علوم

علوم

طوكيو، اليابان (CNN)-- تسبب زلزال اليابان العنيف الذي بلغت قوته 8.9 درجة بمقياس ريختر وأطلق موجات مد مدمرة، الجمعة، في إزاحة جزيرة اليابان الرئيسية بواقع 8 أقدام (2.4 متراً) وتحول الأرض عن محورها بقرابة 4 بوصات. ونجم عن الزلزال، الأعنف في تاريخ اليابان، 160 هزة ارتدادية خلال الساعات الأربعة وعشرين الأولى، 141 منها بلغت قوتها خمس درجات أو أكثر، وأمواج تسونامي ارتفعت لعشرة أمتار، وسارعت 50 دولة مطلة على المحيط الهادئ لإطلاق تحذيرات منها. وقال كينيث هدنت، وهو عالم جيوفيزيائي من وكالة المسج الجيولوجي ...

علوم

الضفدع

الضفدع حيوان برمائي عديم الذيل له عينان جاحظتان. ولمعظم الضفادع ارجل خلفية طويلة وقوية تمكنها من القفز الى مسافات طويل. وتعيش الضفادع في كل القارات باستثناء القارة المتجمدة الجنوبية المعروفة بانتاركتيكا، لكن أكبر عدد من الانواع يوجد في المناطق الاستوائية.



ظهرت الضفادع على وجه الارض لأول مرة قبل نحو 180 مليون سنة ولقد ظهر منها نحو 2700 نوع. وتقضي بعض الانواع حياتها كاملة في الماء او بالقرب منه، في حين تعيش انواع منها بشكل رئيسي في البر ويأتي الى الماء بغرض التزاوج فقط، لكن البعض منها لا يدخل الماء مطلقاً حتى من اجل التزاوج.



يتميز الضفدع بنعومة جلده الرطب دائماً وبانعدام الذيل، وبمنخريه اللذين يقعان على نتوء من الرأس مما يتيح له ان يتنفس الهواء حيث يكون مغموراً تماماً بالماء، وبفم مزود بأسنان صغيرة دائمة النمو على الفك الاعلى فقط وعلى الحنك. ولسان الضفدع كثير الحركة وهو معلق في مقدمة الفم ويمكن قذفه بسرعة الى الخارج للقبض على الفرائس الصغيرة.



وتدفن أغلبية الضفادع نفسها في الطين خلال فصل الشتاء، وطوال فترات الجفاف وتضع في الربيع بيوضها ليخرج منها بعد ايام عدد من الفراخ التي لا تزيد على العشرة فراخ (الشراغيف). وتعيش هذه الشراغيف فترة كالاسماك في المياه متنفسة عن طريق الخياشيم وتسبح مستعينة بأذنابها وبعد فترة تظهر قائمتا الشرغوف الخلفيتان ثم يختفي الذنب، فالخياشيم، ثم تظهر القائمتان الأماميتان ثم يبدأ الضفدع بالتنفس بوساطة الرئتين.
وتبيض الضفدعة من 1000 بيضة حتى 9000 بيضة بحسب الجنس ويراوح طولها بين 4 سم و8 سم وهي تعمر من 5 سنوات وحتى 17 سنة وذلك كله حسب الجنس والنوع

علوم

الطيور:-المنظر الخارجي للطيور يختلف تماما عن مظهر الحيوانات العظمية الأخرى من زحافات وثدييات ولكن من الداخل فالأجسام لها التصميم الأساسي نفسه فجميعها لها العظام ذاتها مع إختلاف كبير في حجم العظام وثخانتها فبالمقارنة مع الكائن البشري مثلا نجد أن للطير فكين مستطيلين وعنقا طويلا وعظام الذراعين واليدين طويلة ( وتقع داخل الجناح) كما أن الرجلين والقدمين بالغة الطول أيضا . وعظام الفخذ مغطاة بالريش والذي نظن أنه ركبة الطير هو بالحقيقة الكاحل أو رسغ القدم . وأصابع رجلي الطير طويلة جدا تنتهي بمخالبه أو بجلد يغطي ما بينها ويساعد الطير على السباحة . وقفص الصدر صغير بالمقابل ولكن عظمة الصدر الوسطى كبيرة وقوية لأن عضلات الطيران القوية موصولة إلى الهيكل بواسطتها وهذه العضلات تدفع الجناحين وتجعل صدر الطير كبيرا. ومع أن جسم الطير يحتوي على عظام كثيرة إلا أنه ليس ثقيلا لأن على الطير ان يرتفع في الهواء والواقع ان العظام مجوفة فهي لذلك خفيفة والعظام مسنودة بعارضات من العظام الصغيرة تزيد في قوتها. وللطير رئتان ضخمتان وفجوات فارغة تسمى أكياس هواء داخل الجسم وهذه لا تساعد على تخفيف الجسم فحسب بل تتيح للطير أيضا كميات كبيرة من الهواء للتنفس وهذا حيوي للطير أثناء الطيران عندما يحتاج إلى كثير من الأكسجين . والطيران يعطي الجسم حرارة والهواء داخل الجسم يمتص هذه الحرارة الزائدة . وللطيور ميزة تنفرد بها بين المخلوقات ألا وهي الريش . فالجسم مكسو بريس قوي وكذلك الأجنحة والذنب وهو يحفظ الجسم ويحميه ويعطي الطير القدرة على الطيران وتحت هذا الريش المتين توجد زغب أو وبر ريشية تقي جسم الطير من البرد والريش جميعه مكون من مادة كيراتين وهي مادة قرنية موجودة في شعر الإنسان وأظافره.

كيف يطير الطير :
يطير الطائر إما بخبط جناحيه ليتحرك في الهواء أو يمد جناحيه ليسبح في الهواء أو يعلو وعندما يخبط العصفور بجناحيه يدفع بالهواء نزولا فيبقى هو عاليا ، كما أنه يدفع بالهواء إلى الوراء فيتقدم إلى الأمام ولكي يعلو في الهواء ليبدأ بالطيران فإنه يقفز من الأرض إلى أعلى او ينط عن مكان مرتفع . وبعض الطيور تحب أن تعدو قليلا قبل الإرتفاع ومن الطيور المائية ما تضرب بأجنحتها صفحة الماء قبل ان ترتفع في الجو. كثير من الطيور تقدر أن تبقى محلقة بدون تحريك أجنحتها بتاتا ، مثل القطرس ( الألباتروس) يظل حائما فوق الأمواج أو الكواسر مننسور وشوح محلقة في أعالي الجو. وتسبح هذه الطيور في الجو بطريقة إنحدارية لكي تظل طائرة فالجناح يقص الهواء قصا وحركة الهواء فوقه تعطي الطير دفعة إلى فوق وتمكنهم من البقاء حائمين وعندما يلتقي الطير مع التيارات الهوائية المرتفعة يحمله ذلك إلى أعلى. ويمكن لبعض الطيور أن تتوقف في الطيران وتبقى بلا حراك في مكان واحد في الجو فالباشق يطير ضد الهواء بنفس سرعة الهواء فيظل في مكانه فوق هدفه والعصفور الطنان يتوقف حقيقة في مكانه ضاربا بأجنحته الصغيرة جئية وذهابا بسرعة مذهلة كي لا يتقدم إلى الأمام وبإمكانه أيضا أن يطير إلى الخلف إذا دعت الحاجة

حواس الطيور :

للطيور نفس الحواس التي للبشر منها ماهو أكثر تطورا ومنها ما هو أقل على العموم تتمتع الطيور بنظر وسمع حادين إلا أن حاسة الشم لديها ضعيفة كثير من الطيور زاهية الألوان ومعظم الطيور تقدر ان تفرق الألوان أما طيور الليل فلا تحتاج إلى تمييز الألوان لذلك ترى الألوان الرمادية أما الطيور التي تصطاد حيوانات أخرى فنظرها حاد جدا قد يكون عشرة أضعاف نظر الإنسان . عينا البوم في مقدمة الرأس لكي يتمكن من الإستدلال على فريسته بسهولة وهذه الفريسة تكون عادة طيرا عاشبا أو عصفورا يحط على الأرض ولهذا النوع من العصافير عيون على جانبي الرأس لكي يقدر أن ينظر إلى كل الجهات فيرى أعداءه مقتربين منه. وليس للطيور آذان مثل آذاننا ولكنها تستطيع أن تسمع عبر فتحات تحت الريش وراء العينين والطيور تتكلم سوية بواسطة الغناء وتحتاج أن يكون سمعها قويا والبوم يصطاد في الليل وتستعمل سمعها الحاد لتبلغ فرائسها من الأصوات الخافتة التي تحدثها إذا تحركت. وللطيور مناخر في سفح المنقار ولكنها تستعملها للتنفس اكثر مما تستعملها للشم

.

تصنيف الطيور :



هناك أنواع متعددة من الطيور في العام ولكي يسهل فهم صلة هذه الأنواع أحدها بالآخر فقد جرى تصنيفها ضمن مجموعات وذلك بموجب تركيب أجسامها فذوات الجسم المشابه ضمت في مجموعة واحدة والمقصود بذلك هو التركيب الداخلي لا المظهر الخارجي ويعني هذا ان نوعين من الطيور التي قد تبدو متشابهة مثل النورس والغلمار ( طائر بحري من طيور القطب الشمالي) يمكن ان تصنف ضمن مجموعتين مختلفتين لأن تركيبها الداخلي مختلف وقد ينتسب طيران يختلفان في المظهر غلى مجموعة واحدة بسبب تشابه تركيب جسميهما فطير الطوقان الضخم ونقار الشجر الصغير هما من عائلة واحدة لأن لكل منهما إصبعين متجهتين غلى الأمام وإصبعين إلى الخلف في أقدامهما. وهناك حوالي 8600 نوع من الطيور يستطيع كل نوع منها أن يتزاوج مع طيور من نوعه ويتوالد ولكن الأصناف المختلفة لا تتزاوج لذلك تظل كما هي دون تغيير والأنواع المشابهة تنتسب لنفس الجنس والجناس المشابهة للعائلة ذاتها والعائلات المتقاربة تؤلف مجموعة . وهناك 27 مجموعة من الطيور إحدى هذه المجموعات تشمل نوعا واحدا هو النعامة . وهناك مجموعات تشمل أنواعا متعددة ومجموعة الطيور الجواثم تحوي على عدد من الأنواع يفوق سائر أعداد المجموعات كلها .

طور الحضانة :

معظم الطيور ترخم بيوضها أي تجثم فوقها وتحضنها لتظل دافئة فتنمو الصغار داخلها إلى ان تفقس ولبعض الطيور الأخرى طرق تختلف مثلا الطيور البحرية تستخدم أقدامها الدافئة بينما أنواع غيرها تدفن البيض في كومة من النباتات المهترئة الدافئة أو في التراب او الرمل الدافيء وطور الحضانة قد يدوم من عشرة أيام لبيعض طيور الأحراج إلى 80 يوما للألبطروس والكيوي والألبطروس المتجول يصرف وقتا طويلا بالعناية بصغاره حتى أنه لا يستطيع الإنجاب إلا مرة كل سنتين.

الوقواق في العش :

بعض أنواع الطيور لا تعتني بصغارها على افطلاق بل تسخر لذلك أنواعا أخرى وأكثر هذه الأنواع شيوعا في أوروبا هو الواقواق ويوجد شبيه له في أميركا اسمه (( طير البقر)) وآخر في أفريقيا أمسه (( دليل المناحل)) .

ففي موسم التوالد تختار أنثى الوقواق عش أنثى من أحد أصناف الطيور وتراقبها فإذا تركت هذه العش حطت أنثى الوقواق مكانها حالا ووضعت بيضة في العش ، وإذا تيسر لها الوقت الكافي ازاحت ما استطاعت من البيوض الأخرى قبل رجوع الأنثى الأصلية ثم تطير أنثى الوقواق ولا تعود ترى البيضة التي وضعتها. أما الأم المستعارة فتحضن البيضة وتفقسها وتطعم الوقواق الصغير واضعة الغذاء في منقاره بالغريزة وقد يكبر صغير الوقواق ويصبح حجمه اكبر منحجم الأم التي تتولى إطعامه ولا يطول به الأمر حتى يدفع صغار الطير الأخرى في العش لأنه أكبر وأقوى منها ويظل وحده متمتعا بالغذاء الذي تأتي به الأم وينمو بسرعة وفي اقل من اسبوعين يصبح مستعدا للطيران مسلحا بكل ما حبته به الطبيعة من قدرة على البقاء.
الأيام الأولى :

تفقس بعض بيوض الطير وتخرج صغارها مستعدة لمواجهة متطلبات الحياة فالصغار مكسوة بالريش وبإمكانها التنقل كما تشاء. فالصيصان وصغار البط تبدأ حياتها هكذا وكل ما تحتاج إليه الأم هو حماية هذه الصغار في أثناء بحثها عن الطعام .إلا ان معظم الطيور تولد ولا حول لها ولا إمكانية فهي عريانة عمياء لا تستطيع ترك العش وعلى الأهل أن يحضروا الغذاء بينما ينمو الصغار. إلا أنها تنمو بسرعة وقد تتمكن من مغادرة العش قبل ان تصبح صيصان مستقلة عن والديها.
منقول

علوم

هي الطاقة الرياح وتعرّف بأنهاعملية تحويل حركة (طاقة) الرياح إلى شكل آخر من أشكال الطاقة سهلة الاستخدام، غالبا كهربائية وذلك باستخدام عنفات (مروحيات)، وقد بلغ إجمالي إنتاج الطاقة الكهربائية من الرياح للعام 2006 بـ 74,223 ميغاواط، بما يعادل 1% من الاستخدام العالمي للكهرباء، وبالتفصيل فقد بلغت نسبة الانتاج إلى الاستهلاك حوالي 20% في الدانمارك و9% في اسبانيا و7% في ألمانيا. وبهذا يكون الانتاج العالمي للطاقة المحولة من الرياح قد تضاعف 4 مرات خلال الفترة الواقعة بين عام 2000 وعام 2006.

يتم تحويل حركة الرياح التي تُدَور العنفات عن طريق تحويل دوران هذه الأخيرة إلى كهرباء بواسطة مولدات كهربائية. ويستفيد العلماء من خبرتهم السابقة بتحويل حركة الرياح إلى حركة فيزيائية حيث أن استخدام طاقة الرياح بدأ مع بدايات التاريخ، فقد استخدمها الفراعنة في تسيير المراكب في نهر النيل كما استخدمها الصينيون عن طريق طواحين الهواء لضخ المياه الجوفية.

تستخدم طاقة الرياح على شكل حقول لعنفات الرياح لصالح شبكات الكهرباء المحلية. وعلى شكل العنفات الصغيرة لتوفير الكهرباء للمنازل الريفية او شبكات المناطق النائية.

تعتبر طاقة الرياح آمنة فضلا عن أنها من أحد أفراد عائلة الطاقة المتجددة، وهي طاقة بيئية لا يصدر منها ملوثات مضرة بالبيئة، يتجه العالم الآن بعد ظاهرة الاحتباس الحراري فضلا عن التلوث، لاعتماد مصادر الطاقة المتجددة كمصادر طاقة بديلة وللتخفيف من استخدام الوقود الاحفوري. ولهذه الأسباب يسعى التقدم التكنولوجي إلى خفض تكلفة الطاقة المتجددة لتوسيع انتشارها.


عمل العنفات الريحية
المكونات الرئيسية لعنفة الرياح هي شفرات دوًّارة تحمل على عمود ومولد يعمل على تحويل الطاقة الحركية للرياح إلى طاقة كهربية، فعندما تمر الرياح على الشفرات تخلق دفعة هواء ديناميكية تتسبب في دوران الشفرات، وهذا الدوران يشغل المولد فينتج طاقة كهربية، كما جهزت تلك التوربينات بجهاز تحكم في دوران الشفرات (فرامل) لتنظيم معدلات دورانها ووقف حركتها إذا لزم الأمر.

تعتمد كمية الطاقة المنتجة من توربين الرياح على سرعة الرياح وقطر الشفرات؛ لذلك توضع التوربينات التي تستخدم لتشغيل المصانع أو للإنارة فوق أبراج؛ لأن سرعة الرياح تزداد مع الارتفاع عن سطح الأرض، ويتم وضع تلك التوربينات بأعداد كبيرة على مساحات واسعة من الأرض لإنتاج أكبر كمية من الكهرباء، تنتج الولايات المتحدة وحدها سنويًّا حولي 3 بليون كيلو وات في الساعة (تلك الكمية تكفي لسد احتياجات مليون شخص من الكهرباء)، وذلك من حقول الرياح الموجود معظمها في كاليفورنيا، عادة يتم تخزين الكهرباء الزائدة عن الاستخدام في بطاريات، ولأن هناك بعض الأوقات التي تقل فيها سرعة الرياح، مما يصعب معه إنتاج الطاقة الكهربية، فإن مستخدمي طاقة الرياح يجب أن يكون لديهم مولدًا احتياطيًّا يعمل بالديزل أو بالطاقة الشمسية لاستخدامه في تلك الأوقات. المكان الأفضل لوضع التوربينات (عمل حقل رياح) يجب ألا يقل متوسط سرعة الرياح فيه سنويًّا عن 12 ميل في الساعة. وغير إنتاج الطاقة الكهربية فإن توربينات الرياح يمكنها إنتاج طاقة ميكانيكية تستخدم في عدد كبير من التطبيقات، مثل ضخ المياه، الري، تجفيف الحبوب وتسخين المياه. مميزاتها وعيوبها : طاقة الرياح طاقة محلية متجددة ولا ينتج عنها غازات تسبب ظاهرة البيت الزجاجي أو ملوثات، مثل ثاني أكسيد الكربون أو أكسيد النتريك أو الميثان، وبالتالي فإن تأثيرها الضار بالبيئة طفيف. 95% من الأراضي المستخدمة كحقول للرياح يمكن استخدامها في أغراض أخرى مثل الزراعة أو الرعي، كما يمكن وضع التوربينات فوق المباني. أظهرت دراسة حديثة أن كل بليون كيلو وات في الساعة من إنتاج طاقة الرياح السنوي يوفر من 440 إلى 460 فرصة عمل. التأثير البصري لدوران التوربينات والضوضاء الصادرة عنها قد تزعج الأشخاص القاطنين بجوار حقول الرياح، ولتقليل هذه التأثيرات يفضل إنشاء حقول الرياح في مناطق بعيدة عن المناطق السكنية. تتسبب التوربينات العملاقة أحيانًا في قتل بعض الطيور خاصة أثناء فترات هجرتهم، ويتم حاليًا دراسة تأثيرها على انقراض بعض أنواع الطيور، ولكن النتائج المبدئية تشير إلى أن التوربينات ليس لها هذا التأثير الشديد. وأخيرًا يمكن القول: إن طاقة الرياح من الطاقات التي يمكن تطبيق استخدامها بسهولة في عالمنا العربي لتقليل نسب التلوث التي بدأت تتزايد، ورغم أن الفكرة بدأ تطبيقها فعلاً في بعض الدول العربية إلا أن المطلوب نشر التجربة في باقي الدول.

بحث عن شركات في الدول العربية متخصصة في الطاقة الهوائية :


هنالك المزيد من الملفات في ويكيميديا كومنز حول :
طاقة ريحيةطاقة مائية
طاقة متجددة
طاقة شمسية
طاقة حيوية
كتلة حيوية
طاقة المد و الجزر

علوم

أنواع الوقود الحفوري:-

ان الوقود الأحفوري الواسع الانتشار والاستخدام يعد مثالا على مصادر الطاقة غير المتجددة.
ويقصد بالطاقة غيرالمتجددة المصدر(Non-Renewable) التي تكونت في الأرض منذ ملايين السنين ولها مخزون محدد سينتهي باستهلاكه،ولا يمكن تجديدها في فترة زمنيه قصيرة .
الوقود الأحفوري هو وقود يتم استعماله لإنتاج الطاقة الأحفورية. ويستخرج الوقود الأحفوري من المواد الأحفورية كالفحم الحجري ، الغاز الطبيعي، ومن النفط.
و تستخرج هذه المواد بدورها من باطن الأرض وتحترق في الهواء مع الأكسجين لإنتاج حرارة تستخدم في كافة الميادين.
يعتمد تركيب الوقود الأحفوري على دورة الكربون في الطبيعة، وبهذا يتم تخزين الطاقة(الشمسية) عبر العصور القديمة ليتم اليوم استخدام هذه الطاقة. حسب التقديرات العالمية ستغطي المصادر الأحفورية في عام 2030 حوالي 90% من الحاجة العالمية للطاقة. في عام 2005 بلغت هذه النسبة 81%.

يتكون الوقود الأحفوري من ثلاث أنواع رئيسيه هى :
1-الفحم.
2- النفط الخام.
3- الغاز الطبيعي.

كيف يتكون الوقود الأحفورى :
تكون هذا النوع من الوقود في العصور الجيولوجيةالقديمة وخاصة في العصر الكربوني(Carboniferous era ) منذ مايزيد على200 مليون سنة. ويعتقد أنها تكونت من بقايا الكائنات الحية،النباتية والحيوانية الكبير منها والمجهرية، التي دفنت تحت طبقات القشرة الأرضية وتأحفرت. وساعد عاملا الضغط والحرارة عبر ملايين السنين على تحولها إلى الفحم والنفط والغاز الطبيعي.
وبشكل عام يتكون الوقود الأحفورى :
1- نباتات أوكائنات حية مجهرية ماتت وسقطت فى قيعان البحار والمحيطات أو المستنقعات .
2- مواد مترسبة غطت البقايا من هذه المواد فى الصخور الرسوبية .
3- تحللت المواد ونتيجة الحرارة العالية والضغط المرتفع تحولت إلى وقود أحفورى .

ما حاجتنا إلى الوقود الأحفوري بأنواعه المختلفة؟
أن أهم استخدامات الوقود الأحفوري في جميع أنحاء العالم هي:
- توليد الكهرباء، حيث تستخدم الحرارة الناتجة عن حرق الفحم أو بعض مشتقات النفط أوالغاز الطبيعي في تسخين
الماء لإنتاج البخار الذي يستخدم في إدارة التوربينات الموصلة بمولدات الكهرباء.
- تشغيل وسائل المواصلات المختلفة، حيث تعد مشتقات النفط كالجازولين والديزل والكيروسين الوقود الأكثر استخداما لذلك.
* تركيب الوقود الأحفوري وخواصة:
تتركب جميع أنواع هذه الوقود من مركبات مكونة بشكل أساسي من عنصري الكربون والهيدروجين بنسب مختلفة .
وقد توجد أيضاً بعض من العناصر الأخرى , ولكن بنسب أقل بكثير مثل الأكسجين والكبريت والنيتروجين .
مميزات : الوقود الأحفورى :
1- يطلق بسهولة كميات كبيرة من الطاقة عند احتراقه .
2- الفحم الحجرى يصنع منه الفولاذ .
3- النفط يستخدم فى صنع البتروكيميائيات : وهذه المواد يصنع منها الكثير من السلع : كالأدوية ومواد التجميل والدهانات والبلاستيك.

الفحم الحجري:
الفحم الحجري صخر أسود أو بني اللون قابل للاشتعال والاحتراق. وعند احتراق الفحم الحجري فإنه يعطي طاقة على شكل حرارة. ويمكن استعمال الحرارة الصادرة عن احتراق الفحم الحجري في تدفئة المنازل، وكوقود للقاطرات في بداية عهد اختراع الآلة البخارية. والاستخدام الأساسي اليوم لهذه الطاقة هو في إنتاج الكهرباء. وتعطي محطات إنتاج الكهرباء باحتراق الفحم الحجري ثلثي الكهرباء المستهلكة في العالم. ويستعمل الفحم الحجري كذلك في إنتاج فحم الكوك وهو مادة خام أساسية في صناعة الحديد والفولاذ. وتنتج مواد أخرى عن عملية إنتاج فحم الكوك، يمكن استعمالها في صناعة الأدوية والأصباغ والأسمدة.

وكان الفحم الحجري في فترة ماضية المصدر الرئيسي للطاقة في جميع البلدان الصناعية. وقد أنتجت المحركات البخارية التي تعمل بالفحم الحجري، معظم القدرة اللازمة لهذه البلدان منذ بداية القرن التاسع عشر وحتى القرن العشرين. ومنذ بداية القرن العشرين، أصبح النفط والغاز الطبيعي المصدرين الرائدين للطاقة في معظم أرجاء العالم. وعلى نقيض الفحم الحجري ؛ فإن النفط يمكن تحويله إلى بنزين وديزل ومواد أخرى لازمة لتشغيل وسائل المواصلات الحديثة. وقد حل استعمال الغاز الطبيعي محل الفحم الحجري لتوليد الطاقة الحرارية، ولكن الاستهلاك الحالي لموارد العالم من النفط والغاز الطبيعي يجري بسرعة. وإذا استمر الاستهلاك العالي على المستوى الحالي فإن موارد النفط ستستهلك وتنضب خلال النصف الأول من القرن الحادي والعشرين. كما أن موارد الغاز الطبيعي ستنضب بدورها في أواسط القرن الحادي والعشرين. أما مصادر العالم من الفحم الحجري فهي باقية وتكفي لحوالي 220 سنة مقبلة، وذلك وفق معدلات الاستهلاك الحالية.

وقد يسدُّ الاستعمال المتنامي للفحم الحجري في إنتاج الكهرباء النقص المتزايد لكل من الغاز والنفط. ومع ذلك، فإن استعمال الفحم الحجري يحمل في طياته مشاكل من نوع آخر إذ إن احتراقه سببًا رئيسيًا لتلوث الهواء وزيادة تسبة ثاني أكسيد الكربون. وقد طُوِّرت وسائل عديدة للتقليل من التلوث ولكنها مكلفة ولم تثبت جدواها حتى الآن. ولابد من تحسين هذه الطرق والأساليب قبل التوسع الكبير في استعمال الفحم الحجري. وبالإضافة لهذا فإن بعض الفحم الحجري يوجد في طبقات عميقة تحت سطح الأرض، حيث يصعب استخراجه.
تولّد الفحم من بقايا النباتات التي انقطع عنها الهواء - مثلا في المستنفعات - والتي لم تتمكن من التحلل وتعرضت لاحقا لضغط كبير وحرارة خارجية. أما الماء والشوائب، فقد تطايرت مع الوقت ليكون الخث والفحم بدرجات مختلفة من حيث الخليط والنقاوة والكثافة.
- يتكون الفحم من خليط من المركبات بنسب مختلفة . أما العنصر الأساسي في هذه المركبات فهو الكربون ,كما يحتوي على نسب متفاوتة من الهيدروجين والنيتروجين والكبريت والأكسجين . وهناك ثلاثة أنواع رئيسية من الفحم
هي فحم الانثراسيت"Anthracite" وهو أكثر أنواع الفحم صلابة وأعلاها في نسبة الكربون حيث تبلغ 95%
وفحم الليجنيت "Lignite" أو الفحم البني ويحتوي 65-70% كربون
والفحم الحجري( فحم حجري بتيوميني) ويحتوي 75-90% من الكربون وهو أكثر أنواع الفحم الطبيعي استعمالاً.
يعتبر الانثراسايت أكثر أنواع الفحم قيمة وذلك لنقاوته العالية وكثافته الكبيرة، مما يعني أنه يتكون من عنصر الكربون بشكل أساسي. وبهذه المواصفات يمتلك الفحم الحجري على قدرة احتراق و(سعرات حرارية) عالية القيمة.
أما اللّيجنيت وهو من أنواع الفحم الحجري، فهو بني اللون، ويعتبر أقل جودة نظرا لكثافته الأقل ولوجود شوائب من الكبريت فيه. وتكون قدرته الحرارية أقل منها للفحم الحجري الصافي.




مراحل تكون الفحم الحجري




- أما النفط والغاز الطبيعي فهما خليط من مركبات كثيرة يطلق عليها الهيدروكربونات , وتتركب غالباً من عنصري الهيدروجين والكربون .والنفط خليك كثيف داكن اللون غالباً لا يمكن استخدامه بشكل مناسب إلا بعد أن يفصل إلى مكوناته العديدة في
عملية تسمىالتقطير التجزيئي ويتم هذا في أبراج التجزئة .
ومن أهم مشتقات النفط الجازولين والكيروسين والديزل وزيوت التشحيم وغيرها .
مكامن (مصائد) النفط:
يوجد بين حبيبات الصخور فراغات تسمى المسامات، وقد تكون هذه المسامات غزيرة وكثيرة، في بعض الصخور مثل الصخر الرملي والطيني ومثل هذه الصخور يقال أنها ذات مسامية عالية أما الصخور التي تحتوي على مسامات قليلة فانها تعتبر ذات مسامية منخفضة ومثال ذلك صخور الغرانيت وقد تكون المسامات في الصخور متصلة تشكل فنوات لذلك تعتبر هذه الصخور منفذة أي تسمح للموائع مثل (النفط والماء، والغاز) بالحركة خلالها بسبب اتصال مساماتها ومثال ذلك الحجر الرملي والحصى حيث تعتبر هذه الصخور ذات نفاذية عالية . أما الصخور التي لا تسمح للسوائل بالمرور خلالها لأن مساماتها صغيرة وغير متصلة فتوصف بأنها صخور كتيمة أي غير منفذة ، وقد يكون الصخر ذات مسامية عالية ونفاذيته قليلة بسبب صغر حجم الفراغات والمسامات بين الحبيبات وعدم اتصالها ومثال ذلك الحجر الطيني إذ يعتبر من الصخور الكتيمة (غير المنفذة) على الرغم من مساميته العالية .
مصاقد النفط : هي طبقة صخرية ذات مسامية ونفاذية عالية تكون محصورة بين طبقتين من الصخور الكتيمة في الأعلى والأسفل وتخزن النفط بداخلها .
شروط تكون النفط:
1- أن لا يكون الماء عميقاً لأن الأكسجين الذائب في الماء يتفاعل مع المادة العضوية المكونة لأجسام العوالق البحرية ويحولها إلى( H2O,CO2 ) .
2- أن تكون نسبة المادة العضوية مرتفعة نسبياً في الصخر الرسوبي الذي اختلطت به وأقل ذلك أن تكون في حدود 1% من الصخر الرسوبي .
3- أن يكون صخر لمصدر عميقاً في جوف الأرض على الأقل بعمق (3000م) .
مراحل تكون النفط:
بعد موت العوالق البحرية -- تترسب في القاع -- تدفن مع الرسوبيات -- تتكون صخور المصدر -- وباستمرار الترسبيب -- تتراكم الطبقات الرسوبية -- يتولد ضغط وحرارة -- تنضج المادة العضوية -- فيتكون النفط -- غالباً ما يهاجر النفط -- يتجمع في صخور أخرى تسمى (مصائد النفط) -- تحفر آبار لاستخراجه من المكان -- يرسل إلى محطات التكرير .







- أما الغاز الطبيعي فيتكون غالبه من غاز الميثان CH4 وغازات أخرى كالإيثان والبروبان .
عند احتراق جميع أنواع الوقود الأحفوري في وجود الأكسجين يتكون غاز ثاني أكسيد الكربون وتنبعث حرارة عالية وقد يتكون الماء أيضاً.

وتوضح المعادلتان التاليتان احتراق كل من الفحم وغاز الميثان :
2C(s) + 2O2 (g) ==>2CO2(g) + Energy

CH4(g) + 2O2 (g) ==>CO2 (g) + 2H2O(1) + Energy


وللوقود الأحفوري بأنواعه المختلفة عدة مميزات أهمها :
- متوافر حالياً بكميات كبيرة.
- يحترق بسهولة منتجاً كمية كبيرة من الطاقة الحرارية
التي يمكن استخدامها لتوليد الكهرباء وأغراض مهمة أخرى
كالطهي والتدفئة .
- سهل النقل

وعلى الرغم من كثرة مزاياه إلا أن لاستخدامه سلبيات عديدة منها
- ينطلق عن احتراقه كثير من الغازات مثل ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكربون التي تؤدي إلى ارتفاع
حرارة الأرض (Global Warming) وتكون المطر الحمضي والتسبب في كثير من أمراض الرئة.
- أسعاره وتوافره يرتبط بالظروف السياسية لمناطق إنتاجة.

التقويم:

1 - اذكر أنواع الوقود الاحفوري ؟
2 - وضح المقصود بالفحم الحجري؟
3- ما مراحل تكون الفحم الحجري ؟
4- ما أنواع الفحم الحجري ؟
5 - قارن بين أنواع الفحم الحجري المختلف ؟
6- أي أنواع الفحم يحوي نسبة كربون أكبر * أيها أفضل كوقود إذاً ؟
7- علل: لون الفحم الحجري أسود .
8- ما أصل مادة الفحم الحجري ؟ (النباتات)
9- ما استخدامات الفحم الحجري ؟ ( يستخدم كوقود في بعض الصناعات) .
10- من أين نحصل على الفحم الحجري ؟ (من الأرض حيث يوجد على شكل طبقات بين الصخور الرسوبية)
11- كيف تميز بين الفحم الحجري والفحم المستخدم في شواء اللحوم في المطاعم والرحلات ؟
12- اذكر بعض خصائص النفط الفيزيائية والكيميائية .
13- وضح كيف يتم نشأة النفط
14- عرف المفاهيم والمصطلحات التاية :
صخر المصدر، مكامن (مصائد) النفط
15- اذكر أهم الصناعات التي يدخل فيها النفط.
16- وضح العلاقة بين تكون النفط والغاز

علوم

طاقة متجددة


الطاقة المتجددة: هي الطاقة المستمدة من الموارد الطبيعية التي تتجدد أو التي لا يمكن ان تنفد. ومصادر الطاقة المتجددة، تختلف جوهريا عن الوقود الأحفوري من بترول وفحم والغاز الطبيعي..... ، وحيث أن مخلفاتها لا تحتوي على غازات وملوثات اخرى كما في احتراق الوقود الأحفوري.
وهي تنتج عن الرياح والمياه والشمس, وتستخدم على نطاق واسع في البلدان المتقدمة وبعض البلدان النامية ؛ لكن وسائل انتاج الكهرباء باستخدام مصادر الطاقة المتجددة اصبح مألوفا في الآونة الاخيرة ، وذلك لتجنب التهديدات الرئيسية لتغير المناخ بسبب التلوث واستنفاد الوقود الأحفوري، بالإضافة للمخاطر الاجتماعية والسياسية للوقود الأحفوري والطاقة النووية.
مصادر استخدام الطاقة المتجددة

مصادر تدفقات الطاقة المتجددة تشمل الظواهر الطبيعية مثل الشمس والرياح وحرارة باطن الأرض وحركة المد والجزر. لكل من هذه المصادر خصائصها الفريدة التي تؤثر على كيفية ووقت استخدامها. أغلبيه تقنيات الطاقة المتجددة مرتبطة بشكل مباشر او غير مباشر بالقدرة الصادرة عن الشمس. حيث أن نظام الغلاف الجوي للأرض في حالة توازن إلا أن حرارة الاشعاع في الفضاء تساوي الاشعاع الشمسي ، وإن مستوى الطاقة المتساقط داخل نظام الغلاف الجوي للارض يمكن ان يوصف تقريبا "المناخ الأرضي".وبالتالي إن المياه تمتص جزءا كبيرا من طاقة الاشعاع الشمسي. كما يتم سقوط معظم الاشعاعات في خطوط العرض القريبة حول خط الاستواء ، ويتم انتشار توزيع هذه الطاقة في جميع انحاء العالم على شكل رياح وتيارات محيطية. والطاقة الشمسية مسؤولة ايضا عن توزيع الامطار ، ويمتد تأثيرها إلى المشاريع الكهرمائية ونمو النباتات المستخدمة في تهيئة الوقود الحيوي

علوم

التقاتل على الانثى:-البرمائيات

التزاوج عند الزواحف يعقب دائما نوعا من التودد وعند بعض الأنواع تدافع الذكور عن المنطقة التي تشغلها ضد اي دخيل فتقف ذكور العظاءات مثلا الواحد إلى جانب الاخر موجهة رؤوسها في اتجاهات معاكسة وفاتحة افواهها، ثم تبدا بتسديد ضربات بذيلها إلى غريمها ويستمر الصراع حتى ينسحب أحد المتصارعين ومن جهة أخرى ينبغي ان تحتل ذكور عظاءات الغضرفوط مناطق جيدة كي تجذب الاناث إليها، فعليها ان تختار مساكن (جذوع الاشجار مثلا) يمكن ان يقف عليها الذكر ويعرض نفسه، وتصلح في الوقت نفسه لتكون ملاجئ تحتمي فيها عندما تتعرض لهجوم الطيور والحيوانات المفترسة.

يجري بين ذكور العيدشوق البحري في جزر الغالاباغوس معارك تقليدية تتخذ خلالها وضعيات مميزة.

يعتبر الورل من أكبر العظاءات في العالم إذ قد يصل طوله إلى 3 اتار، وعندما يبدا موسم التزاوج تتقاتل الذكور على الاناث بشكل مدهش فينتص الذكران على قوائمهما الخلفية ويمسك احدهما الاخر بقائمتيه الاماميتين ويحاول دفع خصمه إلى الأرض وغالبا ما يكون الصراع داميا لكن الغريب في الامر انهما لايستخدما اسنانهما الحادة بل مخالبهما فقط ،وما ان ينتهي العراك ياخذ المنتصر الانثى ويختلي بها.

ان تقاتل ذكور الافاعي الجلجلية (ذات الاجراس) ليس خطيرا إذ يحاول الذكر طرح خصمه ارضا بحيث يتمكن من الوقوف فوقه وقد تدوم هذه المعركة أكثر من ساعة.

اما العظاءات ذات الطوق عندما يشعر الذكر باقتراب الانثى يقوم بسلسلة من الحركات يحرك فيها راسه نحو الأعلى والأسفل ويرفع قوائمه عن الأرض ويقفز باتجاهها.

[عدل] رقصة الزواج

زواج السلاحف

يتم اخصاب جميع الزواحف داخليا اي ان على الذكر ادخال نطافه مباشرة في مذرق الانثى، وهي الفتحة التي يخرج منها البراز والبيض. وقبل أن يتم التزاوج يقوم الزوجات بسلسلة من الحركات يطلق عليها اسم رقصة الزواج وتشتمل على عضات ودفعات ومداعبات وملاحقات، وقد تشكل هذه الرقصات في بعض الأحيان مشاهدة ملفتة للانظار ويختلف الجهد الذي تضطر الزواحف لبذله باختلاف الأنواع. فعندما يدنو موسم التزاوج تهاجر السلاحف الخضراء إلى مناطق الوضع وتضطر أحيانا إلى عبور 3200 كيلومترا.

يجذب ذكور الافاعي الاناث برقصات غريبة قد تدوم عدة ساعات وعندماتنهي الرقصة يتشابك الذيلان وعندها يتم الاخصاب. قد يبقى زوجا الافاعي متحدين أثناء التزاوج لفترة تتراوح بين 10 دقائق إلى أكثر من 25 ساعة، بالنسبة لبعض الأنواع مثل الافاعي السوداء يتم التزاوج أثناء تدليهما من غصن شجرة.

يسبح ذكر سلاحف الشرسين الاصغر حجما من الانثى يسبح بسرعة إلى وراء الانثى ويلصق وجهه بوجهها ثم يسبح حتى يصبح خلفها ويبقى انفه على بعد 2 أو 3 سنتمترات منها ويداعب في الوقت نفسه خديها بمخالبه الطويلة.

يهاجم ذكر السمندل الانثى قبل اخصابها بفترة قصيرة هجوما عنيفا على راسها من الخلف.

يتطلب زواج السلاحف وضعات معقدة جدا إذ ينبغي ان يقف الذكر بشكل شبه عمودي رافعا جسده فوق الجزء الخلفي من ترس الانثى ومستدا إلى قوائمه الخلفية الطويلة.

[عدل] الحجور

جحر السلحفات

تضع الزواحف البرية بيضها بين الاعشاب أو تدفنه داخل التربة وقد يكون بناء الجحر أحيانا معقدة جدا فالسلاحف المائية تتزاوج في الماء وتخرج الاناث ليلا نحو ضفة منعزلة وتبحث عن موضع لايصل اليه المياه، وتحفر في هذا المكان حفرة تضع فيها ما يبلغ أحيانا 100 بيضة تغطيها يعد ذلك بالتراب.

بيض السلاحف

وتشيد بعض التماسيح كذلك جحورا لتضع فيها بيضها، حيث تنظف الانثى في بادئ الامر قطعة أرض فتقتلع الحشائش وتكوم النباتات بحيث تبني تلة ثم تضع البيض وسط التلة. ويؤدي تخمر مواد بناء الجحر إلى رفع درجة الحرارة وحضن البيوض.

التماسيح الأفريقية حيوانات خنونة على صغارها ففي كل سنة تضع الانثى أكثر من 40 بيضة في جحر تحفره خصيصا في الرمل على ضفة النهر، وينبغي ان يتراوح عمق الحجر بين 20 و 30 سنتمترا وان يكون في موضع مظلل بحيث يبقى البيض عند درجة حرارة ثابتة ويغطي البيض بالرمل وبقايا النباتات المقتلعة ويحمي الابوان الحجر طوال فترة الحضن التي تدوم 90 يوما.

كوبرا

تحفر السلحفات المائية اولا حفرة يتراوح قطرها بين متر ومترين ويبلغ عمقها نصف متر، وتنجز هذه العملية مستعينة بزعانفها الاربعة ثم تحفر حفرة صغيرة في قعر ذلك الجحر وتقوم بذلك بقوائمها الخلفية فقط وتضع البيوض فيها ثم تغطيها بالرمل، وتتركها إلى الابد، ولان للسلاحف النهرية اعداء اقل فانها تضع بيوض اقل ما يتراوح بين 10 و 20 بيضة فقط، ان فترة تفقيس البيوض تختلف باختلاف الحرارة المحيطة.

تولي معظم افاعي الكوبرا بيوضها عناية خاصة وتحميها وتدافع عنها عند تعرضها للهجوم وعندما تشعر الكوبرا بخطر تقف منتصبة وتنفخ راسها المميز المفلطح.

[عدل] البيض

سلحفاة تفقس

لقد كانت الزواحف هي الفقاريات الأولى التي وضعت بيوضها على الأرض الصلبة، يغلف بيض قشرة قاسية لكن مسامية تحمي الجنين وتسمح له بالتنفس في الوقت نفسه، ويكون الجنين مغلفا داخل البيضة بغشاء يحفظه في خيز مليئ بالماء، وبهذه الطريقة ينمو الجنين في محيط مائي حتى وان وجدت البيضة في الصحراء. يستمد الجنين كل المواد المغذية الضرورية عن طريق كيس محي، ويختلف عدد بيوض الزواجف باختلاف أنواعها، وعندما تكون الاناث اكير حجما وسنا فانها تضع عددا أكبر من البيوض. يكون بيض الافاعي مثل افعى الحنش متطاول وذا تركيبة قرنية. قد تختلف مدة الحضن اختلافا شديدا إذ تتراوح عادة بين اسبوين و 12 اسبوع، لكن أطول فترة حضة للزواحف في العالم هي عظاءات نيوزيلاندة التي تبصر صغارها النور بعد 13 شهرا.

رعثة البيضة عند السلاحف

كل صغار الزواحف مجهزة بعدة مخصصة لكسر البيضة عندما يحين موعد خروجها فلصغار العظاءات والافاعي سن معقوف وحاد جدا يسمى (سن البيضة) اما السلاحف والتماسيخ فلديها (رعثة البيضة) وهي عبارة عن زائدة قرنية موجودة بطرف انفها.

تولي بعض الزواحف بيضها عناية خاصة فتلعق إحدى اجناس العظاءات بيضها وتقلبه من حين لاخر.

تضع انثى ثعبان الأصلة أكثر من 100 بيضة بعد 3 و 4 أشهر من التزاوج وتحيط بعد ذلك البيض بجسدها لمدة 3 أشهر إلى ان يخيم موعد ولادة الصغار، وتدفئ الام البيض بفضل حركة تموجية لعضلات جسدها، وهذه الحركة قد تؤدي إلى رفع درجة حرارة البيض 8 درجات مئوية.

[عدل] زواحف تلِد

أغلب الزواحف تبيض، لكن بعض أنواع الزواحف ولود كالثديات وبعضها الاخر يحتفظ ببيضه داخل جسده ويسمى في هذه الحلة سرلوداً. تنتمي اناث العديد من العظاءات والافاعي إلى النوع الولود وتكون فشرة بيض هذه الزواحف قد انعدمت أو تقلصت، ان معظم الافاعي البحرية من النوع الولود ولذلك لاتضطر إلى التوجه لليابسة كي تضع بيوضها مثلما تفعل السلاحف.

الأساسة زاحفة من جنس العظاءات لها اطراف قصيرة وثلاث اصابع فقط في نهاية كل طرف وهي سرلودة تضع بين 3 و 13 صغيرا.

الحفاث الأوروبي أفعى سرلودة تضع ما بين 3 و 15 صغيرا.

[عدل] حماية الصغار

فك التمساح الذي يتسع لجميع الصغار

على الرغم من الشكل المخيف للزواحف إلا أن اباء العديد منها حنونة تحمي صغارها وتعتني بها، من امثلة هذه الزواحف التمساح الأفريقي فعندما يدنو موعد الولادة تزعق الصغار منادية امها وتحك هذه الأخيرة الرمل الذي يغطي البيض وتسحب بانانها بنعومة فائقة كل سغير من صغارها. وتضطر الانثى أحيانا إلى كسر قشرة البيضة بفمها الكبير تسهيلا لخروج الصغار ثم تنقلها في كيس خاص يقع في عمق فمها الكبير إلى منطقة امنة من النهر. ومنذ تلك اللحظة تتبع التماسيح الصغيرة امها على غرار البط وتقف أحيانا على راس امها أو على ظهرها.

وخلافا لذلك تضع معظم العظاءات والافاعي البيوض في أماكن محمية تحت الحجارة وجذوع الاشجار ولا تعيرها منذ تلك اللحظة اي اهتمام ولا تقدم لها اي عناية. إلا أن بعض أنواع العظاءات تعتني بصغارها لمدة 10 ايام.

[عدل] الصغار مثل الكبار

تكون صغار الزواحف قادرة على الاعتماد على نفسها والبحث عن قوتها بعد ساعات قليلة من ولادتها أو من خروجها من البيضة. وفي الواقع تبدو أنها تتمتع بكل المنعكسات التي تعوزها الزواحف البالغة كي تعيش وتبدو أحيانا وكانها صور مصغرة عن والديها بشكلها الخارجي وطريقة تصرفها، على عكس الثديات. لا يلعب صغار الزواحف كما تفعل صغار الثديات وتكون قادرة على الاصطياد حسب حجمها فور تفقيسها أو ولادتها.

[عدل] انسلاخ الجلد

لكي تتمكن الزواحف من النمو لا بد ان يتجدد جلدها من حين لاخر إلا أن الشكل الذي تتم فيه هذه الانسلاخات يختلف باختلاف الأنواع فتفقد السلاحف مثلا الحراشف المحلولة فيما تفقد العظاءات الجلد القديم بالتدريج اما الافاعي فينسلخ جلدها قطعة واحدة. وقد تؤثر البيئة تاثيرا كبيرا على نمو الزواحف الصغيرة ولاسيما خلال المراحل الأولى من ياتها فيفقس البيض مثلا خلال فصل الصيف المعتدل قبل شهرين من موعده فتتغذى الصغار خلال هذه الفترة وتنمو ولكن ان كان فصل الصيف رديئا يتاخر فقس البيض وقد يقضي الصغار فصل الشتاء بكامله في الجحر فلا تتمكن من أن تاكل أو تنمو.

جرس الافعى ذات الاجراس

تنذر الافعى ذات الاجراس الدخلاء بوجودها عن طريق قرع جرسها الموجود في اخر جسمها وفي الواقع يتشكل هذه الجرس من الحراشف الناشئة عن الانسلاخ الجلدي المتكرر.

علوم

تشدنا مناظر انفجار البراكين حين نراها على شاشات التلفاز، أو حين نرى صورة لها داخل إحدى المجلات.. إلا أن الذين يتعرضون واقعيا لثورة بركان قريب لا يتوقفون أمام هذا المنظر الهائل المثير من أجل التفكر في قدرة الله عز وجل، بل يفرون ناجين بجلودهم، تاركين وراءهم كل ما يملكون.. هذا ما حدث في شمال مدينة جوما في الكونغو في السابع عشر من يناير الماضي حين انفجر بركان "نييراجونجو" الواقع على بعد 10 كم، والذي أدى إلى انحدار الحمم البركانية من قمة البركان بسرعات تصل إلى 60 كم/ساعة، وأجبر 300.000 من سكان المدينة على الفرار لرواندا، وقد دمر الانفجار البركاني 14 قرية كونغولية قرب البركان، إضافة لتقسيم جوما لنصفين، ونشوب حريق هائل بمطارها، بسبب تساقط بعض قطرات بنزين الطائرات المخزون هناك على الحمم البركانية التي دخلت المطار.


كذلك أثار سقوط الحمم البركانية داخل بحيرة كيفو قلق العلماء من حدوث كارثة إنسانية بسبب احتمال تفاعل الحمم ومياه البحرية، وهو ما قد يؤدي إلى إطلاق غازات ثاني أكسيد الكربون والميثان من مياه البحيرة لتكوّن سحابة خانقة سريعة الالتهاب، قد تؤدي إلى قتل الآلاف مثل ما حدث عام 1986 في الكاميرون، وأدى إلى وفاة 1700 من المواطنين القاطنين بالقرب من بحيرة نيوس.

كما تثير سحب الدخان الكثيفة الصاعدة من نييراجونجو قلق العلماء على مجموعات الغوريلا التي تقطن سلسلة الجبال القريبة من البركان.

البراكين دمار مفيد!


انبعاث الغازات من أحد البراكين

وبالرغم من الدمار والخراب الهائلين اللذين قد ينشأان على المدى القريب عقب انفجار أحد البراكين، فإن البراكين لها على المدى البعيد فائدة كبيرة للحياة على وجه الأرض، حيث تجدد القشرة الأرضية وتتكون الجبال والهضاب والسهول، وتزداد خصوبة التربة وهو ما يشجع الشعوب على الحياة بالقرب من تلك البراكين للعمل بالزراعة .




أشهر البراكين، ولعله أولها من حيث تسجيل انفجاراتها في التاريخ الحديث، بل وأكثرها دمارا، بركان فسوفيوس بإيطاليا الذي انفجر عام 79 بعد الميلاد ليدمر في خلال ساعات قليلة مدينتي الحضارة الرومانية القديمة: بومبيي، وهركيولانيوم. وقد غطى الرماد البركاني المدينتين لدرجة أنهما لم يُكتشفا إلا عام 1748 بعد اكتشاف جزء من الجدار الخارجي لإحدى المدينتين. ولم يهدأ هذا البركان، بل انفجر عدة مرات كان آخرها عام 1944.

كيف يحدث الانفجار البركاني؟


طبقات الأرض تشبه إلى حد كبير التفاحة

ولفهم كيفية حدوث الانفجارات البركانية لا بد أولا من فهم تكوين الكرة الأرضية، ولو تخيلنا الكرة الأرضية في شكل قطاع يتشابه مع شكل قطاع في تفاحة، فالكرة الأرضية لها قشرة خارجية ولب داخلي، وما بين هذا وذاك الدثار mantle أو الوشاح، وعند تجمع ظروف معينة ترتفع درجة الحرارة لدرجة انصهار الصخور عند أعلى طبقة من الوشاح مكونة ما يسمى بالصهارة magma.




حين تحدث عملية الانصهار هذه، وبسبب فروق الكثافة بين الصخور المنصهرة والصخور المتجمدة من حولها، تتصاعد الصهارة إلى أعلى كلما وجدت لنفسها منفذا، وتستمر الصهارة في الصعود إلى أعلى إلى أن تتجمع في تجويفات أرضية تقع تحت القشرة الأرضية مباشرة، وتدعى magma champers.

وبارتفاع ضغط الصهارة على مناطق الضعف التي تعلوها في القشرة الأرضية، إلى الحد الذي لا تحتمل معه هذه المناطق مزيدا من الضغط، تحدث شقوق في القشرة الأرضية أو تُفتح شقوق قديمة.

وتندفع الصهارة إلى أعلى، وحينما تصل إلى سطح اليابسة، أو سطح قاع المحيط، تسيل مكونة ما يعرف بالحمم البركانية lava وهي كلمة أصلها عربي "اللابة".

ولسيلان الحمم البركانية أشكال عدة، من أشهرها المخاريط البركانية conical volcanoes.

ولا يأخذ خروج اللافا عند اندفاعها من فوهة البركان crater شكل السيلان في بداية الأمر، وإنما يأخذ شكل انفجار، ويحدث هذا الانفجار بسبب ارتفاع الضغط البخاري للغازات الذائبة داخل الصهارة، وهو ما يؤدي إلى نشر سحب من الرماد البركاني قد تغطي مئات الأميال، وسيلان للحمم قد يصل إلى عدة أميال، ثم ما تلبث أن تقل سرعة سيلانها مع الوقت.

ولكن ما الذي يؤدي إلى تكوين الصهارة أو انصهار الصخور؟ والإجابة تقتضي العودة إلى تكوين الأرض، حيث تكوّن قشرة الأرض Earth’s Crust مع الوشاح الأعلى من أوشحة الأرض uppermost Mantle ما يعرف بالغلاف الصخري للأرض lithosphere، ويحيط هذا الغلاف الصخري بعدد من النّطاقات الداخلية التي تترتب من الخارج إلى الداخل كالتالي:

- نطاق الضعف الأرضي Asthenosphere أسثينوسفير، ويمثل النطاق الفوقي من الوشاح Upper Mantle، وحالته مائعة، لزجة، شبه منصهرة.

- الوشاحان: الأوسط والأدنى Middle and Lower Mantle ويتكونان من مادة صلبة، ذات كثافة عالية.

- اللب الخارجي للأرض Outer Core، ويتكون من مواد سائلة تتركب أساسًا من الحديد والنيكل وقليل من الكبريت أو السيليكون. ويسمى اللب السائل أو المائع Liquid or fluid core.

- اللب الداخلي للأرض Inner core، وهو عبارة عن كرة مصمتة من الحديد والنيكل، وتسمى اللب الصُّلب للأرض Solid core .

وما دمنا نتحدث عن سبب البراكين فإن آخر ما يعنينا من هذه الأغلفة هو الوشاح الفوقي أو the upper mantle، حيث اكتشف العلماء أن سطح الأرض مقسم إلى سبعة ألواح رئيسية وبعض الألواح الصغيرة، وتتحرك هذه الألواح فيما بينها بالتقارب أو التباعد أو تتحرك جنبا إلى جنب.

ومما يساعد هذه الطبقة على الحركة وجود طبقة الآسثنوسفير المائعة تحتها، مما يعطي الغلاف الصخري الفرصة على الانزلاق فوقها، وهذه العملية تمثل قوام نظرية الألواح التكتونية plate techtonics.

وينشئ عن حركة هذه الألواح ارتفاع درجة الحرارة إلى حد انصهار الصخور، وتكوين الصهارة، وصعودها أو انفجارها على شكل بركان، ومن ثم ارتبطت مناطق التقاء هذه الألواح بثورة البراكين.

فعندما يتحرك لوحان متقابلان نحو بعضهما، يغوص أحد اللوحين تحت الآخر داخل طبقة الوشاح نتيجة فروق الكثافة بين اللوحين، والاحتكاك الناتج من حركة هذه الألواح ذات الأوزان المهولة يكفي لارتفاع درجة الحرارة إلى الحد الذي أشرنا إليه.

وينشأ أيضا نتيجة غوص لوح من ألواح الغطاء الصخري البارد ودخوله في الوشاح الساخن جدا حالة من عدم الاستقرار تؤدي إلى نشوء تيارات للحمل convection currents تصعد بالحرارة والصهارة من أسفل إلى أعلى، وهو ما يزيد من معدل تكوين الصهارة.

وعندما يتحرك لوحان متقابلان ليتباعدا عن بعضهما -وغالبا ما يكون ذلك تحت مياه المحيط- تتصاعد صخور طبقة الوشاح لسدّ الفجوة الناتجة عن تلك الحركة، مقللة بذلك من الضغوط الهائلة على تلك الطبقة؛ وهو ما يؤدي إلى انصهار صخورها، وتكوين الصهارة، التي ما إن تخترق القشرة الخارجية حتى تبدأ في التجمد وتملأ الفراغ بين اللوحين.

ولا تقف ثورة البراكين عند مناطق التقاء الألواح التكتونية فقط، وإنما لوحظ تدفق الصهارة من بين ألواح الليثوسفير حول الصدوع العميقة بها، حيث تتكون مادة مرتفعة الحرارة في الطبقات الداخلية من طبقة الوشاح، وترتفع إلى الطبقات الأعلى منها فتتسبب في انصهار الصخور المحيطة بها، وهو ما يؤدي إلى تكوين ما يسمى بالنقاط الساخنةthermal plumes أسفل القشرة الأرضية. وهي نظرية تعتمد على نشوء تيارات للحمل في هذه المناطق، يساعدها في ذلك الحرارة الناتجة من تحلل العناصر المشعة decay of radioactive minerals.

وفي حين أن النقطة الساخنة التي تكوّنت لا تتحرك من مكانها، فإن ألواح الليثوسفير تتحرك فوقها وهو ما ينشأ عنه تكوين سلسلة من البراكين التي ما أن تعبر تلك النقطة الساخنة إلا وتخمد وتهدأ. والمثال الأشهر لتكوين البراكين بهذه الطريقة هو جزر هاواي التي نشأت عن تدفق المادة البركانية من قاع المحيط فوق نقطة ساخنة، وبناء مخاريط ارتفعت إلى الحد الذي علت فيه سطح المحيط مكونة سلاسل من الجزر البركانية.

تصنيف البراكين

هناك أكثر من 800 بركان نشط حاليا على وجه الأرض، 500 منها فقط على حواف المحيط الهادي والمسماة بحلقة النار، وتقريبا نفس العدد من البراكين الساكنة. هذا بالإضافة إلى العديد من البراكين التي صنفت على أنها هامدة. ويكتسب البركان صفته كالتالي:

البركان النشط: إذا كان البركان ثائرا أو تظهر به علامات النشاط من حدوث زلازل أو انبعاثات غازية.

البركان الساكن: لا تظهر علامات نشاط على البركان، ولكن بإمكانه الانفجار، وقد ثار بالفعل في خلال العشرة آلاف سنة الماضية.

البركان الهامد: لم ينفجر البركان خلال العشرة آلاف عام الأخيرة أو من الواضح أن البركان قد تخلص تماما من إمدادات الصهارة به.

وينفجر من بين براكين العالم الخمسمائة النشطة، حوالي 10 براكين يوميا، وهي لا تمثل في أغلبها أي تهديد لحياة بشرية أو غيرها. إلا أن هناك حوالي 19 انفجارا عنيفا حدثت خلال المائتي عام الماضية تسببت في وفاة أكثر من ألف شخص.

بقي أن نقرر أن الصهارة أو magma عندما تندفع إلى أعلى فوق سطح الأرض، فإنها رغم كل الدمار الذي تجلبه تلك الظاهرة الطبيعية فإنها تشارك وبقوة في عملية تجدد القشرة الأرضية، حيث إن الصهارة هي في أغلبها عبارة عن سائل متكون من الأكسوجين والسيليكون والألومنيوم والحديد والماغنسيوم والكالسيوم والصوديوم والبوتاسيوم والتيتانيوم والمنجنيز، بالإضافة إلى وجود بلّور وقطع صخور غير منصهرة وغازات مذابة بها، وهو ما يزيد الأرض خصوبة فيما يخص الزراعة، ويمد الأرض بما قل على سطحها من عناصر كالتي ذكرناها. وذلك بالإضافة إلى التخلص من الضغوط المرتفعة القابعة داخل طبقات الأرض السفلى، وهو ما يحافظ على الأرض من الانفجار والتشتت في الفضاء حسب رأي العلماء