انحراف محوری اصطلاحی در ستاره‌شناسی است و به زاویهٔ بین محور چرخش اجسام و خط عمود بر صفحهٔ مداری آنها گفته می‌شود. طی حرکت جسم در مسیر مداری خود، مقدار انحراف محوری تغییری نمی‌کند؛ اما خط انحراف سیاره در هنگام یک دور گردش کامل به دور خورشید در یک دایره و به میزان ۳۶۰ درجه حرکت می‌کند.

 تصویر و جدول زیر میزان انحراف محوری هر یک از سیارات منظومه شمسی بعلاوه سیاره کوتوله پلوتو را نمایش می دهد.

Obliquity of the Nine Planetsانحراف محور سیارات منظومه شمسی | This image is © copyright 1999 by Calvin J. Hamilton
سیاره میزان انحراف محوری طول یکبار گردش به دور خود به ساعت
عطارد Mercury ۰٫۱° ۱۴۰۷٫۵
زهره Venus ۱۷۷٫۴° ۵۸۳۲٫۵
زمین Earth ۲۳٫۴۵° ۲۳٫۹۳۴۵
مریخ Mars ۲۵٫۱۹° ۲۴٫۶۲۳
مشتری Jupiter ۳٫۱۲° ۹٫۹۲۵
زحل Saturn ۲۶٫۷۳° ۱۰٫۶۵۶
اورانوس Uranus ۹۷٫۸۶° ۱۷٫۲۴
نپتون Neptune ۲۹٫۵۶° ۱۶٫۱۱
پلوتو Pluto ۱۱۹٫۶° ۱۵۳٫۲۹

میزان انحراف محور کره زمین به اندازهٔ ۲۳٫۴ درجه است. در بین اجرام منظومه شمسی، انحراف محور زهره ۱۷۷٫۳ درجه است که باعث شده تا از شرق به غرب بچرخد و قطب شمال و جنوب جغرافیایی آن جابجا شود؛ سیارهٔ غیرعادی دیگر اورانوس است که با ۹۷ درجه انحراف محوری، قطب شمال آن همیشه رو به خورشید است. اندازهٔ درجه انحراف دایرهالبروج در دوره‌های ۴۱٬۰۰۰ ساله تغییر می‌کند که رقص محوری نامیده می‌شود.

صفحهٔ مداری زمین در منظومهٔ شمسی، صفحهٔ دایرهالبروج نامیده می‌شود و در نتیجه انحراف محوری زمین را انحراف یا میل دایرهالبروج می‌گویند نماد آن حرف یونانی ε است.

رابطه بین فصل های سال و انحراف محوری زمین

انحراف ۲۳٫۴ درجه‌ای زمین دلیل اصلی پیدایش فصل‌هاست. گردش زمین به دور خورشید و مایل بودن محور آن سبب تغییر طول روز و شب و در نتیجه دما و پیدایش فصل ها می شود.

روز اول تیرماه قطب شمال بیش از هر زمان دیگر (به اندازه ۲۳٫۵ درجه) بسوی خورشید متمایل است و نور خورشید فقط به برخی از سرزمین های نیمکره شمالی عمود می‌تابد.این روز طولانی‌ترین روز در نیمکره شمالی است و به آن انقلاب تابستانی می‌گویند. روز نخست دیماه قطب شمال بیش از هر زمان دیگر (به اندازه ۲۳٫۵۵ درجه) از خورشید دور است و نور خورشید به هیچ نقطه‌ای از نیمکره شمالی عمود نمی‌تابد. این روز کوتاهترین روز در نیمکره شمالی است و به آن انقلاب زمستانی می‌گویند. زمانی که در نیمکره شمالی انقلاب تابستانی است، در نیمکره جنوبی انقلاب زمستانی اتفاق می افتد.

انحراف محور زمین در اول مهرماه و اول فروردین تاثیری بر چگونگی تابش نور خورشید به نیمکره شمالی و جنوبی زمین ندارد و هر دو نیمکره به یک اندازه نور خورشید را دریافت می‌کنند. در این دو روز، در همه جای زمین، طول روز و شب با هم مساوی است. به این دو روز اعتدال بهاری و اعتدال پاییزی می‌گویند. زمانی که در نیمکره شمالی اعتدال بهاری است، در نیمکره جنوبی اعتدال پاییزی است.

در صورتی که میزان انحراف محوری زمین کم می‌بود، مناطق قطبی زمین از نور بسیار کمتری بهره می‌بردند؛ چرا که این انحراف باعث می‌شود تا در فصلی از سال (تابستان نیم‌کره‌ها) بر قطبی که به طرف خورشید منحرف شده‌است نور بیشتری بتابد. تغییر در اندازهٔ انحراف محوری تاثیر مستقیمی بر میزان شدت گرما و سرما در فصل‌ها می‌گذارد.

عوارض نبود انحراف محور در زمین

اگر این انحراف در محور زمین وجود نداشت آیا باز شاهد فصول مختلف بودیم؟ در آن صورت طول روز و شب همیشه ۱۲ ساعت بود و ارتفاع خورشید در لحظه ی ظهر، در هر منطقه همیشه ثابت بود، در نتیجه فصول بوجود نمی آمدند. تنها ممکن بود با تغییرات فاصله ی زمین از خورشید کمی تغییر در دمای هوا حاصل شود. نه بهار و نوروزی بود که آغاز زندگی جدید را جشن بگیریم و نه پاییزی که حزن شاعرانه ی ما را تقویت کند. ماه باعث می شود که انحراف زمین پایدار باقی بماند و تغییرات آب و هوای زمین را ثابت نگه داشته است. این ثبات برای ایجاد و تکامل موجودات زنده روی زمین حیاتی بوده است.

با وجود این ثبات، انحراف محور زمین در طول یک دوره ی ۴۰۰۰۰ ساله بین ۲۲ تا ۲۵ درجه تغییر می کند. تغییرات بزرگ آب و هوایی روی زمین در گذشته، به تغییرات انحراف محور زمین مربوط می شود. آخرین دوران یخبندان، فقط ۱۵۰۰۰ سال پیش حدود یک سوم خشکی های زمین را با یک پوسته ی یخی به ضخامت ۱ کیلومتر پوشانده بود. تنها اگر چند درجه دمای کل زمین تغییر کند چنین اتفاقاتی ممکن است روی دهد. زمین یک سیستم بسیار پیچیده است، هر تغییر کوچکی در هر بخشی از آن می تواند تبعات مهم و تأثیر گذاری ایجاد کند.

منابع:

نوشته شده توسط غلامرضا آریان در چهارشنبه بیست و سوم فروردین ۱۳۹۶ |

فصل ها به خاطر تفاوت فاصله زمین از خورشید در طول سال به وجود نمي آيند (اين تفاوت ها به شدت كم است). فصل ها نتيجه كج بودن محور زمين هستند.

 

زمين يك بار در سال به دور خورشيد مي گردد. ولي چهار فصل در زمين به وجود مي آيد و درازي شب ها و روزها در هر فصل متفاوت است. اين تفاوت را كجي محور زمين باعث شده. محور زمين خطی فرضي است كه قطب هاي شمال و جنوب را به هم وصل مي كند. اما محور زمين مستقيم از بالا به پايين كشيده نشده. بلكه با حدود 23.45 درجه در مقايسه با صفحه مداري كج شده. اين كجي و حركت زمين به دور خورشيد باعث تغيير فصل مي شود.

 

درابتداي پاييز نيمه شمالي زمين به شكل كج از خورشيد رو برمي گرداند. در نتيجه نور خورشيد به شكل كمرنگي بر سراسر نيمه شمالي زمين گسترش پيدا مي كند و نيكره شمالي زمستان را تجربه مي كند. در همان زمان نور خورشيد به شدت روي نيمه جنوبي زمين مي افتد كه در حال گذراندن تابستان است. در ابتداي بهار، زمين به شكل كج به سمت ديگر خورشيد رو مي كند. حالا نيمه شمالي زمين به جانب خورشيد كج شده. نور خورشيد به شدت روي نيمه شمالي زمين مي افتد و نيمكره شمالي تابستان را تجربه مي كند. در همان زمان نور خورشيد روي نيمه جنوبي زمين كه زمستان را مي گذراند، كم شدت تر است.

 

به اين ترتيب موقعي كه قطب شمال به سمت خورشيد كج مي شود بخش شمالي زمين تابستان است با روزهاي بلند و شب هاي كوتاه. بعد از شش ماه زمين به سمت ديگر خورشيد حركت كرده است. نيمه شمالي حالا نسبت به خورشيد كج شده است و بخش شمالي زمين روزهاي كوتاه و شب هاي بلندي دارد.

 

اين كج بودن محور، به ما چهار فصل سال يعني بهار، تابستان، پاييز و زمستان را داده. چون محور كج شده، بخش هاي مختلف زمين در زمان هاي مختلف به جانب خورشيد جهت گيري مي كنند.

 

تابستان گرم تر از زمستان است. چون اشعه خورشيد در طول تابستان نسبت به زمستان در يك زاويه مستقيم تر به زمين مي رسد و همچنين به خاطر اين كه در تابستان روزها خيلي طولاني تر از شب ها هستند. در طول زمستان، اشعه خورشيد با زاويه زياد به زمين برخورد مي كند و روزها خيلي كوتاه هستند. اين تأثيرات ادامه نتايج كج بودن محور زمين هستند.

 

مدار زمين كاملاً گرد نيست. زمين در ابتداي پاييز اندکی به خورشيد نزديك تر است (زمستان در نيمكره شمالي) و در ابتداي بهار دورتر است. در ابتداي پاييز زمين در 91.4 ميليون مايلی يا 147.1 ميليون كيلومتري از خورشيد قرار دارد و در ابتداي بهار 94.5 ميليون مايل يا 152.1 ميليون كيلومتر از خورشيد فاصله دارد. اين تفاوت فاصله در مقایسه با گرم شدن و سرد شدني كه به خاطر كج بودن محور زمين به وجود مي آيد تأثير خيلي كوچك تري در ايجاد فصل ها دارد.

 

انقلاب تابستاني و زمستاني

 

انقلاب زمستاني در شروع زمستان كه كوتاه ترين روز سال است رخ مي دهد. انقلاب تابستاني نیز در شروع تابستان كه بلند ترين روز سال است رخ مي دهد. که این امر به دلیل زاویه محور دوران زمین به دور خود، نسبت به سطح مدار گردش زمین به دور خورشید است.

 

اعتدال بهاري و پاييزي

 

اعتدال بهاري و پاييزي روزهايي هستند كه طول روز و شب مساوي است. دو اعتدال سالانه موقعي رخ مي دهد كه خورشيد، استوا را به شكل صليب قطع مي كند.

اعتدال بهاري با شروع بهار در نيمكره شمالي و شروع پاييز در نيمكره جنوبي رخ مي دهد. اعتدال پاييزي با شروع پاييز در نيمكره جنوبي و شروع بهار در نيمكره جنوبي شكل مي گيرد.

نوشته شده توسط غلامرضا آریان در چهارشنبه بیست و سوم فروردین ۱۳۹۶ |

زلزله روز جمعه ژاپن که پنجمین زمین لرزه پرقدرت جهان از زمان راه اندازی دستگاه های لرزه نگاری، شناخته شده محور زمین را ۱۰ سانتی متر جابه جا کرده و موجب کوتاه تر شدن طول روزها شده است. مجله علمی نیوساینتیست روز گذشته طی گزارشی به نقل از ژئوفیزیک دانان ناسا با بیان این خبر اعلام کرد: زلزله 8.9 ریشتری که در ژاپن رخ داد، نه تنها خسارت های جانی و مالی بسیاری به این کشور وارد کرد بلکه محور زمین را حدود ۱۰ سانتی متر جابه جا کرد. به گفته ریچارد گروس، ژئوفیزیک دان ناسا، در اثر این جابه جایی، سرعت چرخش زمین افزایش یافته و موجب شده است که 1.6 میکروثانیه از طول روزها کم شود. یک میکروثانیه برابر با یک میلیونیم ثانیه است. طبق بررسی های انجام شده، شدت این زمین لرزه به حدی بوده که گسل آن ۴۰ متر حرکت کرده است. طول این گسل ۳۰۰ تا ۴۰۰ کیلومتر و عرض آن ۱۰۰ کیلومتر است. براساس گزارش نیوساینتیست، در زلزله سال ۲۰۰۴ سوماترا محور زمین ۷ سانتی متر خطی و ۲ میلیونیم ثانیه قوسی جابه جا و به میزان 6.8 میکروثانیه از طول روز کم شد. در زلزله سال گذشته شیلی نیز محور زمین حدود ۸ سانتی متر تغییر کرد. مهم ترین دستگاه های لرزه نگاری دنیا در مراکز تحقیقاتی ژئوفیزیک از آلمان و اسکاتلند تا فرانسه و آمریکا در زمان وقوع زلزله ژاپن، تغییرات امواج زمین را ثبت کرده اند.دکتر زارع، معاون پژوهشی پژوهشگاه زلزله در گفت وگو با خراسان درباره نحوه جابه جایی محور زمین گفت: فشارهای وارده به مرکز زمین که به دنبال وقوع زلزله هایی با قدرت بالا اتفاق می افتد، باعث می شود لنگر چرخش زمین یعنی محوری که زمین حول آن به دور خود می چرخد، جابه جا شود و این روند آثار متعددی از جمله کوتاهی روز یا شب و حتی تغییراتی در فصول را به دنبال خواهد داشت.وی با تشریح جزئیات این موضوع از بعد علمی تصریح کرد: احتمال جابه جایی خطی محور زمین به دنبال وقوع زلزله ای با این وسعت و قدرت دور از انتظار نیست و زلزله هایی از این دست به طور قطع روی محور زمین تاثیر می گذارد و باعث جابه جایی آن می شود.در واقع در اثر جابه جایی گسل هایی با طول زیاد و همچنین حرکت طولی این گسل ها و مدت زمان وقوع زلزله، فشارهای وارده باعث می شود که لنگر چرخش زمین یعنی محوری که زمین حول آن به دور خود می چرخد جابه جا شود که میزان این جابه جایی نیز به شدت نیروهای وارده بستگی دارد که درباره زلزله ژاپن با این وسعت و با توجه به طول گسل، جابه جایی ۱۰ سانتی متری محور زمین چندان دور از انتظار نیست. وی افزود: بدیهی است که با وقوع این اتفاق و جابه جایی محور زمین روزها در جزئی از ثانیه کوتاه می شود. در واقع در نتیجه این زلزله، جرم بزرگی در داخل کره زمین به سمت مرکز حرکت می کند.این فرآیند علاوه بر جابه جایی محور زمین باعث افزایش سرعت زمین نیز خواهد شد.وی اضافه کرد: زمین لرزه ژاپن بزرگ ترین زلزله ثبت شده در تاریخ ژاپن است که ژرفای کانونی آن حدود ۲۵ کیلومتر و ساز و کار آن فشاری با یک صفحه کاملا نزدیک به قائم بوده است. بدیهی است که با این وضعیت فشار وارده به هسته زمین بسیار بالا خواهد بود. ضمن آن که وقتی یک صفحه بزرگ از یک طبقه زمین در زیر اقیانوس به طبقات دیگر فشار وارد کند علاوه بر جابه جایی در محور زمین باعث می شود که زمین سریع تر بچرخد.وی افزود: در زلزله هایی با شدت بالا مانند آن چه در ژاپن اتفاق افتاد، به نظر می رسد طبق اطلاعات به دست آمده این گسل حدود ۴۰ متر حرکت کرده است و زمان گسیخته شدن آن نیز 2.5 دقیقه به طول انجامیده است. بدیهی است که با این وضعیت فشار زیادی به محور زمین وارد می شود.

 

خطری کشور را تهدید نمی کند

وی هم چنین با تاکید بر این که زلزله ژاپن هیچ تاثیری روی گسل مکران و سواحل جنوبی کشور ندارد، گفت: این زلزله از گسل مکران که ۷۰ کیلومتر آن در ایران است، حدود ۷ هزار کیلومتر فاصله دارد و هیچ تاثیری روی گسل مکران و سواحل جنوبی کشور ندارد.معاون پژوهشی پژوهشگاه زلزله با بیان این که امواج سونامی حاصل از رخداد زلزله تقریبا به تمامی کشورهای حاشیه اقیانوس آرام از فیلیپین تا اندونزی، نیوزیلند، کالیفرنیا و هاوایی در آمریکا رسیده است، ادامه داد: سرعت امواج حاصل از سونامی حدود ۹۵۰ کیلومتر در ساعت بوده است بنابراین می توان برآورد کرد که امواج حاصل از سونامی حدود ۸ دقیقه طول کشیده است تا به نزدیک ترین نقطه ساحل سندای در غرب کانون زلزله برسد. زارع علت ایجاد زلزله های فراوان در ژاپن را موقعیت این کشور دانست و گفت: ژاپن در محدوده فرورانش ورقه اقیانوس آرام به زیر ورقه زمین ساختی اورازیا واقع است. به این ترتیب به دلیل بازشدگی رشته کوه میان اقیانوسی وسط اقیانوس آرام، پوسته اقیانوسی در حال ایجاد و گسترش در پهنه میانی اقیانوس آرام است. این امر سبب رانده شدن بخش های قدیمی تر پوسته اقیانوسی به سوی شرق و غرب و فشار آوردن به حاشیه ساحلی اطراف این اقیانوس می شود. این وضع موجب می شود که در محدوده اطراف اقیانوس آرام، محدوده ای بسیار فعال از نظر وقوع زلزله و آتشفشان به نام «حلقه آتش» ایجاد شود.

 

تاثیر زلزله ای مانند ژاپن بر تهران

رئیس دانشکده علوم پایه دانشگاه آزاد نیز در گفت وگو با مهر با بیان این که در صورت رخ دادن زلزله ای با قدرت 8.9 در تهران، پایتخت ایران به طور کامل نابود می شود، گفت: وضعیت زمین شناختی ایران نشان می دهد که گسل های کشور توانمندی ایجاد زلزله ای تا ۸ ریشتر را دارد و خطر وقوع سونامی نیز احساس می شود.دکتر بهرام عکاشه با تاکید بر این که وضعیت زلزله خیزی ژاپن با ایران متفاوت است، افزود: زلزله خیزی ژاپن از نوع میان صفحه ای است ولی لرزه خیزی ایران از نوع درون صفحه ای است که این امر سبب شده است که هر ۲ کشور دارای رفتارهای متفاوت در برابر زلزله باشند.وی توضیح داد: وضعیت میان صفحه ای کشور ژاپن باعث شده است که در این کشور امکان ایجاد زلزله هایی با 9.5 ریشتر وجود داشته باشد ولی وضعیت درون صفحه ای ایران موجب شده است که بیشترین زلزله ای که در ایران رخ دهد ۸ ریشتر باشد.رئیس دانشکده علوم پایه دانشگاه آزاد با تاکید بر این که رخ دادن زمین لرزه ای با قدرت 8.9 ریشتر در ایران بعید است، خاطرنشان کرد: ژاپن پیشرفته ترین کشور در زمینه رفتار لرزه ای و تحقیقات در زمینه زلزله  است ولی با این حال در اثر وقوع سونامی، راکتورهای موجود در این کشور بحران ساز شده است.وی با اشاره به وضعیت این کشور پس از سونامی اضافه کرد: شهر «سندای» ژاپن کاملا تخریب شده و به توکیو که ۲۰۰ کیلومتر با کانون زلزله فاصله داشته، آسیب های جدی وارد شده است.عکاشه، در ادامه با اشاره به وضعیت ایران و به ویژه تهران گفت: در تهران به دلیل زمین شناختی و وضعیت ساختمان ها و ترافیک آن و آمادگی هایی که برای زلزله وجود ندارد، چنان چه زلزله ای با بزرگای ۷ یا 7.5ریشتر رخ دهد به طور یقین اعلام می کنم که تا ۱۰ سال تهران تعطیل خواهد ماند.

 

احتمال وقوع سونامی در دریای عمان و خزر

عکاشه همچنین به وضعیت سونامی ایران اشاره کرد و یادآور شد: احتمال رخ دادن سونامی در دریای عمان همواره وجود دارد و چنان چه زلزله ای در اقیانوس هند اتفاق بیفتد به سواحل جنوبی ایران از بندرعباس تا چابهار آسیب های جدی وارد می شود.عمق سواحل در جنوب خزر نیز هزار متر و در شمال ۱۰ متر است و اگر چنین سونامی در دریای خزر نیز رخ دهد به دلیل کم عمق بودن سواحل خسارت هایی به مراتب بیش از سونامی در دریای عمان رخ خواهد داد.

 

منبع: خراسان نیوز


برچسب‌ها: سونامی, زلزله, ژاپن
نوشته شده توسط غلامرضا آریان در چهارشنبه بیست و سوم فروردین ۱۳۹۶ |

کمربند تابشی وان آلن

زمین را علاوه بر میدان مغناطیسی، دو کمربند از ذرات باردار پرانرژی احاطه کرده است. این کمربندها بیشتر متشکل از پروتون ها و الکترون های پرانرژی است که در میدان مغناطیسی زمین به دام افتاده اند.

این کمربندها به اسم فیزیکدان آمریکایی جیمز آ.وان آلن نامیده شده است، در ضمن یکی از برنامه های تحقیقاتی ماهواره اکسپلورر 1 در 1958 کشف شد و سپس با اطلاعاتی که پایونیر 3 در 1959 بدست آورد مورد تایید قرار گرفت. کمربندها به شکل چنبره اند. کمربند داخلی به فاصله 3،200 کیلومتری و کمربند بیرونی در 16،000 کیلومتری سطح زمین قرار دارد.

پروتون ها و الکترون های پر انرژی به دام افتاده، مسیری مارپیچی را به دور خطوط نیروی مغناطیسی زمین می پیمایند و در چند روز یا چند هفته ای که در دام افتاده اند، میان دو نیمکره رد و بدل می شوند

کمربند وان آلن

 

گرچه همه پروتون ها و الکترون ها در سرتاسر مغناطیس سپهر پیدا شده اند، اما دو کمربند متمایز وجود دارد: 1) کمربند داخلی کوچک بین شعاع زمین تا 2 برابر شعاع زمین، جایی که پروتون های با انرژی 50 مگاالکترون ولت و الکترون های با انرژی بیشتر از 30 مگاااکترون ولت قرار دارند و یک شکاف مشخص و 2) کمربند خارجی بزرگ بین 3 تا 4 برابر شعاع کره زمین، جایی که پروتون ها و الکترون های کم انرژی جمع شده اند. کمربند داخل نسبتا پایدار است، اما تعداد ذرات در کمربند خارجی با سازه 100 تغییر می کند. ذرات به دام افتاده در کمربندها از باد خورشیدی و از پرتوهای کیهانی که در بالای جو زمین برهم کنش می کنند، می آیند.

ذرات باردار که در کمربندها به دام افتاده اند در امتداد خطوط نیروی مغناطیسی حرکت مارپیچی انجام می دهند ( با دوره های تناوب از 0/1 تا 3 ثانیه ) و بین نقاط آینه ای شمالی و جنوبی رفت و برگشت می کند. پروتون ها و الکترون ها به علت بارهای مخالفشان در جهات مخالف جابه جا می شوند.

نوشته شده توسط غلامرضا آریان در پنجشنبه دهم دی ۱۳۹۴ |

برای جهت یابی توسط ماه ابتدا باید بدانیم که در نیمه ی اول ماه هستیم یا نیمه ی دوم ؛ روش تشخیص آن نیز به قرار زیر می باشد:
دو سر هلال ماه را با یک خط فرضی به هم متصل می کنیم و آن خط آنقدر ادامه می دهیم تا به زمین برسد اگر شکل بدست آمده از این کار p انگلیسی بود در نیمه ی اول ماه هستیم و اگر شکل بدست آمده q انگلیسی بود در نیمه ی دوم ماه قرار داریم
_حال اگر در نیمه ی اول بودیم طرف کوژ (برآمده) هلال جهت مغرب را نشان می دهد.
_و اگر در نیمه ی دوم ماه بودیم طرف قعر ( تو رفتگی ) هلال مغرب را نشان می دهد.

 قطب نماي ماهدر يک شب مهتابي چوبي را داخل زمين فرو کنيد. با سنگ نوک سايه را علامت بگذاريد. ده دقيقه بعد با سنگي ديگر نوک سايه جديد را علامت بگذاريد. دو نقطه را به هم وصل کنيد اين خط مسير شرق- غرب را نشان ميدهد پيدا کردن جنوب توسط ماه

خطي را بين دو تيزي هلال ماه رسم کرده و آن را تا زمين امتداد دهيد. انتها يا امتداد اين خط نقطه جنوب را در موقعيت شما نشان ميدهد


جهت یابی به کمک ماه
موقعیت سایه ها و جهت شرق

ادامه مطلب
نوشته شده توسط غلامرضا آریان در دوشنبه هفتم دی ۱۳۹۴ |