زمین وجود دارند. در جو زمین این جریانات در ارتفاع تروپوسفر روی می دهند. قدرتمندترین آنها جت های قطبی هستند که ارتفاعی حدود 9 تا 12 کیلومتر دارند. تمامی این جریانات به علت گردش زمین از غرب به شرق می وزند. 

در چند سال اخیر رابطه مهمی میان جت استریم ها و تغییرات آب و هوایی زمین یافت شده است. تغییر الگوی جت استریم ها باعث تغییر توزیع رطوبت در کره زمین شده و ضمن اثرگذاری بر میزان بارش، پدیده های بزرگ مقیاسی مانند گردبادها را موجب می شوند.  

دانشمندان علم هواشناسی این نظریه این پرداخته اند که جت استریم ها بتدریج بر اثر گرمایش جهانی ضعیفتر می شوند. دوب برفهای قطبی گرادیان دمایی این نواحی را تغییر داده و ضمن کاهش سرعت جت استریم ها طول مدت وزش آنها را متغیرتر خواهند ساخت. از سال 2007 چنین یافت شده است که از ارتفاع جت استریم ها بر فراز کانال انگلیس کاسته شده و این امر باعث رویداد زمستانهای طولانی تر از گذشته شده است. مطالعه بر جت استریمها یکی از موضوعات جاری علم هواشناسی است.

منابع:

https://www.weatheronline.co.uk/reports/wxfacts/The-Discovery-of-the-Jet-Stream.htm

https://en.wikipedia.org/wiki/Jet_stream

آیا مهندسی زمین می تواند راهی برای برون رفت از مشکل گرمایش جهانی در اختیار ما قرار دهد؟

آیا مهندسی زمین می تواند راهی برای برون رفت از مشکل گرمایش جهانی در اختیار ما قرار دهد؟

مخاطرات و امکان پذیری استفاده از مهندسی زمین  برای کاهش دمای زمین

پنج شنبه 8 مارس 2018

در فیلم سینمایی ماتریکس (1999) ، انسانها آسمان را تاریک کردند تا مانع رسیدن نور خورشید به باطری خورشیدی روباتهایی شوند که در حال تسخیر جهان بودند. اما این کار اثر نبخشید. این حرکت تنها باعث بدتر شدن کارها شد و روباتها بسادگی انسانها را به مزرعه های زنده تولید انرژی تبدیل ساختند و برای کنترل ذهن آنها مخلوقی به نام ماتریکس بوجود آوردند.

آیا ما نیز می توانیم در دنیای واقعی با تاریک کردن آسمان راهی برای برون رفت از مشکل گرمایش جهانی پیدا کنیم؟ یا مانند فیلم مزبور در چرخه ای از عواقب ناگوار آن گیر خواهیم کرد؟

مهندسی زمین - خورشیدی (solar geoengineering) یکی از دو روش اصلی است که مهندسان برای خنک کردن کره زمین یافته اند. راه دیگر زدودن گازهای گلخانه ای از اتمسفر زمین است. تلاشهای این زمینه از مهندسی بر کاهش میزان گرمایی تمرکز دارد که سیاره ما از خورشید دریافت می کند. روشهای بکار گرفته شده از بارورسازی ابرها برای افزایش میزان سایه تا فرستادن آینه هایی در مدار زمین را دربر می گیرد.  یک روش امکان پذیر از نظر فنی، پخش ذرات ریزی به نام آئروسل در استراتوسفر است که باعث تاریکی اندک آسمان می شوند، مانند پخش شدن خاکستر آتشفشانی در هوا که موقتا دمای سطح زمین را کاهش می دهد.

اما این کار نیاز به پمپاژ میلیونها تن ذرات آئروسل در استراتوسفر بطور سالانه دارد زیرا این ذرات بطور طبیعی در قطب ها منتشر و متمرکز می شوند. به محض توقف پمپاژ ذرات، دمای جهانی دوباره در عرض چند ماه به سطح قبلی بازخواهد پشت و نتیجه بسیار فاجعه بار خواهد بود.

اگر مهندسی زمین عملیاتی باشد، تنها یک راه حل موقت خواهد بود. راه حل مطمئن تر کاستن از گازهای گلخانه ای جو است که مسئول اصلی پدیده گرمایش جهانی هستند.

منبع:

https://www.insidescience.org/news/brief-can-we-engineer-our-way-out-global-warming