مقاله درمورد گرم‌شدن زمین

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 5

گرم‌شدن زمین

گرم‌شدن زمین یا گرمایش زمین (به انگلیسی: Global Warming) نام پدیده‌ای است که منجر به افزایش میانگین دمای سطح زمین و اقیانوس‌ها گردیده‌است. [۱] [۲] طی ۱۰۰ سال گذشته، کره زمین به طور غیرطبیعی حدود ۰٫۷۴ درجهٔ سلسیوس گرمتر شده که این موضوع دانشمندان را نگران کرده‌است.[۳] برخی از دانشمندان معتقدند که دهه‌های پایانی قرن بیستم، گرم‌ترین سال‌های ۴۰۰ سال اخیر بوده است. [۴] گزارش‌ها حاکی از آن است که ۱۰ مورد از گرم‌ترین سال‌های جهان تنها از سال ۱۹۹۰ تا سال ۲۰۰۷ به ثبت رسیده است که این میزان در ۱۵۰ سال گذشته بی‌سابقه بوده است.[۵] به نظر می‌رسد فعالیت‌های صنعتی در ایجاد این مشکل بسیار موثر است و به گرم شدن کره زمین کمک می‌کند.[۳]

از سال ۱۸۸۰ اندازه‌گیری دمای هوای کره زمین آغاز شده‌است و تا کنون نیز ادامه دارد. پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۱۴ زمین شاهد رکورد بی‌سابقه «گرم شدن» باشد. [۶]همچنین گفته می‌شود گرم شدن کره زمین، در سال ۲۱۰۰ باعث خشکسالی شدید، گرمای سوزان و طوفان‌های وحشتناک خواهد شد. [۷]در مورد دلایل این پدیده، یک سری از تئوری‌ها بر تأثیر گازهای گلخانه‌ای بر این فرآیند مبتنی است و برخی دیگر فرآیندهایی نظیر فعالیت‌های آتشفشانی و زمین گرمایی و همچنین فعالیت‌های خورشیدی را دلیل این پدیده می‌دانند. استناد این دانشمندان برای گفته‌های خویش، وقوع دوره‌های سرد و گرم در طول مدت زمانی است که از عمر زمین می‌گذرد. [۲]

به عقیده بسیاری از دانشمندان با افزایش آگاهی‌های عمومی، مصرف بهینه سوخت و انرژی، افزایش سطح فضای سبز و جلوگیری از تخریب جنگل‌ها، بازیافت مواد و استفاده از انرژی‌های جایگزین سوخت‌های فسیلی مانند باد و خورشید می‌توان این پدیده و اثرات منفی آن بر زندگی بشر را کنترل کرد.

در نشست آب‌وهوایی کانکون مکزیک که در ماه دسامبر ۲۰۱۰ تشکیل شد ۱۹۳ کشور شرکت‌کننده تصمیم گرفتند تا صندوقی ۱۰۰ میلیارد دلاری را به منظور کمک به کشورهای در حال توسعه در مبارزه با گرمایش زمین تأسیس کنند.[۸] سال ۲۰۱۰ به گزارش سازمان جهانی هواشناسی گرمترین سال تاریخ زمین تعیین شده است.[

هیات بین‌المللی بررسی تغییرات آب و هوایی (IPCC) می‌گوید تغییرات جوی که در سراسر جهان مشاهده می‌شود به احتمال خیلی زیاد ناشی از عواملی است که بشر در آنها دست دارد. [۱۰] آکادمی ملی علوم آمریکا نیز فعالیت انسان‌ها و تولید گازهای گلخانه‌ای را علت اصلی این پدیده معرفی می‌کند.[۴]

دانشمندان با استفاده از داده‌های جمع‌آوری شده از گیاهان، یخچال‌ها و سایر نمونه‌ها به این نتیجه دست یافته‌اند و معتقدند که این تحقیقات به‌طور قطعی تایید می‌کند که فعالیت‌های انسانی بر آب و هوا تأثیر می‌گذارد. [۱۱]

ولی برخی دانشمندان معتقدند که افزایش حرارت در سال‌های اخیر را می‌توان به فعالیت‌های خورشیدی و تابش آن نسبت داد. این گروه می‌گویند تصاعد دی‌اکسیدکربن و سایر گازهای گلخانه‌ای کمتر از آن است که تغییرات مشاهده شده را توجیه کند.

همچنین نابودی و آتش‌سوزی جنگل‌ها به عنوان یکی از دلایل گرم شدن دمای زمین مطرح شده‌است. [۱۲] درحقیقت درختان با جذب دی اکسید کربن، آن را ذخیره می‌نمایند که در اثر سوختن، آن را آزاد می‌نمایند. بنابراین آتش‌سوزی در جنگل‌ها می‌تواند به‌عنوان یکی از دلایل افزایش میزان دی‌اکسید کربن در اتمسفر و درنتیجه گرم شدن زمین مورد توجه قرار بگیرد. شایان ذکر است که رویداد ال‌نینیو میزان گرمای زمین را به طور موقت افزایش می‌دهد.

بی‌شک انسان در آنچه امروزه به عنوان گرم شدن جهانی از آن یاد می‌شود٬ نقش مؤثری داشته است. دخالت و برداشت بی حد و حصر نوع بشر در طبیعت باعث دگرگونی عظیمی شده که نمی‌توان آن را انکار نمود. اما در طول تاریخ مسکونی شدن زمین این اولین باری نیست که این سیاره آبی به شدت گرم می‌شود. دوره‌های بی‌اندازه گرم و یا سرد زمین نتیجه مستقیم یا غیرمستقیم عوامل متعددی است که از قلب این سیاره آغاز شده و تا عمق فضا پیش می‌رود. از جمله عوامل طبیعی گرم شدن زمین می‌توان به دوره‌های فعالیت خورشیدی٬ فوران آتشفشان‌های بزرگ٬ چرخه‌های میلانکوویچ٬ گردش دماشوری اقیانوس و برخورد سیارک‌ها یا دنباله‌دارها اشاره کرد.[۱۳]

اثر گلخانه‌ای

تحقیقات نشان می‌دهند بین افزایش میزان گازهای گلخانه‌ای موجود در اتمسفر با گرم شدن کره زمین ارتباط مستقیمی وجود دارد. [۱۴]

زمین مقداری از انرژی خورشید را جذب می‌کند و باقی آن را منعکس می‌نماید.در طی این فرآیند طول موج نور تغییر پیدا می‌کند. بعضی از گازهای موجود در جو زمین، این تابش خروجی را جذب می‌کنند. این تابش عمدتاً در محدوده فروسرخ است. مولکول گازهای گلخانه‌ای، بسیار بیشتر از سایر گازها نور مادون قرمز را جذب می‌کند. جذب انرژی توسط مولکولهای گاز سبب جنبش مولکول و افزایش انرژی آن می‌شود. وقتی این اتفاق در مقیاس بزرگ رخ دهد، مانند این است که زمین را با یک پتو پوشانده‌ایم. دمای کل نواحی زمین افزایش می‌یابد. این پدیده اثر گلخانه‌ای و گازهایی که در آن موثرند، گازهای گلخانه‌ای نامیده می‌شوند. [۱۵]

پیامدها

برخی از دانشمندان، افزایش توفان‌ها و گردبادهای سهمگین را یکی از نتایج گرم شدن کره زمین قلمداد می‌کنند. [۴] اغلب کارشناسان اقلیمی معتقدند که این روند می‌تواند به وقوع خشکسالی‌ها، سیل‌ها، بادهای گرم و توفان‌های مهیب‌تر منجر شود اما بعضی از آنها هم بر این باور هستند که بعضی از این حوادث رخ داده علامت گرم شدن زمین نیستند چون این آشفتگی و نابسمانی ویژگی طبیعی اقلیم است.[۵] از پیامدهای دیگر بالا آمدن آب دریا‌ها، و در نتیجه رفتن مناطق ساحلی و جزایر زیر آب و رقیق‌شدن آب اقیانوس‌ها و در نتیجه افزایش بارندگی در تمام جهان است.

گرم شدن زمین باعث شده‌است که دمای داخلی یخچال‌های طبیعی واقع در نقاط مختلف جهان از جمله یخچال‌های واقع در شمالگان، جنوبگان و چین افزایش پیدا کند و در نتیجه با آب‌شدن تدریجی، حجم زیادی از ذخایر این یخچال‌ها ذوب شود. این مساله از آنجا حائز اهمیت است که این یخچال‌ها بخش عمده‌ای از ذخایر آب آشامیدنی جهان را تشکیل می‌دهند.[۱۶] بنابراین منابع آب آشامیدنی سالم رو به کاهش می‌گذارد و احتمال شیوع بیماری‌هایی که از طریق آب آشامیدنی ناسالم شیوع می‌یابند،

آهنربایی کره زمین (تحقیق)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 21

آهنربایی کره زمین

1 - زمینه با پیدایش آهنربا ، پس از گذشت زمان کوتاهی پی بردند که کرة زمین نیز خاصیت آهنربایی دارد ؛ تا آنجا که نام قطب های آهن ربا را را بر اساس نام قطب های زمین نام گذاری کردند .

به دنبال آن ، برای اولین در سال 1600 میلادی ، توسط « گیلبرت » زمین به عنوان یک آهنربای بزرگ معرفی شد .

برای دلیل وجود خاصیت مغناطیسی در کرة زمین ، نظریه های متفاوتی از آغاز شناخت آن تا کنون ، ارائه شده است و حتی بعضی می گفتند ، خاصیت مغناطیسی کرة زمین ، تحت تأثیر کره های دیگر است . اما آخرین نظریه ، این خاصیت را به مواد مذاب داخل کرة زمین مربوط می داند .

2 - خاصیت مغناطیسی کرة زمین

یکی از ویژگی های مهم کرة زمین ، وجود خاصیت آهنربایی در آن است و مانند این است که درون کرة زمین ، آهنربای بسیار بزرگی قرار داده شده است و تا کنون ، نظریه های گو ناگونی برای علت آن ارائه شده است . آخرین نظریه این است که درون کرة زمین ، مواد مذاب در حال حرکت وجود دارد و بیشتر این مواد ، از جنس آهن و نیکل هستند . هنگامی که این مواد حرکت می کنند ، در اطراف جریان های الکتریکی ضعیفی به وجود می آورند که در مجموع ، باعث می شود کرة زمین ، خاصیت آهنربایی پیدا کند و در اطراف کرة زمین ، میدان مغناطیسی به وجود می آید . ما روی آهنربای بزرگی به نام «زمین » زندگی می کنیم .

چندین سیارة دیگر از سیاره های منظومه شمسی نیز ، میدان مغناطیسی دارند که از جمله آنها می توان از عطارد و مشتری نام برد . این خاصیت در خورشید و بسیاری ستاره های دیگر نیز دیده می شود .

خاصیت مغناطیسی کرة زمین ، نقش بسیار مهمی در جهت یابی کشتی ها و هواپیماها دارد . شمال و جنوب مغناطیسی زمین ثابت نیست و در فاصله های زمانی ، به میزان قابل ملاحظه ای تغییر می کند .

3 - زاویه انحراف

چنانچه به کمک عقربة مغناطیسی به طرف قطب شمال یا جنوب برویم ، به قطب شمال و جنوب واقعی کرة زمین نمی رسیم . علت این است که قطب شمال و جنوب جغرافیایی و مغناطیسی کرة زمین ، با هم یکی نیست ؛ یعنی اینکه قطب شمال مغناطیسی زمین ، درست روی قطب شمال جغرافیایی زمین قرار ندارد و اگر دو قطب جغرافیایی و مغناطیسی زمین را توسط خطی فرضی به به نام « محور » به هم وصل کنیم ، بین دو محور مغناطیسی و محور جغرافیایی زمین ، زاویه ای ساخته می شود که به آن ، زاویة انحراف گویند . این زاویه ، به مرور زمان ، جزئی تغییر می کند و ثابت نمی ماند ، و اندازة آن در نقاط مختلف زمین متفاوت است . زاویة انحراف در جهت یابی هواپیماها و کشتی ها بسیار مهم است . هم اکنون قطب شمال مغناطیسی کرة زمین ، در شمال کانادا قرار دارد .

4 - زاویه میل

مطالعة مغناطیسی زمین ، نشان می دهد که خط های میدان مغناطیسی زمین افقی نیست و با سطح زمین زاویه ای می سازد همچنین می دانیم خاصیت مغناطیسی یک آهنربا در نقاط مختلف آن متفاوت است و در دو قطب آن ، این خاصیت بیشتر است . به همین ترتیب ، خاصیت آهنربایی کرة زمین در دو قطب بیشتر است . پس اگر یک عقربة مغناطیسی آزاد باشد تا بتواند در راستای عمودی نیز حرکت کند ، نوک این عقربه نزدیک قطب ها به زمین متمایل می شود و در خط استوای مغناطیسی عقربه ، افقی قرار می گیرد و در قطب ها ، به عنوان مثال قطب شمال ، نوک عقربه N آن ، عمود بر سطح افقی خواهد شد . پس محور مغناطیسی عقربه های مغناطیسی در مکان های مختلف استوا تا قطب ، نسبت به سطح افق تغییر کرده و زاویه ای با افق می سازد ؛ این زاویه را زاویة میل گویند . پس زاویه میل ، زاویه ای است که محور مغناطیسی عقربه با سطح افق می سازد همچنین این زاویه ، در جهت یابی هواپیماها و کشتی ها نقش بسیار مهمی دارد ؛ در جغرافیا به این زاویه ، عرض جغرافیایی گویند .

5 - کشف معدن های آهنی زمین

مطالعة میدان مغناطیسی زمین برای هدف های علمی و عملی ، از اهمیت به سزایی برخوردار است . وجود میدان مغناطیس زمین ، انجام پاره ای از بررسی های مهم دیگر را میسر کرده است ؛ از آن جمله ، می توان از روش های اکتشاف و مطالعة ذخایر زمین نام برد . تحلیل دقیق میدان مغناطیسی زمین ، وسیلة توانمندی برای بررسی ذخایر معدنی زمین است . در حال حاضر ، جست و جوی مغناطیس سنجی ، روش ژئوفیزیکی مهم و گسترده ای است که برای اکتشاف و ذخایر معدنی به کار می رود .

در زمین ، نواحی ای وجود دارد که در آن جا کمیت های مغناطیسی به طور ناگهانی تغییر می کنند و مقادیری به خود می گیرند که با مقادیر مربوط به محل های مجاور ، تفاوت زیادی دارند تفاوت زیاد کمیت های مغناطیسی در این ناحیه ها ، ناشی از فشار تودة بزرگی از سنگ آهن های مغناطیسی در زیر سطح زمین است ؛ به همین دلیل ، مطالعة ناهنجاری های مغناطیسی ، دانسته های باارزشی در مورد وجود و محل مخزن های سنگ های مغناطیسی ارائه می دهد .

6- مین های دریایی

مواد مغناطیسی مانند آهن که در میدان مغناطیسی کرة زمین قرار گرفته باشند . به مرور زمان ، خاصیت مغناطیسی پیدا می کنند ؛ مثلاً یک کشتی که در آن آهن نیز به کار رفته است ، به مرور زمان آهنربا می شود . از این خاصیت برای به دام انداختن آن استفاده می شود .

عملکرد یک مین دریایی ، به گونه ای است که خاصیت آهنربایی کشتی بر آن اثر گذاشته و فرمان انفجار صادر می شود .

در یک مین دریایی ، عقربه ای مغناطیسی قرار داده اند که هنگام عبور کشتی از بالای آن ، عقربه تحت تأثیر قرار گرفته و مین از سطح زیرین دریا ، به سطح دریا می رسد و سپس منفجر می شود . برای خنثی کردن این مین ها دو روش وجود دارد .

الف ـ مغناطیس نیرومندی را با کابل های سیمی از زیر هواپیما آویزان کرده و آن را نزدیک سطح آب ، حرکت می دهند . آهنربای قوی روی مین ها اثر گذاشته و آنها را خنثی می کند . گاهی کابل سیمی دایره شکل را به طور شناور روی سطح آب قرار می دهند و جریانی را از آن می گذرانند ، که

اتمسفر زمین (تحقیق)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 11

اتمسفر زمین

بسیاری از مردم پوشش اطراف زمین را تا آنجا که جو نامیده میشودبه مثابه پوششی تحت نام اقیانوس هوا می شناسند که زمین را در بر گرفته است و این پوشش لایه هایی از گازها وبخار آب است . با اینکه از نگاه اولیه این تصور شکل می گیرد اما باید بدانیم که در این نگرش ساده مواردی وجوددارد که در بحثهای عمومی کمتر بدان پرداخته می شود. بحثهائی که تحت آن علم هواشناسی شکل می گیرد و به راستی یکی از زیبا ترین وپیچیده ترین مکانیسم های طبیعی را مورد بررسی قرار میدهد. آنچه که برروی این کره خاکی حیات را مقدور ساخته است ارتباط بسیار منظم وتنگاتنگی ما بین اعضای تشکیل دهنده این پوشش با طبقات مختلف است.طبقاتی که هر لایه آن وظیفه بسیار مهم وتعیین کننده ای در تشکیل و ادامه حیات داراست. به نحوی که با حذف مجازی هر لایه ومحاسبات مربوط به آن دگرگونی ژرفی در سایر طبقات وبه تبع آن، تغییر کامل مکانیسم فعلی را سبب می شود.در دید اغلب افراد اهمیت جو در لایه مجاور زمین است که دارای اکسیژن کافی برای تنفس می باشد.برای شکل گیری این لایه که موجودات در تماس مستقیم با آن می باشندطبقات دیگر طبق چینش خاص خود با خصوصیات منحصر به فرد دخالت دارند که در این مشارکت با حذف هر کدام قطعا حیات به خطر جدی خواهد افتاد. گر چه جو به معنای واقعی یک سوسیال کامل است و هیچ جای خالی در جو نمی توان یافت و کاملا فضا را به یک نسبت ویک شکل پوشش می دهد اما در هر لایه ترکیبات خاص از عناصر و ملوکولها با توجه به خصوصیات آن لایه قرار دارد.از دیدگاه مخابرات ماکروویو وابستگی ارسال تحت کانال هوا به پارامترهای فیزیکی ،جای پائی برای مطالعه وباز بینی دقیقی بر این رویه میطلبد. اهمیت لایه های جو در مخابرات بدین سبب است که محیط انتقال امواج الکترومغناطیس بوده و گاهی به عنوان Reflector مورد استفاده قرار میگیرد ماهواره ای که در مدار زمین قرار میگیرد وتنها راه ارتباطی آن با زمین امواج رادیوئی میباشد، امواجی را دریافت میدارد که از این لایه ها در شرایط مختلف جوی ودر زمانهای مختلف فصلی وشبانه روزی عبور نموده است.دو مشخصه عمده امواج صرفنظر از نوع قطبی شدگی و اختلاف فاز ، دامنه موج و فرکانس موج میباشد.که هرچه فرکانس موج بالاتر رود نفوذ وانتشار آن در فاصله های بعید بهتر صورت میگیرد.اما این دو کمیت به چه نسبت وتا چه حدود افزایش یابند که اولا اختلاف زیادی با سطح Optimize خود نداشته از طرف دیگر ارتباط به شکلی دائمی وجود داشته باشد.چرا که طبق آنچه که در ادامه توضیح داده خواهد شد جو ترکیبی پیچیده از عوامل محدود کننده میباشد که بر اساس ماهیت فیزیکی منحصر به فرد خود در ارتباط با امواج رادیوئی در طول شبانه روز رفتار متغییری از خود نشان میدهد. مختصری در خصوص اتمسفر زمین فضای بین اتمسفر زمین وسیارات منظومه شمسی خلا کامل نیست اگر چه چگالی مواد بین سیارات کم است این فضا مقادیری گازهای داغ وذرات گرد و غبار در بر دارد. مواد گازی موجود در این نواحی را گاز بین سیارات مینامند زیرا این گازها بین سیارات قرار دارند واغلب از پروتونها و الکترونها تشکیل شده اند و چگالی مولوکولی آن بسیار کم است. مدار حرکت زمین به دور خور شید از فضای بین سیارات میگذرد وبه همین دلیل با گازهای بسیار رقیق بین سیارات ادغام می شود. جو از نظر عمودی ممکن است بنا به ترکیبات ،عکس العملهای شیمیایی ، یونیزه شدن ، دما ، فشار وغیره برحسب ارتفاع طبقه بندی شود که در این بخش مختصری از خصوصیات این طبقات شرح داده میشود.از موارد بر شمرده شده یونیزه شدن از اهمیت فوق العاده ای بر خوردار است. به طور خلاصه میتوان گفت که جو از چهار لایه کاملا مشخص تروپوسفر ، استراتوسفر ،مزوسفر و ترموسفر تشکیل شده است. دماهای زیاد نزدیک سطح زمین ،در مجاورت استراتوپاز و ناحیه ترموسفر دیده میشود.این زیاد بودن دما به تابش خورشید و جذب آن مربوط است.بیشتر تابش خورشیدی توسط سطح زمین جذب میشود.بنا بر این تروپوسفر از ناحیه زیرین شروع به گرم شدن میکند.تغییرات دما از سطح زمین با افزایش ارتفاع ، کاهش می یابد و این بدین سبب است که از منبع گرمائی که سطح زمین می باشد دور میشویم.بر عکس تروپوسفر ناحیه گرمائی استراتوسفر در بالای آن قرار دارد واینجا همان نقطه ای است که در آن شکل گیری اوزن و تجزیه ملوکولهای اکسیژن صورت میگیرد ودر اثر این واکنش گرما ایجاد میشود .با

تاریخچه تخمین عمر زمین 18 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 18

عمر زمین

دید کلی

از روزی که انسان برای نخستین بار شروع به نوشتن افکار خود کرد، پیوسته نگران موقعیت خود در عالم لایتناهی بوده است. لیکن تا سال 1788 و نوشته‌های «جیمز هاتن» ، مفهوم زمان تقریبا نامحدود ، تنها برای انسان دارای معنا بود و زمین صرفا در یک چارچوب موقتی مورد نظر قرار می‌گرفت. در اندیشه انسان قرون وسطی ، زمین از نظام بسته‌ای تشکیل می‌شد که از آغاز آن چندان وقتی نمی‌گذشت و عاقبت آن هم چندان دور نبود.

تاریخچه تخمین عمر زمین

از آنجایی که زمان غیر قابل لمس است، تصور ابعاد زمان نیاز به بصیرت ذهنی داشت که طبیعت ‌گرایان قرن هفدهم قادر به پذیرش آن نبودند، بنابراین نگرش قرون وسطایی کوتاه بودن زمان دنیوی همچنان باقی ماند. محققین مسیحی آن زمان بطور کلی می‌پنداشتند که سن زمین در حدود 6000 سال است، رقمی که بر اساس قبول نوشته‌های باستانی عبرانی قرار است.

سیر تحولی و رشد

تخمین عمر زمین از مدتهای بسیار طولانی فکر دانشمندان را به خود مشغول کرده بود. دانشمندان مختلف سعی داشتند با روشهای مختلفی سن کره زمین را تخمین بزنند که از آن جمله می‌توان تخمین عمر زمین را بر اساس شوری آب اقیانوسها و محاسبه میزان رسوبگذاری ذکر کرد. در سال 1897 ، فیزیکدان معروف «لرد کلوین» (Lord Kelvin) قدمت و عمر زمین را به این صورت تعریف نمود که زمین در ابتدا به حالت مذاب بوده و بعد سرد شده است. وی همچنین اظهار نظریه‌هایی را بر اساس فرضیه‌هایی در مورد منشأ و مبدا حرارت خورشید به عمل آورد و ادعا کرد زمین سنی در حدود 20 الی 40 میلیون سال دارد.در اوایل قرن بیستم ، «رادرفورد» (Ruther Ford) و «هولمز» (Holmes) در انگلیس و «بولتوود» (Boltwood) در آمریکا دریافتند که تجزیه عناصر ناپایدار جهت تولید ایزوتوپهای رادیوژنیک می‌توانند برای تعیین سن کانیها و سنگهای پوسته کره زمین مورد استفاده قرار گیرند. ولی روشها و تکنیکهای تحلیلی در آن زمان آنقدر دقیق نبود که بتواند مقدار ایزوتوپهای رادیوژنیک موجود در سنگها را تعیین نماید. در نتیجه منحصرا بعد از سال 1950 که اسپکترومتر (Spectrometer) اختراع گردید، تعیین سن سنگها به طریق ایزوتوپی معمول گردید از این مقاله سعی می‌شود تا روشهایی را که از ابتدا برای برآورد عمر زمین مورد استفاده قرار گرفته، مورد بحث قرار دهیم و در نهایت به روشی که امروزه استفاده می‌شود و دقیقتر است، اشاره کنیم.

تخمین عمر زمین بر اساس شوری آب اقیانوسها

در سال 1715 «ادموند هالی» (Edmond Halley) ، منجم انگلیسی ، این مطلب را پیش کشید که سن زمین را می‌توان از روی مقدار شوری آب اقیانوسها محاسبه کرد. عملا نقشه این بود که مقدار شوری آب دریاها را با دقت تمام محاسبه و سپس عمل را ده سال بعد تکرار کنند، با محاسبه مقدار ازدیاد شوری آب در هر ده سال می‌توان زمان لازم برای تحصیل شوری آب فعلی را از آبهای شیرین اولیه بدست آورد. اگر هم چنین آزمایشی انجام شده باشد، هیچ ازدیادی در شوری آب اقیانوسها دیده نشد.در اواخر قرن نوزدهم بعضی محققان با تجدید نظر در روش فوق و با تجزیه شیمیایی آب رودخانه‌ها ، مقدار سدیم اضافه شده به دریاها در هر سال توسط رودخانه‌های دنیا را محاسبه کردند. با دانستن حجم تقریبی آب اقیانوسهای امروزی و فرض اینکه آب اقیانوسهای اولیه شیرین بوده است و میزان ازدیاد سدیم توسط رودخانه‌های امروزی میانگینی برای تمام زمان زمین شناسی است، آنها زمان لازم برای تحصیل غلظت سدیم و شوری امروزی را محاسبه کردند. سرانجام نتیجه‌گیری کردند که از روز اولی که آب برای نخستین بار بر روی سطح زمین متراکم شد، 90 میلیون سال می‌گذرد. امروزه ما می‌دانیم که تخمین هالی از سن اقیانوسهای زمین به مراتب کمتر سن واقعی آنهاست. دلیل عمده آن هم این است که او تعویض سدیمی را که میان آب دریا و سنگهای پوسته کره زمینی صورت می‌گیرد، بسیار ناچیز می‌پنداشت.

تخمین عمر زمین بر اساس میزان رسوبگذاری

هر که سنگهای رسوبی را مطالعه کرده باشد، می‌داند که طبقه‌ای ضخیم از ماسه سنگ می‌تواند در عرض یک روز ته‌نشین شود یا لایه نازک گل رسی که روی آن قرار می‌گیرد، ممکن است برای ته‌نشین شدن به 100 سال زمان نیاز داشته باشد و سطح طبقه بندی میان آنها ممکن است نماینده مدت زمانی بیش از مجموع آنها باشد. برای ضخامت معینی از طبقات رسوبی میانگینی برای میزان رسوبگذاری وجود دارد. اگر تغییرات مهمی در شرایط محیط رسوبی رخ ندهد و فرسایش نیز در امر رسوبگذاری وقفه ایجاد نکند، ضخامت طبقات کم و بیش متناسب با زمان سپری شده خواهد بود.زمین شناسان اواخر قرن نوزدهم تصور می‌کردند که می‌توانند در صورت تخمین میزان ته‌نشست در محیطهای رسوبی امروزی ، زمان مشخص شده توسط واحدهای سنگهای قدیمی مشابه را نیز معین کنند. آنها همچنین تصور می‌کردند که در صورت تعیین ضخامت کل طبقات رسوب کرده در گذشته ، خواهند توانست کل زمان زمین شناسی طی شده را تخمین بزنند.

تخمین عمر زمین بر اساس سرد شدن کره زمین

در بسیاری مناطق درجه حرارت معادن عمیق ازدیاد محسوس و یکنواختی را بر حسب ازدیاد عمق نشان می‌دهد. این افزایش حرارت نشان می‌دهد که دما از درون گرم زمین به طرف قسمت سرد خارجی آن جریان دارد و از پوسته زمین متصاعد می‌شود. این اتلاف گرما قابل اندازه گیری است و منطق « کلوین » (Kelvin) استدلال می‌کرد که اگر زمین با از دست دادن حرارت ، تدریجا در حال خنک شدن است، پس در زمان گذشته می‌بایست گرمتر بوده باشد. کلوین این پدیده را به صورت اتلاف حرارت از یک حالت مذاب اولیه در نظر گرفته بود و با مطالعه میزان جریان حرارت امروزی نشان داد که از نظر زمان زمین شناسی ، مسلما مدت زیادی از زمانی که زمین در حالت مذاب بوده، نگذشته است.این زمان ظاهری تبلور پوسته جامد زمین ، حداکثر قدرت ممکن را برای حیات ، آنگونه که ما می‌شناسیم، مشخص کرد. عدم دسترسی به جزئیات مربوط به نقطه ذوب سنگها و هدایت گرما تحت شرایط حرارت و فشار زیاد ، مانع ارزیابی دقیق زمان تبلور می‌شد، لکن مدت تعیین شده بسیار کم بود. بر این اساس زمانی که کلوین بدست آورده بود، 100 میلیون سال بود.

مواد رادیواکتیو

بعضی از مواد معدنی دارای خاصیت رادیواکتیو هستند، بدین معنی که از خود سه نوع اشعه خارج می‌سازند. اشعه خارج شده یا دارای بار الکتریکی مثبت است، که در این صورت به نام پرتو آلفا خوانده می‌شود و یا دارای بار اکتریکی منفی است که اشعه بتا خوانده می‌شود. نوع سوم اشعه که نزدیک به اشعه ایکس است، از نظر الکتریکی خنثی است و به نام اشعه گاما خوانده می‌شود. در اثر صدور این ذرات ، به مرور جسم به مواد دیگر تبدیل می‌شود.مدت زمانی را که جهت نصف شدن اتمهای اولیه لازم است، به نام زمان نیم عمر می‌خوانند. زمان نیم عمر اجسام مختلف ، متفاوت است و از چند ثانیه تا چند میلیارد سال تغییر می‌کند. سنگهای تشکیل دهنده زمین معمولا حاوی یک یا چند ماده رادیواکتیو نظیر اورانیوم ، رادیوم ، توریوم و پتاسیم و... هستند. با در دست داشتن سرعت تجزیه و اندازه گیری مقدار اولیه و ماده تبدیل شده موجود در نمونه ، می‌توان زمانی را که از تجزیه نمونه می‌گذرد، بدست آورد و بر اساس همین روش است که سن زمین تعیین شده است.

تخمین سن زمین بر اساس سنگهای آسمانی

قسمت اعظم و در ضمن قدیمیترین بخش تاریخ زمین شناسی را بخش پرکامبرین تشکیل می‌دهد که معمولا از نظر سنگ شناسی مشخص است و می‌توان سنگهای متعلق به آن را را تشخیص داد. آزمایشات مختلف بر روی سنگهای این بخش ، اعداد متفاوتی را بدست داده که کمترین آنها 600 میلیون سال و بیشترین آنها 3.5 میلیارد سال است. اگر تصور کنیم که پرکامبرین از 3.5 میلیارد سال پیش شروع شده ، زمان تشکیل زمین مسلما از این عدد بیشتر است و بنابراین برای تعیین سن زمین از عوامل دیگر نیز بایستی کمک گرفت.یکی از این عوامل ، سنگهای آسمانی است. از آنجا که مطابق تمام نظریات موجود ، تشکیل زمین و سایر سیارات منظومه شمسی همزمان بوده است، با تعیین سن این سنگها می‌توان سن واقعی زمین را بدست آورد. حداکثر سنی که تا به حال برای سنگهای آسمانی بدست آمده 4،6 میلیارد سال بوده است. یکی دیگر از عواملی که به تعیین سن زمین کمک می‌کند، نمونه‌هایی است که از ماه گرفته شده و بر اساس تجزیه نمونه‌های مذبور عددی نظیر عدد فوق برای آنها حاصل شده است. بدین ترتیب می‌توان عدد 4،6 میلیارد سال را برای سن زمین در نظر گرفت.

نابودی زمین

مقدمه

عواملی وجود دارند که ممکن است در آینده باعث نابودی و یا تغییر در شرایط اقلیمی و از بین رفتن حیات در کره زمین شوند. بعضی از این عوامل که زائیده دست بشر است تا گذشته‌های ‌خیلی نزدیک اهمیت چندانی نداشت ولی امروزه نمی‌توان از آنها چشم پوشی کرد ، مثلا قطعه درختان جنگلی و افزایش دی‌اکسید کربن اتمسفر و سوراخ شدن لایه ازن. عوامل دیگری نیز وجود دارند که آدمی نمی‌تواند آنها را کنترل کند و این عوامل طبیعی ممکن است که در آینده باعث نابودی کره زمین شوند. در این مقاله سعی می‌شود تا حدودی به شرح این عوامل بپردازد.شکار بی رویه حیوانات ممکن است که باعث نابودی آنها شود مثلا شکار ماموتها‌ توسط انسان با از بین رفتن نسل این حیوان شده است و امروزه فقط اجساد باقیمانده این جانور عظیم الجثه را در میان یخهای سیبری می‌توان پیدا کرد. از میان دیگر قربانیها به پرنده قطبی اوک (Auk) باید اشاره کرد که طی 150 سال اخیر شکار گردیده و کلا نابود شده است و روند شکار پارهای ‌جانوران دیگر نیز بسیار خطرناک و هشدار دهنده است. قطعه درختان جنگلی ، پاکسازی بیشه را رها و گسترش کشتزارها و توسعه روز افزون شهرها را نیز باید از جمله عوامل دانش و گریزاندن جانوران از دادگاه خویش به شمار آورد.

آلودگی محیط زیست

مساله آلودگی محیط نیز بسیار جدی و سه طور فزآیندهای ‌خطرناک و هشدار دهنده است. مقدار دی‌اکسید کربن موجود در جو زمین هماهنگ با پیشرفت صنایع به شدت رو به فزونی است و ارائه آن زیانها‌ی جبران ناپذیری به همراه خواهد داشت. بیشتر افزایش دی‌اکسید کربن در جو ناهید موجب گردیده تا دمای سطحی سیاره مزبور به حدود 540 درجه سانتی گراد بالا رود و ان را به جهنمی سوزان مبدل سازد. پاره‌های ‌فعالیتها‌ی صنعتی نوین موجب می‌گردد که میزان دی‌اکسید کربن کره مسکونی ما نیز فزونی یابد و دگرگونی خطرناکی را در اقلیم زمین باعث گردد. کشور آمریکا بزرگترین کشور آلوده کننده زمین می‌باشد که به تنهایی در حدود 40 در صد از دی‌اکسید کربنی که وارد جو زمین می‌شود را تولید می‌کند.

جنگ اتمی

تهدید کننده‌ترین خطرات ، احتمال وقوع جنگ جهانی و کاربرد سلاحهای اتمی است. تاثیر جنگ افزارهای اتمی و عدم کنترل صحیح مواد رادیواکتیو نه تنها به نابودی انسان و دیگر موجودات کنونی زمین می‌انجامد بلکه امکان تجدید حیات از سیاره خاکی را نیز برای همیشه از بین خواهد برد.

تاثیر خورشید

به جز موارد قبلی که زائیده دست انسان است، رویدادهای دیگری نیز وجود دارد که از توان کنترل آدمی به دور است. حیات زمین کاملا به خورشید وابسته است و هر گونه تغییری درباره آن ولو خیلی ناچیز هم که باشد به ضایعات مرگباری مبدل می‌گردد و اثرات ، مطلوبی به جای می‌گذارد. آب و هوای زمین طی عصر یخبندان کوچک یعنی حدود قرن هفدهم میلادی بطور کاملا محسوس سردتر از امروزه بوده است. بین سالهای 1850 تا 1940 دوره نسبتا گرمی جایگزین آن گردید، اما این که دوره سرد احتمالا یخبندان بعدی کی آغاز خواهد شد، معلوم نیست و هیچگونه شواهدی دال بر این که شرایط معتدل کنونی تا چه زمان به درازا خواهد کشید در دست نداریم.گذشته‌ها‌ نشان داده که دورهها‌ی میان دو یخبندان گاه به بیش از ده هزار سال به درازا کشیده است ولی در هر صورت مسلم این است که دوره یخبندان دیگری در پیش خواهیم داشت. بدون تردید انسان با اتکا به نیروی تفکر و اندیشه که از ویژگیهای او به شمار می‌آید از این مهلکه جان سالم به در خواهد برد، ولی در عین حال باید گفت که این مبارزه به قیمت کاهش جمعیت جهان تمام خواهد شد.

برخورد سنگهای آسمانی

خطر ناشی از برخورد سنگهای آسمانی با زمین را نیز نباید از قطر دور داشت گرچه تصادف سنگهای آسمانی به نابودی زمین نخواهد انجامید ، اما دگرگونیهایی را در شرایط اقلیمی زمین موجب خواهد شد، سرنوشت دایناسورها می‌تواند گواهی بر این ادعا باشد. گفته می‌شود که دایناسورها در اثر برخورد سنگ آسمانی بسیار عظیمی منقرض شده‌اند. سنگهای آسمانی که به زمین برخورد می‌کنند در بدو پیدایش زمین بسیار زیاد بوده است و رفته رفته از تعداد آنها و نیز اندازه آنها کاسته شده است. همچنین این سنگها وقتی به جو زمین برخورد می‌کنند در اثر اصطکاک سوخته می‌شوند و اندازه آنها بسیار کوچک می‌شود و حتی ممکن است به صورت گرد و غبار در آیند و به زمین نرسند.

واژگونی قطبها‌ی مغناطیسی زمین

واژگونی قطبها‌ی مغناطیسی زمین نیز ضایعه ساز خطرناکی به شمار می‌آید. این دگرگونی در زمانی آغاز خواهد شد که اثرات فعلی میدان مغناطیسی زمین متوقف شود در خاصیت مگنتوسفر (Magnetosphere) که نقش سیر محافظ زمین را به عهده دارد زایل شود و راه را بر روی پرتوهای کیهانی بگشاید و صحنه حیات بخش زمین را میدان تاخت و تاز اشعه مرگبار کیهانی قرار دهد. دانشمندان اثبات کرده‌اند که هسته داخلی زمین که جامد است در حال بزرگ شدن است یعنی به اندازه آن افزوده می‌شود و از اندازه هسته خارجی مایع کاسته می‌شود. در اثر بزرگ شدن هسته جامد زمانی می‌رسد که دیگر هسته مایعی وجود نخواهد داشت و در این هنگام مغناطیس زمین بکلی از بین خواهد رفت. زیرا همانگونه که می‌دانیم هسته خارجی و داخلی به عنوان یک دینام عمل می‌کنند و باعث ایجاد میدان مغناطیسی زمین می‌شوند.

وقتی که خورشید بمیرد ...

در قانون طبیعت عمر ابدی مفهومی ندارد و طبیعتا برای خورشید هم استثنا قائل نخواهد شد. هیدروژن کره گرم و حیاتبخش خورشید نیز سرانجام روزی به پایان خواهد رسید و دگرگونیهایی در ساختار آن پدید خواهد آمد. توده مرکزی آن جمع و گداخته می‌گردد و توده‌ها‌ی سطحی باد کرده و متورم و سرد می‌شود و خورشید ما را به ستاره سرخ عظیمی مبدل می‌سازد.این فعل انفعالات بازده حرارتی خورشید را برای مدتی لااقل صد بار بیشتر از بازده حرارتی امروزی بالا خواهد برد و حتی اگر کره زمین جان سالم به در برد، خصیصه حیاتی آن برای ابد از میان خواهد رفت. طی این تحولات اقیانوسها‌ به جوش آمده و آب آنها تبخیر خواهد شد. جو آن که نسبت به وضع فعلی به شدت دگرگون گردیده است پراکنده می‌گردد و دنیای پرتلاش و امیدوار کننده انسان را به دیار خاموشان مبدل می‌سازد.

پایان عمر زمین چه زمانی است؟

انرژی گرمایی درون زمین 37 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 37

انرژی گرمایی درون زمین

مرکز زمین( به عمق تقریبی 6400 کیلومتر)که در حدود 4000 درجه سانتیگراد حرارت دارد، به عنوان یک منبع حرارتی عمل نموده و موجب تشکیل و پیدایش مواد مذاب با درجه حرارت 650 تا 1200 درجه سانتیگراد در اعماق 80 تا 100 کیلومتری از سطح زمین می گردد. بطورمیانگین میزان انتشار این حرارت از سطح زمین که فرایندی مستمر است معادل 82 میلی وات در واحد سطح است که با در نظر گرفتن مساحت کل سطح زمین(10*1/5 متر مربع) ، مجموع کل اتلاف حرارت از سطح آن، برابر با 42 ملیون مگاوات است. در واقع این میزان حرارت غیر عادی، عامل اصلی پدیده های زمین شناسی از جمله فعالیتهای آتشفشانی، ایجاد زمین لرزه ها، پیدایش رشته کوه ها( فعالیتهای کوه زایی) و همچنین جابجایی صفحات تکتونیکی می باشد که کره زمین را به یک سیستم دینامیک تبدیل نموده و پیوسته آن را تحت تغییرات گوناگون قرار می دهد.امروزه با بهره گیری از فنآوریهای موجود، تنها بخش کوچکی از این منبع سرشار مهار شده و بطور اقتصادی قابل بهره برداری است.بنابراین انرژی زمین گرمایی، همان انرژی حرارتی قابل استحصال از پوسته جامد زمین است. انرژی زمین گرمایی بر خلاف سایر انرژی های تجدیدپذیر منشاء یک انرژی پایدار با فاکتور دسترسی 100% است که بطور شبانه روزی در طول سال قابل بهره برداری است.از انرژی زمین گرمایی در دو بخش کاربردهای نیروگاهی( غیر مستقیم) و غیر نیروگاهی ( مستقیم) استفاده می شود. تولید برق از منابع زمین گرمایی هم اکنون در 22 کشور جهان صورت میگیرد که مجموع قدرت اسمی کل نیروگاههای تولید برق از این انرژی بیش از 8000 مگاوات می باشد. این در حالی است که بیش از 64 کشور جهان نیز با مجموع ظرفیت نصب شده بیش از 15000 مگاوات حرارتی از این منبع انرژی در کاربردهای غیر نیروگاهی بهره برداری می نمایند.نیروگاه زمین گرمایی تبخیر آنیدر این نیروگاه ها سیالی که معمولاً به حالت دوفاز مایع و بخار از اعماق زمین واز طریق چاه های زمین گرمایی استخراج می شود به مخزن جدا کننده هدایت شده و بدینوسیله فاز بخار از فاز مایع جدا می شود.بخار جدا شده وارد توربین شده و باعث چرخش پره های توربین می شود.پره ها نیز به نوبه خود محور توربین و در نتیجه محور ژنراتور رابه حرکت وا می دارند که باعث بوجود آمدن قطبهای مثبت و منفی در ژنراتور شده و در نتیجه برق تولید می شود.نیروگاه زمین گرمایی با چرخه دو مداره(باینری)در این نوع نیروگاه ها نیاز به مخزن جداکننده در تجهیزات نیروگاه وجود ندارد زیراآب گرم استخراج شده وارد مبدل حرارتی شده و حرارت خود را به سیال عامل دیگری که معمولاً ایزوپنتان می باشد و نقطه جوش پایینتری نسبت به آب دارد منتقل میکند. در این فرآیند ایزوپنتان به بخار تبدیل شده و به توربین منتقل می شود که در اینجا توربین و ژنراتور طبق توضیحات فوق می توانند برق تولید کنند.از کاربردهای مستقیم انرژی زمین گرمایی میتوان به مواردی همچون احداث مراکز آب درمانی و تفریحی-توریستی ، گرمایش انواع گلخانه، احداث مراکز پرورش آبزیان و طیور، پیش گیری از یخ زدگی معابر در فصل سرما، تامین گرمایش و سرمایش ساختمانها توسط پمپهای حرارتی زمین گرمایی اشاره نمود.

از گرمای درونزمینی که زیر پای ما قرار دارد، منبع بسیار عظیم انرژی است. این انرژی که به صورت حرارت از اعماق زمین به سطح آن هدایت می شود در صورت توسعه فناوری استخراج آن، به تنهایی قادر خواهد بود کلیه نیازهای انرژی امروز و آینده بشر را تامین کند. زمینی که زیر پای ما قرار دارد، منبع بسیار عظیم انرژی است. این انرژی که به صورت حرارت از اعماق زمین به سطح آن هدایت می شود در صورت توسعه فناوری استخراج آن، به تنهایی قادر خواهد بود کلیه نیازهای انرژی امروز و آینده بشر را تامین کند. طبق محاسبه ها، مشخص شده است که انرژی حرارتی ذخیره شده در ۱۱ کیلومتر فوقانی پوسته زمین معادل پنجاه هزار برابر کل انرژی به دست آمده از منابع نفت و گاز شناخته شده امروز جهان است. پس این منبع عظیم انرژی می تواند در آینده جایگزین قابل اطمینانی برای انرژی حاصل از سوخت های فسیلی باشد. البته بدیهی است که بهره برداری گسترده از ذخایر انرژی زمین گرمایی، مستلزم توسعه بیشتر در زمینه تکنیک های اکتشاف و استخراج آن است.●انرژی زمین گرمایی چیستاصطلاح زمین گرمایی ترجمه واژه Geothermal است که ریشه یونانی داشته و از کلمات Geo به معنای زمین و Therme به معنی حرارت تشکیل شده است. در حقیقت انرژی زمین گرمایی، انرژی ای است که از سیال آب داغ