لطفا صبر کنید ...
جریان های سطحی و عمقی آب های روی زمین
بسم الله الرحمن الرحیم
موضوع :
جریان های سطحی و عمقی آب های روی زمین
تهیه و تنظیم :
استاد گرامی : جناب اقای دکتر نجار زاده
خرداد 93
فهرست مطالب
حركات سطحي آب هاي وسيع روي زمين
حوضه قطب شمال در اطراف خشکی قطب جنوب
حركات سطحي آب هاي وسيع روي زمين
درباره ي خشكه هاي زمين در مقاله هاي قبلي معلومات داده شد. در اين شماره مي خواهم درباره ي آب هاي روي زمين و حركاتي كه در سطح آن ها به وقوع مي پيوندند، معلومات مختصر ارايه نمايم
چنان كه مي دانيم مساحت كره ي زمين 510607000 كيلومترمربع مي باشد كه به صورت عموم 360607000 كيلومتر مربع آن را آب و در حدود 150 ميليون كيلومتر مربع ديگر آن را خشكه تشكيل مي دهد.
آب هاي روي زمين به صورت مايع، جامد و در فضا به صورت بخار وجود دارد. در بدو پيدايش زمين- موقعي كه بخارات آب به بارندگي مبدل گرديد- آب در دره ها جريان پيدا كرده، درياها و نهرها را به وجود آورد. بعداً اين آب ها به دليل سياليتي كه دارند، قسمت هاي فرورفته ي زمين را اشغال كرده، به تناسب وسعت كم و زياد خود، اقيانوس ها، بحرها يا بحيره ها، جهيل ها يا درياچه ها را پديد آوردند.
اقيانوس ها و بحيره ها:
چنان كه مي دانيم امروز در روي زمين پنج اقيانوس وجود دارد: اقيانوس آرام يا اقيانوس كبير، اقيانوس اطلس، اقيانوس هند، اقيانوس منجمد شمالي، اقيانوس منجمد جنوبي
بحيره ها:
بحيره ي كارابين، بحيره ي مديترانه، بحيره ي بيرنگ، بحيره ي اختك، بحيره ي جاپان، بحيره ي شرقي چين، بحيره ي رنديمان، بحيره ي سياه، بحيره ي سرخ، بحيره ي شمال، بحيره ي بالتيك، بحيره ي زرد.
جهيل ها (درياچه ها)
بزرگ ترين جهيل ها عبارتند از: جهيل كسپين، جهيل سوپريور، جهيل ويكتوريا، جهيل ارال، جهيل ميشگان، جهيل تانگانيكا، جهيل گرت بير، جهيل بايكال، جهيل گرت سليو (گرت سيليف)، جهيل چاد، جهيل ايرن، جهيل وينيپگ، جهيل نياسا، جهيل نادوگا، جهيل آنتريو، جهيل بلخاش، جهيل آنگا، جهيل اري، جهيل تي تي كاكا، جهيل نيكاراگو، جهيل اتابسكا، جهيل البرت، جهيل انيدير، جهيل توانس، جهيل ونون
گفتني است نصف كره ي جنوبي وسعت بيشتر (در حدود 81 فيصد) آب روي زمين را در خود جاي داده است.
به طور كل اوسط عمق اقيانوس ها 4000 متر و اوسط عمق بحيره ها 3800 متر سنجش شده است . اقيانوس ها، بحيره ها و جهيل ها از بدو پيدايش تا كنون به اشكال و وسعت هاي مختلف تغيير شكل داده اند؛ اما شكل كنوني آن ها تقريباً از اواخر عهد سوم معرفت الارضي به همين طرف مي باشد. بستر هر يك از آب ها داراي پستي ها و بلندي هاي متعدد و هم چنين سطوح هموار مي باشد.
سطح آب اقيانوس ها، بحيره ها، جهيل ها و آب هاي ايستاده و غير ساكن و آرام نبوده بلكه توسط امواج، مد و جزر و خاصتاً جريانات بحري در اقيانوس ها و بحيره ها در حركت مي آيند. اما بر عكس اعماق آن ها ساكن و آرام بوده به جز در حالت هاي استثنايي بعضي بر اثر بروز زلزله ها و آتشفشان ها و يا افتادن شهاب ثاقب و سايراشيا، به حركت مي آيند.
Waves امواج:
نوسان يا جنبش ذرات آب را موج مي نامند كه اين نوع جنبش و يا حركت در تمام آب ها از آب ايستاده گرفته تا آب هاي اقيانوس ها به مشاهده مي رسد. اين حركت يا جنبش بر اثر برخورد وزش باد در سطح آب پديد مي آيد و اندازه شدت آن به سرعت باد و برخورد با موانع بستگي دارد ارتفاع امواج معمولاً تا 15 متر مي رسد؛ اما مرتفع ترين امواجي كه تاكنون ثبت شده در سال 1966 در اقيانوس آرام به ارتفاع 21 متر مي باشد. ناگفته نبايد گذاشت كه امواج در اقيانوس ها، بحيره ها، جهيل ها و آب هاي ايستاده دايماً و به شكل متمادي به وجود مي آيد. (قسمت بالاي امواج را سريا كاكل و حفره ي بين دو موج را سنگاب و فاصله بين سنگاب و كاكل را ارتفاع موج ياد مي كنند.)
معمولاً سرعت امواج در آب اقيانوس ها 15 كيلومتر در ساعت بيشتر نمي باشد؛ اما سرعت امواجي كه دراثر زلزله و يا آتشفشان به وجود مي آيند تا بيش از 100 كيلومتر درساعت نيز مي رسد. فاصله ي امواج در وسط اقيانوس ها از صد ها متر زياد تر سنجش شده است؛ اما درساحل اين فاصله كم مي شود زيرا ميدان كمتر دارد. مثلاً بلندي امواج اگر در وسط اقيانوس ها اگر 5/4 متر باشد در ساحل اين بلندي به 5/1 متر مي رسد.
در وسط اقيانوس ها در مواقع طوفاني، تپه هاي آبي پديد مي آيد كه در چنين مواقع كشتي هاي كوچك تاب مقاومت نياورده، سرنگون مي گردند.
قدرت موج هايي كه به ساحل برخورد مي كنند خيلي زياد بوده مثلاً موجي كه 360 سانتي متر ارتفاع داشته باشد هر سي سانتر متر آن با قدرت بيش از صد تن به ساحل برخورد مي كند. علاوتاً يك نوع امواج ديگر توسط زلزله و يا آتشفشان به وجود مي آيد كه شدت آن مربوط به شدت زلزله ها و آتش فشان ها مي باشد. اگر زلزله اي قوي در نزديكي ساحل به وقوع پيوندد، امواجي بلند و خطرناك را به وجود مي آورد كه باعث تخريب و تباهي زياد مي گردد. مثلاً در سال 2005 ميلادي زمين لرزه ي قوي در اقيانوس هند رخ داد كه امواجي كه از آن پديد آمد به نام سونامي ياد گرديد. امواج سونامي تمام شهرهاي ساحلي اندونزيا تا هند و افريقا را از بين برده، باعث تلفات بيش از 200000 نفر گرديد.
ارتفاع امواج سونامي تا 30 متر و سرعت آن ها تا 100 كيلومتر درساعت ثبت شده است.
Tide مد و جزر:
بالا آمدن آب را مد و پايين آمدن آن را جزر مي نامند. مد و جزر در جريان شب و روز در آب هاي وسيع به چشم مي خورد و نظر به قوه ي جاذبه ي آفتاب و مهتاب اين عمل متناوباً در اقيانوس و ابحار زيادتر و در جهيل ها و آب هاي ايستاده بنابر وسعت آن ها، در جريان شب و روز به وقوع مي پيوندد. هرگاه آفتاب و مهتاب در يك سمت زمين قرار گيرند مد اعظمي و طرف مقابل آن جزر كامل و يا جزر اعظمي واقع مي گردد. هر گاه آفتاب در يك سمت زمين و مهتاب در سمت ديگر زمين واقع گردد، مد خفيف يا كوچك و آن هم به سمتي كه مهتاب قرار دارد، صورت مي گيرد.
طوري كه مي دانيم آفتاب به مراتب نسبت به مهتاب بزرگ تر بوده و قوه ي جاذبه ي آن نيز زيادتراست؛ اما چون مهتاب نسبت به آفتاب به زمين نزديك تر است بناءً قوه ي جاذبه مهتاب بالاي زمين بيشتر عمل مي كند. در اثر قوه ي جاذبه ي مهتاب در يك شبانه روز آب 6 ساعت به ارتفاع اعظمي خود و به طرف مقابل يا ساحل ديگر 6 ساعت به حد اصغري خود مي رسد، ارتفاع مد در نقاط مختلف، متفاوت مي باشد اما بزرگ ترين مد در خليج فوندي Foundry Bay واقع در كانادا به ملاحظه رسيده كه ارتفاع آن به 60/15 متر مي رسد در حالي كه ارتفاع مد در اوسط اقيانوس ها به 50 سانتي متر بالغ مي گردد.
ناگفته نبايد گذاشت كه ارتفاع مد در بحيره ي مديترانه به 88/1 متر و در بحيره ي مارمورا به 40 سانتي متر بالغ مي گردد.
از مد و جزر استفاده هاي اقتصادي صورت مي گيرد. انسان ها توانسته اند در نقاط مساعد بند ها اعمار كرده و از ذخيره ي آب بندها براي استحصال برق و نمك استفاده نمايند.
هم چنان كشتي هاي نسبتاً بزرگ از مد استفاده كرده در نقاط نزديك بندر، اموال محموله ي خويش را تخليه و بار ديگر بارگيري كرده و از اين ره گذر مفاد زياد به دست مي آورند.
Ocean currents جريانات بحري:
جريانات بحري عبارت از آب هايي اند كه در بين آب هاي اقيانوس ها به منزله ي درياهاي بزرگ جريان پيدا كرده، راه هاي دور و دراز را مي پيمايند؛ يا به عبارت ديگر جريانات بحري از حركت دايمي درياها در سطح آب است كه در بين آب هاي اقيانوس ها به جهت معين در جريان مي باشند.
دانشمندان علت اصلي توليد اين جريانات را وزش بادهاي اليزه و ضد اليزه و بادهاي غربي و مونسوني دانسته و هم چنان اختلاف درجه ي حرارت سطحي آب اقيانوس ها در نقاط مختلف و اختلاف مقدار املاح (نمك) در اقيانوس مي دانند. البته بادهاي اليزه و ضد اليزه بادهايي اند كه از نقاط فشار بلند نيمه استوايي به مناطق فشار پست استواي مي وزند.
جریانهای بزرگ سطحی
اقیانوس اطلس
در دو طرف منطقه آرام استوایی بادهای آلیزه آبهای سطحی اقیانوس را به سمت مغرب می‌راند، در نتیجه دو جریان در طرفین استوا ایجاد می‌شود. این دو به نام جریان استوایی شمالی و جریان استوایی جنوبی موسومند. بین این دو جریان ، جریان دیگری در جهت مخالف دیده می‌شود که آن را ضد جریان استوایی نامیده‌اند. توده عظیمی از آب که بوسله جریانهای استوایی شمال و جنوب استوا به سواحل آمریکا حمل می‌شود، اختلاف سطح زیادی ایجاد می‌کند. بالا آمدن سطح دریا در خلیج مکزیکو از عوامل مهم در پیدایش سیستم جریان گلف استریم است.
اقیانوس آرام
در اقیانوس آرام جریان استوایی بین مدار 9 الی 25 درجه شمالی حرکت می‌کند. این جریان از جنوب مکزیک شروع شده به سمت غرب رفته‌رفته قویتر می‌شود. در مغرب اقیانوس آرام در اثر برخورد به جزایر فیلیپین به دو شاخه تقسیم می‌شود. شاخه شمالی به تبعیت از برآمدگی جزایر ریوکیوتا جنوب ژاپن پیش می‌رود و از آنجا به مشرق بر می‌گردد. این شاخه که قویتر از شاخه جنوبی است، جریان کوروشیو (Kuroshio) نام دارد. در اقیانوس آرام جنوبی به علت وجود برجستگیها و جزایر بیشمار مسیر جریانهای اقیانوسی به اندازه سایر مناطق منظم نیست و اساسا کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است .
اقیانوس هند
در اقیانوس هند نقش باد در تشکیل جریانها به روشنی دیده می‌شود. در این اقیانوس جهت و سرعت جریانها به تبعیت از بادهای موسمی تغییر می‌کند. در زمستان نیمکره شمالی در شمال استوا جریانی به سوی غرب از جنوب خلیج بنگال و دریای عمان گذشته به سواحل سومالی می‌رسد. در جنوب از حدود خط استوا تا شش درجه عرض جنوبی ضد جریان استوایی از غرب به شرق حرکت می‌کند. این جریان از برگشت جریان قبلی تشکیل شده که در منطقه آرام استوایی جریان دارد.
حوضه قطب شمال در اطراف خشکی قطب جنوب
در حوضه قطب شمال حرکت آبها مدار بسته‌ای را تشکیل می‌دهد که یک جهت حرکت آن بر خلاف جهت حرکت عقربه‌های ساعت است. از این جریان بزرگ سه جریان انحرافی به طرف جنوب منشعب می‌شود و یکی از طریق دریای برینگ به اقیانوس آرام و دو جریان به نامهای گرینلند شرقی و لابرادور به اقیانوس اطلس وارد می‌شود.
در اطراف خشکی قطب جنوب دو جریان گردابی در جهت عکس یکدیگر در حرکت است. جهت آنها با جهت بادهای غربی و بادهای شرقی مطابقت می‌کند. جریان غربی در مجاورت قاره و جریان شرقی در شمال آن است. حد فاصل بین این دو جریان منطقه واگرای قطب جنوب است که در آنجا آبهای اعماق به طرف بالا جریان دارد.
جریان عمقی اقیانوسها
جریانهای گرم سطحی هر مسیری داشته باشند، بالاخره آب خود را به نواحی قطبی می‌برند. این آب در نواحی قطبی سرد و سنگین شده پس از اینکه در اعماق فرورفت به طرف استوا جریان می‌یابند. کیفیت جریانهای عمقی بطور دقیق معلوم نشده است. به نظر می‌رسد که در اعماق زیاد ، جریانهایی با سرعت خیلی کم وجود داشته باشد، ولی در اعماق کم جریانهایی کشف نشده که دارای سرعت قابل توجهی است.
گلف استریم
گلف استریم ، رودخانه عظیم و مرموزی است که در اقبانوس نیلگون اطلس جاری است و یکی از عظیم ترین و نیرومند ترین جرانهای آب دنیا محسوب می شود . این جریان جالب در هرساعت قریب یک صد میلیارد متر مکعب را با سرعتی بهت آور در میان تنگه های کرانه فلوریدا سرازیر
می کند و رودخانه های عظیم آمازون و میسی سی پی در برابر عظمت این جریان آب گرم به منزله رودهای کوچکی هستند .
عظمت گلف استريم
حرارت جریان آب گرم گلف استریم مساوی حرارتی است که از سوزاندن دو میلیون تن ذغال بدست می آید .
شدت و قدرت حرارت این جریان مرموز به حدی است که قادر است هوای تمام ممالک شمالی اروپا را گرم کند . اگر فرضاً مقدار 15 درجه از حرارت این رودخانه کاسته شود . احتمالا تمام ممالک شمالی اروپا مخصوصا انگلستان مسکن اسکیموها خواهد شد .
جريان آب گرم گلف استريم موجب مي شود آب هاي گرم استوايي به عرض هاي جغرافيايي بالاتر جابه جا شده و درنتيجه به عنوان مثال، هواي زمستاني در سواحل انگلستان گرم تر باشد.
قدرت عظیم این جریان
در قرن 16 یکی از دریانوردان معروف جهان هنگام مسافرت به فلوریدا متوجه شد که کشتیش با اینکه در جهت باد موافق در حرکت است ، به عقب کشیده می شود و این موضوع برای این دریانورد بینهایت تعجب آور بود ، دریانوردان انگلیسی نیز که از کندی غیر قابل انتظار حرکت کشتی ها خود به ستوه آمده بودند از بنیامین – فرانکلین چاره جوئی نمودند . و او پس از تبادل نظر با چند تن از دریا نوردان ماهر موفق به تنظیم نقشه جریان آب گلف استریم شد و از تنظیم نقشه گلف استریم چنین نتیجه گرفته شد که اگر کشتیها از روی این جریان گرم به سوی اروپا حرکت کنند دو هفته زودتر به مقصد خواهند رسید .
علت وجود گلف استریم
بنیامین فرانکلین علت وجود گلف استریم را چنین استنباط نموده است : در اثر وزش باد ثابتی از آمریکا به سوی مغرب ، آبهای گرم خلیج مکزیک روی هم انباشته می شوند ، در نتیجه سطح آبهای گرم خلیج مکزیک نسبت به اقیانوس مجاور چند اینچ بلندتر می شود این آبها طبیعتاً مخرجی باید بیابند تا خود را از این تراکم خلاص کنند و ناچار از بین شکاف بین تنگه فلوریدا و کوبا که دارای 29 مایل عرض و 250 پا عمق می باشد . با سرعت عبور کرده و سپس مسافرت مرموز و بهت آور 5000 مایلی خود را به سمت کشورهای اسکاندیناوی شروع می نماید .
هنگامیکه جریان گلف استریم به اروپا می رسد ، به دو قسمت شمالی و جنوبی تقسیم می شود قسمت شمالی آن به اقیانوس هند شمالی ریخته و قسمت جنوبی آن مجدداً مسیر بهدهای گرم آمریکا را پیش گرفته و به طرف خلیج مکزیک رهسپار و مجدداً حرارت اولیه خود را به دست می آورد .بنا بر این گلف استریم را می تواند به یک رود عظیمی تشبیه نمود که طول آن 12000 مایل می باشد طبق عقیده دانشمندان سه سال وقت لازم است تا گلف استریم مسافرت دورانی خود را طی نماید . برای اثبات این موضوع دانشمندان مزبور هزار ها بطری محتوی نامه بزبانهای مختلف روی جریان گلف استریم انداخته اند تا توانسته اند طول و مسیر آنرا پیدا کنند .
جهان دانش هنوز از اطلاعیه که در باره جریان آب گرم گلف استریم به دست آمده است قانع نشده است و برای کشف علل آن ناگزیر است راه های طویلی را بپیماید .
سایر جرایانهای معروف دریائی
1- آب سرد لابرادور – از شمال شرقی اقیانوس اطلس به طرف جنوب غربی ( سواحل آمریکا )
2- جریان خلیج – از جنوب غربی اقیانوس اطلس به طرف ساحل شرقی ( به سواحل اروپایی غربی )
3- جریان فالکاند – از مشرق اقیانوس اطلس به مغرب
4- جریان بنگاله
5- جریان دریفت
6- جریان اپولینگ
7- جریان کوروشیو
● جريان عمقي اقيانوسها
جريانهاي گرم سطحي هر مسيري داشته باشند، بالاخره آب خود را به نواحي قطبي مي برند. اين آب در نواحي قطبي سرد و سنگين شده پس از اينکه در اعماق فرورفت به طرف استوا جريان مي يابند. کيفيت جريانهاي عمقي بطور دقيق معلوم نشده است. به نظر مي رسد که در اعماق زياد ، جريانهاي ي با سرعت خيلي کم وجود داشته باشد، ولي در اعماق کم جريانهاي ي کشف نشده که داراي سرعت قابل توجهي است.
● مشهورترين جريان عمقي
در اکثر تنگه ها و گذرگاههايي که درياها را به اقيانوسها و يا به يکديگر وصل مي کند جريانهاي عمقي در جهت عکس جريانهاي سطحي وجود دارد. از همه مشهورتر جريان عمقي تنگه جبل الطارق است که در جريان جهاني جنگ دوم زير درياييهاي ايتاليا با خاموش کردن موتور خود بوسيله اين جريان بدون سر و صدا وارد اقيانوس اطلس مي شوند.
منابع :
----------------------
aftab.ir
کلمات کلیدی
