قطب های مغناطیسی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 2

در هر نقطه ای در نزدیکی سطح زمین ، عقربه مغناطیسی آویزان از رشته یا واقع روی یک نقطه به ترتیب خاصی سمت گیری می کند (تقریبا در جهت شمال به جنوب). این واقعیت مهم به این معنا است که زمین میدان مغناطیسی ایجاد می کند مطالعه میدان مغناطیسی زمین برای مقاصد عملی و علمی از اهمیتی اساسی برخودار است. از زمانهای قدیم ، قطب نماها ، یعنی وسایلی بر اساس استفاده از میدان مغناطیسی زمین برای سمت گیری نسبت به چهار جهت اصلی ، به کار گرفته می شدند. قطب نمای مرسوم شامل یک عقره مغناطیسی و یک صفحه مدرج است و در جهت یابی ها کاربرد وسیعی دارد.

 از میدان مغناطیسی زمین چه استفاده هایی می شود؟

در دریانوردی و هوانوردی جدید ، دیگر قطب نمای مغناطیسی تنها وسیله ای برای سمت گیری و تعیین مسیر کشتی یا هواپیما نیست. برای منظور وسایل دیگری نیز وجود دارد. با وجود این ، از اهمیت قطب نمای مغناطیسی به هیچ وجه کاسته نشده است. تمام کشتی ها و هواپیماهای امروزی به قطب نمای مغناطیسی مجهزند.

زمین شناسان ، شکارچیان و مسافران نیز از قطب نما خیلی استفاده می کنند. وجود میدان مغناطیسی زمین انجام پاره ای از بررسی های مهم دیگر را میسر ساخته است. از آن جمله می توان از روشهای اکتشاف و مطالعه ذخایر آهن نام برد.

 قطبهای مغناطیسی زمین:

میدان مغناطیسی زمین شکلی دارد که گویی کره زمین مغناطیسی است که محورش تقریبا از شمال به جنوب قرار دارد. در نیمکره شمالی ، تمام خطوط میدان مغناطیسی در نقطه ای به هم می رسند که دارای مختصات 75˚ 50َ N و 96˚ است. این نقطه قطب جنوب مغناطیسی زمین نامیده می شود.  

باید توجه داشت که نقاط به هم رسیدن خطوط میدان مغناطیسی روی سطح زمین قرار ندارد بلکه قدری از آن پایین تر اند. همچنین قطب های مغناطیسی زمین با قطب های جغرافیایی ان منطبق نیستند. محور میدان مغناطیسی زمین ، یعنی خط مستقیمی که از هر دو قطب مغناطیسی می گذرد، از مرکز زمین نمی گذرد و از اینرو قطر زمین نیست.

 مغناطش خود بخودی مواد در میدان مغناطیسی زمین:

از مغناطش خودبخودی مواد در میدان مغناطیسی زمین استفاده های زیادی می شود. از جمله در ساخت مین های مغناطیسی است که در عمق معینی زیر سطح آب قرار می دهند و با عبور کشتی از بالای آنها منفجر می شود.

طراحی قطب نمای الکتریکی KMZ52 و KMZ51با استفاده از 28 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 28

نکات کاربردی

طراحی قطب نمای الکتریکی

KMZ52 و KMZ51با استفاده از

ص 2 :

خلاصه :

سنسورهای میدان مغناطیسی هستند ، که برایPhilips Semiconductors از شرکت KMZ52 و KMZ51

کاربردهای قطب نما اختصاص یافته است. هر دو سنسور به اثر مقاومت مغناطیسی تکیه دارند و

حساسیت مورد نیاز را ایجاد می کنند و میدان مغناطیسی زمین را به صورت خطی اندازه گیری می کنند.

شامل یک سنسور میدان دوبعدی است، بهKMZ52 تنها محور سنسور میدان هست، KMZ51زمانیکه

طوریکه برای یک قطب نما مورد نیاز است، که در داخل یک جعبه بسته بندی شده است. هر دو آی سی

مجهز هستند. این سیم پیچها ( compensation ciols ) و سیم پیچ جبران کننده Set / Resetبه سیم پیچ

( electro-magnetic ) و تکنیک فیدبک آهنربای الکتریکی Offsetباعث می شوند تا تکنیکی برای حذف

Signal Conditioning Unitبرای حذف حساسیت با دما را ایجاد کنند. از این گذشته المانهای سنسور، یک

برای ساخت یک قطب نمای الکتریکی مورد نیاز هستند.Direction Determination Unitو یک

می باشد. offset تقویت سیگنالهای سنسور و جبران Signal Conditioning Unitوظایف اصلی

بالا ، درجه حساسیت باید جبران شود. هر دو تکنیکهای جبران Resolutionبرای سیستمهای با

برای Compensation coils و Set / Resetسازی می تواند به آسانی با کنترل کردن با هم

، زاویه ای کهDirection Determination Unit انجام شود. در KMZ52 / KMZ51

تحریک می شود مانند خروجی قطب نما مطلوب است .

و تعیین جهت( signal conditioning )این مقاله نشان می دهد که چطور شرایط سیگنال

تحقق می یابد . همچنینKMZ52 یا KMZ51 در ترکیب با ( direction determination )

، انحراف مغناطیسی ( interference fields )تکنیکهای کالیبراسیون با نسبت به میدان تداخل

و مایل شدن در خروجی نشان داده می شود .

سرانجام درستی سیستم بررسی می شود و مثالهائی برای کامل کردن سیستمهای قطب نما

آورده شده است.

نکات کاربرد

طراحی قطب نمای الکتریکی

KMZ52 و KMZ51با استفاده از

مولف:

Thomas stork

Philips Semiconductors

Systems Laboratory Hamburg,

Germany

کلمات کلیدی

میدان مغناطیسی زمین

سنسورهای مقاوت مغناطیسی

8-segmentقطب نمای

بالاresolutionقطب نمای با

ص 4 :

خلاصه مطلب :

این مقاله شرح می دهد که چطور سیستمهای قطب نمای الکتریکی با استفاده از سنسورهای مقاومت

تحقق می یابد. بنابراین، در وهله اول Philips Semiconductors از شرکت KMZ52 و KMZ51مغناطیسی

یک مقدمه ای در مورد ویژگی های میدان مغناطیسی زمین داده شده است. در ادامه بلوکهای ساختمان اصلی یک قطب نمای الکتریکی نشان داده شده است، که دو تا از المانهای سنسور که برای اندازه گیری و دیگری signal conditioning unit میدان زمین در سطح افق هستند ، که یکی y و xمولفه های

می باشد .direction determination unit

برای تهیه ی یک سری اطلاعات در مورد المانهای سنسور ، اثر مقاومت مغناطیسی و بهینه کردن (نوار باریک آلومینیوم) به طور خلاصه شرح barber poleخصوصیات سنسور که با استفاده از ساختمان

و سیم پیچهای جبران کننده set/reset، مانند KMZ51شده است. همچنین ویژگی های مهم محصولات

Signal Conditioning Unit اشاره شده است. یکی از وظایف اصلی (compensation coils)

تقویت کردن ولتاژ خروجی سنسور می باشد، که برای تهیه کردن سیگنالهای ورودی منطقی از

امری ضروری offset پیروی می کنیم. از سوی دیگر، حذف Direction determination unit

است . برای سیستمهای با دقت بالا ، همچنین تغییر حساسیت ناشی از اختلاف دما باید جبران شود . روشهای عملی برای انجام دادن همه این کارها در سخت افزار یا در نرم افزار داده شده اند.

بلوک ساختمانی است که برای تحریک کردن زاویه بسته به مطلوب بودن direction determination unit

مقدار خروجی قطب نما است. جهت نجومی بین شمال مغناطیسی و جهت چرخش است. برای سیستم arctan (وضوح) بالا، باید قانون ریاضی به وسیله اعمال کردن تابع Resolutionهای قطب نمای با

به نسبت دو سیگنال سنسور انجام شود. این نشان داده می شود، که چطور این تابع به صورت نرم افزار - 8 تحقق یابد ، segmentی انجام می شود. بدون این محاسبات، خیلی ساده می تواند با یک قطب نمای

.(N،NE،…)که فقط نقطه میانگین یا نزدیک عدد اصلی نمایش داده می شود

از طرف دیگر این مقاله تحقق وظایف اصلی قطب نما، همچنین کالیبراسیون قطب نماهای الکتریکی

در مقابل منابع خطای خارجی مانند میدانهای تداخل مغناطیسی، انحراف بین شمال حقیقی و مغناطیسی و خطای مایل بودن را در بردارد. در نهایت ، تعیین درستی و صحت سیستم و مثالهائی برای کامل کردن سیستمهای قطب نما داده شده اند.

ص 5 :

عنوان

1- مقدمه

2- میدان مغناطیسی زمین

3- بلوکهای ساختمان یک قطب نمای الکتریکی

برای کاربردهای قطب نما ( MR )4- سنسورهای مقاومت مغناطیسی

4.1- المانهای سنسور مقاومت مفناطیسی

4.1.1- اثر مقامت مغناطیسی

barber pole 4.1.2- بهینه سازی ویژگیهای سنسور با استفاده از ساختار

( نوار باریک آلومینیوم )

تحقیق در مورد قطب نما

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 6 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

قطب نما

علوم طبیعت > فیزیک > الکتریسیته و مغناطیس > مغناطیس

(cached)

قطب نما وسیله کوچکی است به اندازه ساعت جیبی و یا کمی بزرگتر و مانند آن دارای صفحه مدرج و عقربه است. صفحه مدرج آن از صفر تا 360 یا 400 گراد و یا 6400میلیم تقسیم بندی می‌شود.

طرز کار قطب نما

عقربه قطب نما هنگام باز نمودن درب آن ، آزاد شده و حول محور خود می‌چرخد و سپس به علت نیروی مغناطیسی کره زمین همیشه در یک جهت معین که همان قطب شمال مغناطیسی است می‌استد و آن را به ما نشان می‌دهد. عقربه مذکور هیچگاه اشتباه نمی‌کند، مگر آنکه در نزدیکی اشیای آهنی یا فولادی و یا کابلی قرار گرفته باشد. بنابراین ، هنگام استفاده از قطب نما بایستی مطمئن شویم که از اشیای انحراف دهنده آن ، بطور کلی دور است.

کاربردهای قطب نما

به کمک قطب نما می‌توانیم گرای مغناطیسی کلیه امتدادهای مورد نظر را اندازه گرفته و با در دست داشتن گرای مغناطیسی یک امتداد ، جهت یابی بکنیم.

در کشتیها و هواپیماها برای جهت یابی از آن استفاده می‌شود.

در صنایع نظامی کاربرد وسیعی دارد از جمله دیده‌بانها در مناطق عملیاتی به کمک آن جهت یابی می‌کنند.

در صنایع مخابرات ، کارهای پژوهشی و ساختمان قبله نماها بکار برده می‌شود.

قطب نمای پیشرفته

قطب نماهای پیشرفته که بیشتر در صنایع مخابرات و امور نظامی بکار برده می‌شوند، مجهز به سلولهای شب نما می‌باشند که حتی در تاریکی شب عمل جهت نمایی را صورت دهند. این نوع قطب نماها در دوربینهای دو چشمی نظامی ، تانکها ، نفربرها و حتی در ساختمان برخی خودروهای پیشرفته نیز بکار می‌رود. از قطب نماهای پیشرفته در اندازه گیری طول جغرافیایی و عرض جغرافیایی محل نیز استفاده می‌کنند که در نقشه خوانی ، پیاده سازی عملیات نظامی ، دیده بانی در مناطق جنگی و ... نقش تعیین کننده دارند.

مباحث مرتبط با عنوان

آهنربا

تعیین قطبهای آهنربا

طول و عرض جغرافیایی

قبله نما

مغناطیس

میدان مغناطیسی زمین

قطب نما

در مورد اختراع قطب‌نما روایت‌های زیادی وجود دارد. تنی چند از دانشمندان آن را به چینی‌ها و یا حتی ایتالیایی‌ها نسبت می‌دهند. اما بیشتر دانشمندان همداستانند که قطب‌نما به وسیله ایرانیان ساخته شده است. قطب‌نمای ایرانی برخلاف قطب‌نمای چینی که 24 جهت داشت، دارای 32 جهت بوده‌است. عدد 32 علاوه بر نشان‌دادن دقت بیشتر قطب‌نمای ایرانی، نمایانگر آشنایی ایرانیان با اعداد در مبنای 2 و دانش ریاضی پیشرفته آنان است،‌که خود بحث جداگانه و بسیار مفصلی را می‌طلبد. در افسانه‌های کهن ایرانی آمده است که اسفندیار رویین به هنگام حرکت برای نبرد با اژدها از پیکانی آهنین سود می‌جسته، که همواره جهت ثابتی را به او نشان میداده است. در دوران نخستین اسلامی، قبله‌نما توسط ایرانیان به قطب‌نما افزوده شد تا همواره و در هر وضعیتی بتوان جهت درست قبله را پیدا نمود. ایرانیان از این اختراع استفاده کامل نموده و آن را به دیگر مسلمانان شناساندند. نام‌های فارسی اجزای قطب‌نما در زبان عربی شاهد تاریخی مسلمی است که کاربرد قطب‌نما از طریق ایرانیان به دست دیگر ملت‌های مسلمان رسیده است.

[ویرایش] ژرفایاب

برای تعیین ژرفنای آب در دریا، به ویژه مناطق ساحلی دریای پارس و دریای مکران، ایرانیان ابزاری اختراع نموده و به کار می‌بردند که شباهت زیادی به شاقول بنایی داشته است. هرچند که اختراع این سوند باستانی به سندباد ناخدای پرآوازه ایرانی نسبت داده شده است، اما اکتشافات اخیر کشتی‌های غرق شده ایرانی در دریای اژه، که در یورش به یونان شرکت داشته‌اند، نشان می‌دهد که از دوران هخامنشیان، ایرانیان این ابزار را شناخته و به کار می‌بردند.

[ویرایش] مسافت یاب و واحد سنجش دریایی گره

دریانوردان ایرانی، از زمان‌های باستان، ابزارهایی برای پیمودن مسافت‌های دریایی به کار می‌برده‌اند. یکی از این ابزارها ریسمانی بوده که دارای گره هایی در طول خود بوده و به تدریج باز می‌شده، که پس از رسیدن به انتها، آن را می‌پیچیدند و دوباره استفاده می‌کرده‌اند.

[ویرایش] رهنامه‌ها

راه‌نامه‌ها، نقشه‌ها و نوشته‌هایی بودند که در آنها کلیه اطلاعات مربوط به دریانوردی ثبت و مستند شده بود. ایرانیان از روزگار باستان، مبتکر و صاحب رهنامه‌هایی بوده‌اند و به کمک آنها دریانوردی و دریاپویی می‌کرده‌اند. رهنامه‌های ایرانیان، اطلاعات و آگاهی‌هایی در مورد بنادر و جزایر، گاه‌شناسی و جهت یابی، جریان‌های دریایی، جریان‌های هوایی، ابزارهای دریانوردی و ... را در بر داشته‌اند. پس از اسلام، بسیاری از رهنامه‌های دوران ساسانی به عربی ترجمه شد و دریانوردان دوران اسلامی، بهره فراوانی از آنان برگرفتند.

خواص مغناطیسی زمین

اگر آهنربایی را از نقطه‌ای آویزان کنیم، آهنربا چرخیده و در راستای شمال و جنوب جغرافیایی قرار می‌گیرند. قطبی از آهنربا را که در راستای شمال جغرافیایی قرار دارد، قطب N و دیگری را قطب S می‌نامند. دلیل رفتار این گونه آهنربا وجود میدان مغنا طیسی در زمین می‌باشد.

خواص مغناطیسی زمین

دید کلیاگر آهنربایی را از نقطه‌ای آویزان کنیم، آهنربا چرخیده و در راستای شمال و جنوب جغرافیایی قرار می‌گیرند. قطبی از آهنربا را که در راستای شمال جغرافیایی قرار دارد، قطب N و دیگری را قطب S می‌نامند. دلیل رفتار این گونه آهنربا وجود میدان مغنا طیسی در زمین می‌باشد.تاریخچهویلیام گیلبرت (willam gilbert) یکی از فیزیکدانان پیشگامی بود که اولین بار به وجود میدان مغناطیسی زمین پی برد. وی نشان داد که اگر یک میله آهنی را در راستای شمال و جنوب قرار داده و بر روی آن بکوبیم میله ، آهنربا خواهد شد. او همچنین برای اثبات وجود میدان مغناطیسی زمین یک آهنربا را درون کره‌ای قرار داد و نام ان را Terrlla نامید که در زبان لاتینی به معنای زمین کوچک بود. گیلبرت یک قطب نما را بر روی آن حرکت داد و مشاهده نمود که وقتی قطب نما در راستای سطح Terrlla قرار می‌گیرد، جهت عقربه مغناطیسی آن همواره ثابت می‌ماند، که نشانگر قرار گرفتن عقربه تحت تاثیر میدان مغناطیسی آهنربای درون کره است.قطب‌های میدان مغناطیسی زمین

* در واقع کره زمین مانند یک آهنربای قوی عمل می‌کند که قطب N آن در جنوب جغرافیایی قرار دارد (که می‌تواند قطب S آهنربا‌ها را به سمت خود منحرف کند) و قطب S آن در شمال جغرافیایی قرار دارد (که قطب N آهنربا را به سمت خود منحرف می‌سازد).

* همه خطوط میدان مغناطیسی در نیمکره شمالی در نقطه‌ای که به آن قطب جنوب مغناطیسی زمین گفته می‌شود، به هم می‌رسند. این خطوط در نیمکره جنوبی در نقطه‌ای که به قطب شمال مغناطیسی زمین معروف است، به هم می‌رسند.

* از آنجا که محور مغناطیسی زمین (خطی که از دو قطب مغناطیسی زمین می‌گذرد) کاملا بر محور دوران زمین (خطی که از قطب شمال و جنوب جغرافیایی زمین می‌گذرد) منطبق نیست، بنابراین یک عقربه مغناطیسی که در جهت مماس بر محور مغناطیسی زمین قرار می‌گیرد، نمی‌تواند جهت شمال و جنوب جغرافیایی زمین را دقیقا تعیین نماید.

مولفه‌های مشخص کننده میدان مغناطیسی زمین

* میل مغناطیسی:از آنجا که خطوط میدان مغناطیسی زمین بر سطح آن منطبق نیستند، بین شدت میدان مغناطیسی زمین و سطح افق همواره زاویه‌ای وجود دارد، که به آن زاویه میل مغناطیسی می‌گویند.

* زاویه انحراف مغناطیسی:صفحاتی که بر روی آن عقربه مغناطیسی قرار دارد، صفحه نصف النهار مغناطیسی و به زاویه بین آن و صفحه نصف النهار جغرافیایی ، زاویه انحراف مغناطیسی می‌گویند، که مقدار آن در هر منطقه متفاوت خواهد بود. چون دریانوردان و خلبانان در مسیریابی به نصف النهار جغرافیایی احتیاج دارند، لذا دانستن مقدار زاویه انحراف مغناطیسی برای آنان بسیار مهم است.

* مولفه افقی میدان مغنا طیسی:اگر میدان مغناطیسی زمین به دو مولفه عمود بر هم تجزیه کنیم، مولفه افقی میدان مغناطیس زمین حاصل می‌شود.

جابجایی قطب‌های مغناطیسی زمیندانشمندان از دیرباز می‌دانستند که قطب‌های مغناطیسی زمین حرکت می‌کنند. جیمز روس (james ross) نخستین فردی بود که محل قطب شمال را تعیین نمود. وی این کار را در طی سفری خطرناک انجام داده بود. در سال ۱۹۰۴ روالد اماند سون دوباره محل قطب شمال را تعیین نمود، و متوجه شد که محل قطب شمال به اندازه ۵۰ کیلومتر جابجا شده‌ است. اوایل سرعت حرکت قطب ۱۰ کیلومتر در یک سال بود ولی بعدها به ۴۰ کیلومتر در سال رسید.ناهنجاری مغناطیسی زمینوقتی انجمن زمین شناسی ایالت متحده امریکا متوجه شد که دور زدن عقربه مغناطیسی در افریقا به اندازه ۰.۱ درجه کم شده ، و میدان مغنا طیسی ۱۰ درصد از قرن نوزدهم ضعیف تر شده است. برای جراید این سوال پیش آمد که آیا ممکن است روزی میدان مغناطیسی زمین از بین برود؟ پروفسور گری گلاتز مایر (gary Gratsmaier) از دانشگاه کالیفرنیا در جواب این سوال گفت، با توجه به مطالعات مغناطیسی در زمانهای گذشته (علم paleomagnetism) ملاحظه می‌شود که میدان مغناطیسی در اعصار گذشته گاهی در حال افزایش و گاهی در حال کاهش است.

در واقع امروزه کره زمین دارای بیشترین شدت میدان مغناطیسی خود در طول تاریخ است. هرگاه در نقطه‌‌ای از کره زمین مقدار کمیتهای مغناطیسی (انحراف مغناطیسی ، میل مغناطیسی ، مولفه افقی بردار میدان مغناطیسی) بطور فاحشی با نقا ط مجاورش فرق کند، اصطلاحا گفته می‌شود که ناهنجاری مغناطیسی اتفاق

علت بیشتر بودن تخریب لایه اورون در قطب جنو ب

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 2

علت بیشتر بودن تخریب لایه اوزون در قطب جنوب

اخیراً دانشمندان علت ایجاد حفره در لایه اوزون را گرداب های سنگین ، که در قطب جنوب جریان دارند می دانند . در زمستان در طول شبهای قطبی، نور خورشید درتمام سطح قطب جنوب در دسترس نیست به همین دلیل در این قطب در لایه استراتوسفر طوفان های سنگینی گسترش می یابند که به آن ها "گرداب قطبی"(polar vortex) می گویند . گرداب قطبی می تواند ذرات سازنده هوا را تجزیه کند .

این گرداب ها باعث ایجاد ابرهای سردی می شوند که بر فراز قطب جنوب جریان می یابند. که به این ابرها "ابر استراتوسفر قطبی" (polar stratosphere cloud) می گویند.اختصار آن psc است. Pscها بسیار سرد هستند و دمای آن ها حدود ۸۰- سیلسیوس است. Psc از نیتریک اسید تری هیدرات (nitric acid trihydrate) تشکیل شده است و با ابرهایی که ما آن ها را در آسمان می بینیم کاملاً متفاوتند. پس این ابرهای اسیدی می توانند لایه اوزون را تخریب کنند.

موارد زیر از عوامل موثر در تخریب لایه اوزون می باشند:

۱) محور زمین به گونه ای می باشد که نور خورشید به قطب شمال بیشتر از قطب جنوب می تابد به همین دلیل ضخامت لایه اوزون در قطب شمال بیشتراز ضخامت آن در قطب جنوب می باشد { زیرا ما گفتیم که پیوند میان مولکول اکسیژن و اتم اکسیژن در مولکول اوزون بسیار ضعیف می باشد و ممکن است با کوچکترین برخورد از هم جدا ویا با دریافت کوچکترین انرژی(مانند انرژی تابشی خورشید ) به حالت اولیه خود برگردند}

۲)از مورد دوم نتیجه می گیریم که هوای قطب جنوب سردتر از هوای قطب شمال می باشد ، بنابراین هوای گرم هنگامی که بر اثر جریان هایی به قطب جنوب می روند ، چون سبک می باشند ،به سمت بالا می روند و موجب نابودی لایه های اوزون برفراز قطب جنوب میشوند.

۳) در زمستان نور خورشید کاملاً در تمام سطح قطب جنوب در دسترس نمی باشد، واین امر باعث کاهش دما و تشکیل ابرهای psc می شود .

۴) ابرهای psc اسیدی هستند و به همین دلیل آن ها به لایه اوزون آسیب می رسانند.

ذوب یخ هاى قطب جنوب 26 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 26

ذوب یخ هاى قطب جنوب : عصر یخ یا گلخانه

ولفگانگ گسلر ترجمه : ع.فخریاسرى فیلم علمى _ تخیلى «روز پس از فردا» داستانى از وحشت و هراس حقیقى را به تصویر مى کشد. زمین و تقریباً هر چیزى که در آن است، به ناگهان منجمد مى شود. شگفت آورتر اینکه رویداد مذکور حاصل پدیده گرم شدگى زمین است. اما آیا واقعاً دوران سردى را در پیش داریم؟ چه کسى دیواره یخى لارسن را مى شناسد؟ این کوه عظیم یخى شناور در آب هاى دریا که در ارتباط با یخچال هاى خشکى شبه جزیره قطب جنوب است، زمان درازى تنها براى پژوهشگران قطب جالب بود. لیکن در سى و یکم ژانویه سال 2002 ناگهان این غول یخى نظر تمام جهانیان را به خود جلب کرد. دلیل: عکس هاى ماهواره هاى ناسا نشان دادند که چگونه ظرف یک فاصله زمانى پنج هفته اى تکه بزرگى از یخ به حجم 3250 کیلومترمربع تقریباً به بزرگى مالورکا _ از دیواره یخى لارسن جدا شد. کارشناسان حدس مى زنند که آب حاصل از ذوب یخ ها همچون چشمه هاى کوچک بى شمار به داخل دیواره یخى راه یافته و آنجا یخ زده و بدین ترتیب حجمى اضافه تشکیل شده که قاعدتاً از تکه یخ غول آسا جدا شده است. این تکه یخ که به نام «لارسن ب» خوانده شد، 220 متر ضخامت و 720 میلیارد تن وزن داشت و به هزاران تکه کوچک تقسیم شد. این نخستین بارى نیست که یخ موجود در قطب جنوب از بین مى رود. در ماه هاى مارس و مه سال 2000 تکه هاى بزرگى از کمربند یخى جدا شده و از بین رفتند. یک رکورد جهانى تا آن زمان، تکه اى از یخ به بزرگى ده هزار کیلومترمربع جدا و به سمت دریاى روس (Ross) رهسپار شد. در فیلم علمى _ تخیلى رولاند امریش «روز پس از فردا» یک دانشمند پژوهشگر آمریکایى هوا به نام جک هال ماجرایى را درست شبیه آنچه که بر سر دیواره یخى لارسن آمده پیش بینى مى کند که در سال 2002 رخ مى دهد. در این فیلم هالیوود که به یک شعر حماسى بیشتر شبیه است نیز تکه عظیم یخ جدا مى شود. خدمه هال با رویدادى به غایت دهشتناک مواجه شدند. شکافى عظیم (با استفاده از متحرک سازى کامپیوترى) در یخچال مقابل شان دهان باز کرد و تقریباً آنها را بلعید. در اینجا واقعیت و خیال درهم مى آمیزند: امریش در فیلمنامه تمام جزئیات تلاش هاى این انسان ها را به تصویر مى کشد. اما کارگردان با لحن هجوآمیزى مى گوید: «باید در نوشتن فیلمنامه تعجیل مى کردیم، والا از فیلم سینمایى خبرى نبود، تنها چیزى که باقى مى ماند مستندسازى رویدادها بود.» منشأ و علت واقعه اى براى یخ هاى قطب جنوب رخ داد و پیش زمینه داستان فیلم همانا گرم شدن روزافزون کره زمین است: بدین ترتیب میدان هاى یخ قطب ها بیش از پیش ذوب مى شوند. زمینه ساز چنین دگرگونى در آب و هوا اثر گلخانه اى است با بالاترین سطح گازهاى مضر از نقطه نظر آب و هوا مثل دى اکسیدکربن(Co2) در جو، کره زمین را پوششى از گاز فرا مى گیرد، چنین رویدادى نتایج مرگبارى را به دنبال دارد. گرماى بیشترى از خورشید به کره زمین مى تابد چرا که این اشعه گرمایى در فضا منعکس مى شود. نتیجه آن که نوعى شبنم ناشى از گرما ظاهر خواهد شد (قطره آب به کندى تبخیر مى شود)، توده هاى عظیم یخى شروع به آب شدن خواهند کرد و مقادیر فراوانى از آب شیرین سرد به داخل اقیانوس ها سرازیر خواهند شد. امریش کارگردان فیلم از این واقعیت علمى به عنوان نقطه شروع سوگنامه آب و هوایى خویش استفاده مى کند. گلوله هاى شناور حرارت سنج ها در آتلانتیک شمالى دیوانه مى شوند و خبر از آن مى دهند که چشمه هاى آب گرم در اقیانوس واقع در نیمکره شمالى خشک شده اند. همچنانکه این «حرارت» به نقطه اوج خود مى رسد، فاجعه سرما نیز به کمک جلوه هاى ویژه قطعى و تاثیرگذار به نظر مى رسد: رگبارهاى تگرگ به درشتى مشت انسان توکیو را درهم مى کوبند، بادهاى سخت و توفانى لس آنجلس را خالى از سکنه مى کنند، یک موج عظیم مد آب هاى اقیانوس نیویورک را در خود غرق مى سازد. آنگاه فاجعه عظیم رخ مى دهد: سرتاسر نیمکره شمالى در زیر یخ و برف مدفون مى شود. فیلمنامه مى گوید که هواى بسیار سرد منهاى 101 درجه سانتیگراد از استراتوسفر به سمت زمین مى آید و انسان ها در ظرف چند ثانیه جملگى یخ مى زنند. تصاویر امریش تکان دهنده اند ولى باورکردنى به نظر نمى رسند. از یک سو روزانه اخبارى راجع به گرم تر شدن تدریجى سیاره مان مى شنویم و مى خوانیم، از طرف دیگر عصر جدیدى از یخ پیش بینى مى شود. کدامیک را بپذیریم؟ یک منبع آگاه احتمالاً مى تواند پاسخگوى پرسش هاى ما پیرامون آب وهوا باشد. «گروه بین دولتى براى تغییر آب و هوا» شامل جمعى از زبده ترین کارشناسان است. مذاکرات پیرامون آب و هوا در چارچوب ملل متحد نیز براساس اعلامیه این گروه صورت مى گیرد. بر طبق گزارشات گروه طى فاصله زمانى 1990 تا 2100 درجه حرارت کل کره زمین به طور متوسط بین 4/1 تا 8/5 درجه سانتیگراد افزایش خواهد یافت (در مجموع در طول قرن بیستم: به علاوه 6/0 درجه). تفاوت بین این دو رقم قابل توجه است، چه به سختى مى توان آثار حاصل از عوامل گوناگون دخیل در این پدیده را به دقت پیش بینى نمود: عواملى چون افزایش جمعیت یا افزایش گاز (Co2)در نتیجه استفاده از سوخت هاى فسیلى، به علاوه تغییرات در آب و هوا بسیار به کندى صورت مى گیرد: حتى اگر بشر انتشار گازهاى گلخانه اى را به سرعت به صفر برساند. ده ها سال طول مى کشد که گرم تر شدن کره زمین متوقف شود. درست مثل اتومبیلى که با سرعت بالایى در حرکت است، براى آن که از سرعتش کاسته شود، لازم است چندین کیلومتر مسافت را طى کند. بسته به اینکه گرم شدن زمین و آب شدن توده هاى یخ تا چه اندازه شدید باشد سطح آب اقیانوس ها بین 20 تا 86 سانتیمتر افزایش خواهد یافت. بدون اقدامات حفاظتى همچون برپا کردن سدهاى مرتفع مساحت وسیعى از سواحل دریاها و اقیانوس ها و زمین هاى در مجاورت آنها به زیر آب خواهند رفت. بسیارى از جزایر رویایى دریاى جنوب براى همیشه محو خواهند شد. اما همین حالا هم شاهد نتایج حاصل از پدیده قدرتمند گرم تر شدن زمین هستیم: طوفان هایى که تاکنون نظیرشان اتفاق نیفتاده، باران هاى سیل آسا و طغیان رودخانه ها، تابستان هاى گرم و طاقت فرسا با تلفات عظیم در محصولات گیاهى و دامى و آتش سوزى هاى وسیع جنگل ها، یخچال هاى آلپ آب و در بسترهاى عظیم یخى خلل وارد مى شود و ساختمان ها دستخوش تزلزل مى شوند. اکوسیستم درهم مى ریزد، تمام حیوانات و گیاهان نابود مى شوند و فضاى زندگى انسان ها به شدت در معرض تهدید قرار مى گیرد. «گروه بین دولتى براى تغییر آب و هوا» در «خلاصه اى براى سیاستگزاران» باز هم نتایج بیشترى را برمى شمارد. سالخوردگان بیشترى به خاطر گرما جان خود را از دست مى دهند؛ عوامل مضر و بیمارى زا گسترش مى یابند (مثلاً پشه هاى مالاریا راه سرزمین هاى شمالى تر را در پیش مى گیرند)؛ کوه هاى بیشترى ریزش مى کنند، فرسایش زمین ها و سواحل دریاها سرعت مى گیرد، حتى جزایر مرجانى نیز در این میان آسیب مى بینند و زمانى که بسترهاى یخى دائمى اندک اندک ذوب مى شوند، مقادیر عظیمى متان و دى اکسیدکربن آزاد و اثر گلخانه اى بیش از پیش تشدید مى شود. اگرچه دانشمندان در مورد این آثار و نتایج اتفاق نظر دارند، ولى افزایش سریع دماى زمین در ده سال اخیر پرسش هاى زیادى را براى انسان مطرح کرده که لازم است پاسخ هایى براى آنها پیدا شود. افزایش شدت حرارت خورشید در 100 ساله اخیر تنها موجب 2/0 درجه افزایش درجه حرارت زمین شده است. گرم تر شدن زمین یک واقعیت است که در حدود مشخصى اتفاق خواهد افتاد. اما چگونه مى توان از این واقعیت این طور نتیجه گرفت که دوران یخبندانى در راه است؟ لااقل آن طور که امریش وانمود مى کند. کارگردان و فیلمنامه نویس در فیلم خویش از آنجا شروع مى کنند که یخ هاى ذوب و رها شده از قطب هاى کره زمین با جریانات آب گرم اقیانوس ها برخورد پیدا مى کنند. چنین فیلمنامه اى را نمى توان پیشاپیش رد یا قبول کرد، چه یک بار حدود 11هزار تا 12هزار سال پیش جریان اقیانوسى گلف استریم کاملاً متوقف شد. در این زمان پس از یک دوره آب و هواى گرم درجه حرارت در گرینلند در مدار 15 درجه به یک بار افت کرد. بدین ترتیب تا آنجا که به دانشمندان مربوط مى شود، مى توان از وضعیت جریان آب داخل اقیانوس ها به عنوان شاخصى از وضعیت کلى آب وهوا استفاده نمود. به قول ماروتسکه رئیس موسسات ماکس پلانک در رشته هواشناسى در هامبورگ: «در دهه هاى آینده جریان آب داخل اقیانوس بار دیگر بسیار ضعیف خواهد شد. اما این بار موضوع ضعیف تر شدن طبیعى آن مطرح نیست، بلکه این انسان ها هستند که موجب چنین وضعیتى خواهند بود.» این طور حدس زده مى شود که این جریان اقیانوسى (golfstream) قبل از همه اقیانوس اطلس جنوبى در طول دماغه امیدنیک منشأ گرفته، عرض اقیانوس را به سمت شمال پیموده، به سواحل آمریکاى جنوبى و مرکزى نزدیک مى شود و به خلیج مکزیک مى رسد، در آنجا گرم تر مى شود، از آنجا در مسیر ساحل ایالات متحده تا حوالى 35 درجه عرض شمالى پیش مى رود و در دماغه هاتراس (کارولیناى شمالى) با سرعتى معادل 5 کیلومتر در ساعت و با عرض 50 کیلومتر به سمت شرق راه کج مى کند و راه دریاهاى آزاد را در پیش مى گیرد. جریان گلف استریم در مسیر 1500 کیلومترى خویش شاخه هاى بسیارى تشکیل مى دهد، طورى که بخشى از آن تا سواحل نروژ ادامه پیدا مى کند. این جریان اقیانوس اطلس شمالى _ که در فیلم امریش نیز به همین نام اشاره مى شود _ در آب هاى قطب شمال در حوالى گرینلند مجدداً سرد شده به عمق آب اقیانوس فرو مى رود و به صورت یک آبشار عظیم از سطح به عمق و کف اقیانوس به جریان مى افتد و رهسپار آب هاى گرم نواحى جنوبى اقیانوس مى شود. بدین ترتیب یک دوره کامل طى مى شود که 50 سال به طول مى انجامد. ولى براى آب هایى که راه خود را گم و طولانى مى کنند، این زمان مى تواند به پانصد سال هم برسد. گرمایى که گلف استریم در هر ثانیه به سمت شمال با خود حمل مى کند، چیزى معادل نیم میلیون واحد نیروى کار است. هنگامى که جریان آب به سواحل آب هاى سرد شمال نزدیک مى شود گرماى موجود در آن از طریق زمین راه غرب را در پیش مى گیرد. نتیجه آن که اروپاى شمال غربى در مقایسه با سایر نواحى هم ارز از نظر جغرافیایى (مثلاً روسیه یا لابرادور) آب و هوایى که به طور غیرعادى ملایم است پیدا مى کند. ولى نیروى محرک گردش جریان گلف استریم کدام است؟ بادهاى موسمى نواحى گرمسیرى، بادهاى غربى عرض هاى جغرافیایى میانى کره زمین، گردش کره زمین، معمارى بستر اقیانوس اطلس و به اصطلاح گردش دمایى _ نمکى از جمله عواملى هستند که پیش برنده این جریان به شمار مى روند. دمایى _ نمکى به معناى تفاوت کمک محلول در آب در نتیجه تغییر در درجه حرارت است. این نیروى محرکه بدین صورت عمل مى کند: وقتى که آب گلف استریم حرارتش را در شمال از دست داده سرد مى شود، و حرارت پایین و نمک فراوانش چگالى آن را بالا مى برد؛ این آب از آب هاى اطراف سنگین تر بوده و به عمق مى رود که از آنجا به سمت جنوب جارى مى گردد. بدین ترتیب گردش آب تداوم پیدا مى کند. گردش دمایى _ نمکى به ویژه در برابر گرم تر شدن کل کره زمین و ذوب شدن یخ هاى قطب ها حساس است. هنگامى که اثر گلخانه اى بیش از پیش تشدید شود، گلف استریم به میزان سابق سرد نخواهد شد، در همین زمان آب شیرین بیشترى در نتیجه ذوب شدن یخ ها و باران هاى سیل آسا وارد اقیانوس خواهند شد. نتیجه: آب دیگر به چگالى مطلوب براى فرورفتن به اعماق اقیانوس نخواهد رسید. موتور ماشین جوش آورده از حرکت بازخواهد ایستاد، در بدترین حالت دیگر اثرى از گلف استریم نخواهد بود _ همچون رودخانه اى دچار خشکسالى شده _ و به دنبال آن سرما سر خواهد رسید. پس حق با امریش است، این پرسش در عمل هنوز پاسخ دقیقى ندارد، چرا که اطلاعات ما بسیار اندک است با این حال با محاسبات کامپیوترى نتایج حاصل از بدترین حالت، یعنى از بین رفتن کامل گرماى حاصل از گلف استریم پیش بینى شده اند اما نتایج مذکور اظهارنظرهاى قاطع فیلم را تائید نمى کنند: در کشورهایى مانند انگلستان، ایرلند و اسکاندیناوى حداکثر تنها 6