گروه کوهنوردی باران کوهستان

هواشناسی کوهستان

پرنيان کوهستان

ابر، باد و کوه

نخستین اندیشمندی که رویدادهای هواشناسی را مدون و طبقه‌بندی نمود و او را باید به‌حق پدر دانش هواشناسی نامید، دانشمند ايراني سده پنجم هجري، ابوحاتم اسماعيل اسفزاري خراساني است كه براي نخستين بار در جهان پديده‌هاي جوي و هواشناسي را به زبان فارسی در كتاب خود به نام آثار علوي (Meteorology) گردآوري نموده است.

پیشگفتار:

بر آمد ز کوه ابر مازندران چو مار شکنجی و ماز اندر آن

بی‌گمان یکی از مهمترین ابزارهایی که یک کوهنورد باید بدان مسلط باشد، دانش هواشناسی کوهستان و آگاهی او از تغییرات و تلاطمات جوی است. دانشی که آگاه نبودن از آن می‌تواند به قیمت زندگانی تمام شود. چه بسا خفته در خاکانی که می‌توانستند با سود جستن از این دانش، سال‌ها از زندگی و مواهب آن بهره گیرند. هدف از این نوشتار، اطلاعی کوتاه و فراگیر در باره پدیده‌های جوی در کوهستان است. امیدواریم که سودمند قرار گیرد.

1 - امواج کوهستان و تلاطم در هوای صاف

الف - امواج کوهستان (Mountain waves or Lee waves)

هنگامی‌که باد از فراز کوهستان می‌گذرد، در جهت پشت به باد کوه تلاطم شدیدی ایجاد می‌شود. نوعی از این تلاطم ، چرخش rotor نام دارد. شرایط مطلوب برای شکل‌گیری امواج نیرومند کوهستان به ویژه در حالت حاکمیت یک سامانه پرفشار (پادچرخندی) عبارتند از: یک لایه هم دما یا وارونگی که میان دو لایه ناپایدار کم‌فشار قرار می‌گیرد. بادی با سرعت 20 گره (حدود 10 متر بر ثانیه) که رو به بالا حرکت کرده و با افزایش ارتفاع، سرعت آن هم افزایش می‌یابد.

ب - تلاطم در هوای صاف(CAT=Clear Air Turbulence)

تلاطم بر فراز لایه مرزی ‌سیاره‌ای PBL را که هیچ‌گونه پیوند مستقیمی با ابرها نداشته باشد را تلاطم در هوای پاک CAT می‌نامند. یک CAT معمولا با برش عمودی باد (wind shear) و وارونگی دما همراه است. در حالی‌که بر فراز آن منطقه هم‌گرایی و یا واگرایی رودبادها (jet stream) به ویژه در سمت پشت به باد کوه قرار دارد. این امواج در ارتفاع‌های گوناگون و با فاصله گرفتن از منشاء تغییر می‌کنند. یک CAT نه فقط در ارتفاع بالا، بلکه در ارتفاعات پایین هم خطرآفرین است.

امواج کوهستان و rotorها

خطر امواج کوهستان برای هواپیما و بالگرد

برش باد wind shear: تغییر سریع و ناگهانی در سرعت و جهت باد که معمولا با تلاطم شدید همراه است.

2 - باد دره و باد کوه

الف _ باد دره (دره‌بادها) Valley wind دره‌ها، چرخه باد ویژه خود را دارند، که معمولا از باد غالبی که بر فراز آن می‌وزد مستقل است. جهت وزش آن مجاور سطوح دره و صرف‌نظر از چرخه عمومی بادها، روبه‌بالا است. اما اگر سرعت باد بیشتر از 20 گره (حدود 10 متر بر ثانیه) شود، در جهت مخالف باد دره، جریان مهمی رو به پایین و تلاطم‌های شدیدی ایجاد خواهد شد. از این رو هواپیماهای سبک و ‌بال‌گردها برای کاهش ریسک ناشی از تلاطم باید پیش از آغاز چرخش، با زدن یک نیم‌دایره از روی دره رد شوند.

ب - باد کوه (کوه باد) Mountain wind

این باد برعکس باد دره بوده و از بالای کوه هوای سرد و سنگین را به سمت دره می‌برد.

باد کوه باد دره

3 - باد کوه‌دشت و باد دشت‌کوه

الف - باد کوه‌دشت (Katabatic winds)

معمولا در غروب شکل می‌گیرد و تا پیش از برآمدن خورشید ادامه خواهد داشت. این باد نتیجه سُر خوردن هوای سرد و سنگین از فراز کوه به سوی دشت، از سمت شیب‌های رو به پایین است. در تحت برخی شرایط ، باد کوه‌دشت می‌تواند به نسیمی توانمند در دل شب تبدیل گردد که نویدبخش بامدادی گرم است.

ب - باد دشت‌کوه (Anabatic winds)

در طی ساعات روز هنگامی که شیب‌های دامنه کوه‌ها گرم‌تر از ژرفای دره‌ها می‌شوند، وزیدن این باد آغاز می‌شود. تفاوت گرمایی هوای مجاور دامنه‌ها، موجب حرکت صعودی آن به بالادست شیب می‌شود. سرعت وزش این باد می‌تواند حتی به 10 گره ( حدود پنج متر بر ثانیه) هم برسد.

حداکثر ارتفاع بادهای کوه‌دشت و دشت‌کوه حدود دویست متر بر فراز دامنه‌های کوهستان است. این دو باد، چرخه‌ای محدود میان هوای مجاور کوه و هوای مجاور دشت، در نزدیکی یکدیگر است.

باد کوه به دشت باد دشت به کوه

4 - نسیم دریاچه Lake breeze

این نسیم حالت خفیف نسیم دریا به ساحل See breeze در طول روز و نسیم ساحل به دریا Land breeze در طول شب است که موجب بروز رطوبت در هوای مجاور دریاچه می‌شود. در طول روز سطح خشکی بیشتر از سطح آب گرم می‌شود که موجب بروز نسیمی از سوی دریاچه به سوی ساحل Lake breeze شده و در طی شب هوای مجاور خشکی زودتر از هوای مجاور آب سرد می‌شود که منجر به بروز نسیمی از خشکی به سوی دریاچه Land breeze می‌شود. در صورت صعود از صخره‌ای در نزدیکی یک دریاچه، باید همواره جریاد هوایی رو به بالا در طی روز و جریان هوایی رو به پایین در طول شب را در نظر گرفت.

نسیم دریاچه

دریاچه‌های نزدیک کوه ایجاد کننده نسیم دریاچه هستند.

5 - ابرها

معمولا حرکت روبه‌بالای هوای مرطوب پیش‌نیاز تشکیل ابر است. پدیده‌ای که در کوهستان به فراوانی رخ می‌دهد. حرکت روبه‌پایین نیز بر خلاف آن عمل می‌کند. هوای روبه‌بالا منبسط شده، به‌طور بی‌دررو سرد شده و اگر رطوبت کافی به همراه داشته باشد، مقداری از بخار آب موجود در آن سرد شده و تشکیل ریزقطره‌های ابر را می‌دهد. هر متر مکعب ابر غلیظ حدود 5/0 گرم آب در خود دارد.

دمای معمولی این ریزقطره‌ها 10- تا 15- درجه سانتیگراد است اما در ارتفاع بالا و فشار کم این ریزقطره‌ها می‌توانند تا حدود دمای 40- درجه سانتیگراد هنوز مایع باشند. این قطره‌ها را قَطرَک‌های اَبَرسَرد یا supercoold droplet می‌نامند. از این دما به بعد هر قطره آبی در اثر پدیده انجماد خودبه‌خودی self nucleation یخ خواهد زد.

ابرهای خانواده کومولوس به ویژه Cb بسیار خطرآفرین هستند. با مشاهده آنها باید از صعود صرف‌نظر نموده به نزدیکترین پناهگاه مراجعت کرد. خلبانان در باره ابرهای Cb می‌گویند: برای زنده‌ماندن از Seabees پرهیز کنید.

تلاطم در ابرها به قرار زیر است.

نوع ابر تلاطم St بی‌اهمیت Ci, Cs, Cc, Ac, As هیچ یا بی‌اهمیت، مگر در زمان تشکیل ابر Cb Sc ملایم Ns ملایم اما در پایه ابر شدید Cu, TCu, Cb معمولا شدید، اما در حالت انفجار روبه‌پایین مصیبت‌بار و فاجعه‌ساز ابرهای رایج به ویژه بر فراز قله‌های کوهستان

Cb به همراه Cap Cloud Cb به همراه Cap Cloud

ابر پیش کومولوس pyrocumulus    ابر milthorpeincus

ابر سندانی Anvil Cloud خطرناک‌ترین نوع ابر

الف _ ارتباط بارشها با انواع ابر جدول شماره ..... ریزشهای گوناگون جوی و نوع ابری که ریزش از آن صورت گرفته است را نشان میدهد. پدیده انواع ابر As Ns Sc St Cu Cb باران Rain * * * * * باران ریزه Drizzle * برف Snow * * * * گلوله‌های برفی Snow Flakes * * برف دانه Snow Pellets * گلوله‌های یخی Snow Grains * * * تگرگ Hail Stone * * * سوزنک‌های یخی Ice Prisms *

- 6توفان تندری Thunderstorm

توفان‌های تندری و آذرخش که توسط ابرهای Cb به ویژه نوع سندانی آن anvil cloud ایجاد می‌شود و نتیجه تخلیه بار الکتریکی الکتریسته ساکن میان ابر و ابر و یا ابر و زمین است ، تحت هر شرایطی خطرناک و آسیب‌رسان است. پس از مشاهده آنها، عاقلانه‌ترین کار ، گریز به نزدیکترین پناهگاه است.

آذرخش در هر شرایطی خطرآفرین است

یکی از پدیده‌های دهشتناک هواشناسی، پدیده نمایان شدن یک جرقه نورانی درخشان و صدای غرش انفجار ناشی از تخلیه الکتریکی در جو است. توفان تندری یا رعدوبرق یک پدیده الکتریکی جوی است.

رعد یا غرش تندر، صدایی است که بر اثر تخلیه الکتریکی ایجاد می‌شود. از آنجاییکه سرعت نور بسیار بیشتر از سرعت صوت است، صدایی که از توفان رعدوبرق شنیده می‌شود، نسبت به نوری که ایجاد شده، تاخیر چشمگیری دارد.

در یک توفان تندری، رعدوبرق، با بادهای نیرومند و باران‌های سیل‌آسا همراه است. اینها همگی دلیل بر مقدار هنگفتی انرژی است تا کنون روش مهار و استفاده از آن به‌دست نیامده و کماکان مخرب و ویرانگر است. این انرژی از آزاد شدن گرمای نهان، که به هنگام تراکم بخار آب وارد جو شده است، ایجاد می‌شود. بخشی از این انرژی گرمایی به انرژی جنبشی تبدیل می‌شود و بادهای بسیار نیرومندی را که با رعدوبرق همراه است، تولید می‌کند. توفان‌های تندری در ابرهای کومولوس رخ می‌دهد و در بیشتر موارد با بارندگی همراه است. این بارندگی به صورت رگبار باران، رگبار برف، گلوله‌های یخی و تگرگ است. هرچند تگرگ و آذرخش پیوند تنگاتنگی با یکدیگر دارند، اما در بیشتر موارد، تگرگ پیش از رسیدن به سطح زمین ذوب شده به رگبار تبدیل می‌شود.

این پیکان‌های نورانی، نمونه خوبی از تخلیه الکتریکی در مقیاس بزرگ هستند. این جرقه یا تخلیه الکتریکی هنگامی رخ می‌دهد که اختلاف پتانسیل الکتریکی در میان دو نقطه جداگانه خیلی زیاد شود. این مقدار بستگی دقیق به میزان توانایی رسانایی هوا و فاصله میان دو نقطه دارد.

اختلاف پتانسیل در میان دو نقطه در ابرها زمانی گسترش می‌یابد که بارهای الکتریکی مثبت و منفی جدا از هم قرار گرفته باشند. بیرونی‌ترین سطح قطرک‌های آب را بارهای الکتریکی منفی تشکیل می‌دهد، در حالیکه درست در زیر این پوسته بارهای الکتریکی مثبت جمع می‌شوند. نیروی اصطکاک، که در هنگام توفان در ابرها به وجود می‌آید، باعث برداشته شدن پوسته خارجی قطرک‌ها می‌شود و بارهای الکتریکی مجزا را به وجود می‌آورد. بارهای الکتریکی در هنگام یخ بستن آب و یا در هنگام ذوب شدن بلورهای یخ نیز به وجود می‌آیند. به طور خلاصه، مناطق بالای ابر دارای بار الکتریکی مثبت هستند. در حالیکه بارهای منفی در ناحیه مرکزی ابر متمرکز می‌شوند. گاهی، در زیر ناحیه‌ای که دارای بار الکتریکی منفی است، به طور موضعی، ناحیه‌ای با بار الکتریکی مثبت دوم به وجود می‌آید. در هنگامی که اختلاف بار الکتریکی در میان ابر و زمین و یا در میان دو ابر و یا در میان بخش‌هایی از یک ابر، از حد معینی تجاوز کند، تخلیه الکتریکی رخ می‌دهد. در بیشتر موارد می‌توان برج‌های کوچک ابرهای خانواده کومولوس را که از یک ابر بزرگ به سوی بالا در حال حرکتند تشخیص داد. گاهی برج‌های کوچک فعالی در بالای توده ابری گسترده تشکیل می‌شوند. این برجها را سلول می‌نامند. گاهی قطر برخی از این سلول‌ها به 10 کیلومتر هم می‌رسد. در حالت کلی دو سلول همسایه تمایل دارند به یکدیگر بپیوندند. از دیدگاه سرعت و جریان عمودی زندگی یک سلول به سه مرحله تقسیم می‌شود.

رشد: جریان‌های عمودی بالارونده نیرومند در سراسر ابر وجود دارد و اغلب بارندگی به سطح زمین نمیرسد. بلوغ: قطره‌های آب یا یخ از ابر ریزش نموده به سطح زمین می‌رسند. جریان پایین رونده بسیار نیرومند هوای سرد، تندباد ناگهانی، باران سیل‌آسا، تگرگ از مشخصه‌های این دوره هستند. میرایی: جریان‌های پایین رونده ضعیف شده و ریزش قطره‌های آب و بلورهای یخ ناگهان متوقف می‌شوند. تمام نشانه‌های توفان تندری از میان می‌روند.

برای ایجاد یک توفان تندری باید شرایط زیر آماده باشند:

الف - هوای مرطوب به اندازه چشمگیری موجود باشد. ب - حرکت‌های بالارونده جوی وجود داشته باشد. ج - باید روند حرکت رو به بالا تقویت شود.

صعود در اثر ناهمواری‌های زمین، کوهستان، مهمترین عامل ایجاد حرکت‌های رو به بالا است.

7 - مه (Fog [FG]) حریر مه بر رخسار کوه، مه در اثر سرد شدن هوای مرطوب رخ می‌دهد. یک تیرگی جوی در سطح زمین که به وسیله آویزش قطرک‌های آب، همراه و یا بدون همراهی ذرات دود، که دید را به زیر 1000 متر محدود می‌کند، مه می‌نامند. همچنین اگر دید بیش از 1000 متر باشد، آن‌را mist (دمه، تاری‌شم) می‌نامند. دودمه را که بیشتر در شهرهای با آلودگی هوایی بالا رخ می‌دهد را smoke fog می‌نامند. مه به روش‌های زیر تشکیل می‌شود. الف _ مه تابشی: Radiation fog بیشتر هنگامی که هوای مرطوب در شبی بدون ابر، پس از بارندگی، تحت یک سیستم پرفشار قرار گیرد آنگاه مه تابشی رخ می‌دهد. دمای هوای مرطوب در مجاورت زمین سرد و در شرایط چگالش به سرعت به دمای نقطه شبنم می‌رسد. بهترین سرعتی هم که باد می‌تواند داشته باشد شرایط بدون باد calm، و یا 2 تا 6 گره، 1 تا 3 متر بر ثانیه است. اگر در این شرایط دود هم وجود داشته باشد، دودمه smog نامیده می‌شود. حداکثر ارتفاع این نوع مه 300 متر است. مه جنگل‌ها بیشتر از این نوع است. ب _ مه فرارفتی: Advection fog هنگامی که هوای گرم و مرطوب توسط باد به روی یک سطح سرد آورده می‌شود و دمای آن‌را تا نقطه شبنم پایین می‌آورد. مه کنار دریا و مه بادهای دره بیشتر از این نوع است. بهترین سرعت باد 5 تا 15 گره است. پ _ مه تبخیری: evaporation fog در اثر چگالش سریع بخار آب از سطح به هوای اشباع شده رخ می‌دهد. مه روی جاده پس از بارندگی و یا مه جنگل‌های گرمسیر از این نوع هستند. ت _ مه یخ‌زدگی: freezing fog در اثر یخ‌زدگی قطرک‌های آب رخ می‌دهد. دمای هوا بین 24- تا 45- درجه سانتیگراد و ارتفاع بالاتر از حدود 8000 متری از سطح دریا. این نوع مه به ویژه در اثر حرکت هواپیما و برخورد آن با ذرات آب اَبَرسَرد رخ می‌دهد. ث _ مه جبهه‌ای: front fog مه‌ای‌است در مقیاس گسترده، که در اثر حرکت و فعالیت جبهه‌های سرد، گرم و اکلوده رخ می‌دهد.

8 _ ابر کوه‌کُلاه و ابر غلتان الف _ کوه‌کُلاه، (Cap Cloud)، فراز دماوندش از ابر بود تو گویی زِبَرکوه پوشیده خُود چو پوشیده سر ر ا به ابری پناه و را خواند باید کنون کُه کُلاه ابری که گاه و بیگاه بر فراز قله کوه‌های بلند، مانند دماوند، به چشم می‌خورد و همچون کلاهی قله را در بر می‌گیرد. این ابر که به واژه لاتینی Pileus نام‌گذاری شده است، ابری است کوچک و افقی که می‌تواند به شکل ابرهای کومه‌ای (= گل کلمی) کومولوسCumulus یا کومولونیمبوس (کومولوس باران‌زا) Cumulonimbus نمایان شود. ابر مولد آن می‌تواند به شکل یک روکش پدیدار شده باشد. این ابر پایدار نبوده و به سرعت تغییر شکل می‌دهد. شکل‌گیری آنها به‌ویژه در عرض‌های جغرافیایی پایین‌تر در اثر حرکت سریع و روبه‌بالای هوای مرطوب رخ می‌دهد. این حرکت سریع رو‌به‌بالا باعث می‌شود که دمای هوا از دمای نقطه شبنم dew point پایین‌تر بیاید. این ابر معمولا نشان‌دهنده هوای با تغییرات شدید و ناپایدار چشمگیر در آب‌وهوا هستند. یک چنین ابری که در بالا به شکل گل کلم است، اغلب به شکل یک کومولونیمبوس در آمده و نشان‌دهنده حرکت سریع روبه‌بالای جریان‌های هوایی در کوهستان است.

کوه‌کُلاه دوگانه کوه کُلاه دماوند

ب _ ابر غلتان، (رخش‌ابر) Roll Cloud چو رَخش‌اَبر آمد فرود از فراز دگرگونه افراخت آهنگ، ساز بپیچیدو از بیخ زو برکنید هر آن بودنی را که در راه دید ابری است که همانند یک استوانه از فراز کوه به سوی دره سر می‌خورد و تلاطم‌های خطرناکی ایجاد می‌کند. یک ابر غلتان، یک ابر لوله‌ای شکل، از خانواده ابرهای کمانی شکلArcus Cloud است که غالبا در جبهه هوای سرد با توفان تندری و آذرخش همراه می‌شود. ابر غلتان همچنین می‌تواند نمایانگر فعالیت‌ جریان‌های هوایی شدید روبه پایین Microburst باشد. ابرهای غلتان ویژه کوهستان هستند. حتی در کوهستان هم این ابر بسیار خطرناک کم دیده می‌شود. آنها از پایه ابرهای تندرزا و یا ابرهای دیگر کاملا جدا هستند. از این‌رو است که آنها متفاوت از دیگر ابرها هستند. ابرهای غلتان معمولا بر روی محور افقی خود می‌چرخند، اما اگر بر روی محور دیگری بچرخند، نباید با ابرهای قیفی شکل funnel clouds که زایینده گردباد Tornado است اشتباه شود.

  9 _ انفجار رو به پایین microburst یک سقوط سنگین و غلیظ از هوای سرد چگال، و معمولا از یک ابر در حال گذر را downburst می‌نامند. اگر این رخداد در مقیاس بزرگ اتفاق بیافتن آن‌را macro burst و اگر در مقیاس کوچک خردهواشناسی رخ دهد آن‌را microburst می‌نامند. این اتفاق در کمتر از 10 دقیقه و معمولا بین 3 تا 5 دقیقه رخ می‌دهد، و منجر به برش یا شکاف هوایی دهشت‌باری در جهت‌های افقی و عمودی می‌شود. این رخداد می‌تواند "خشک" و یا "تر" همراه با قطره‌های کوچک باران تا رگبار سنگین باشد. حلقه‌های چرخش این انفجار در نزدیکی سطح زمین به خوبی دیده می‌شود. این پدیده، به ویژه برای خلبانان، چتربازان و صخره‌نوردان بسیار خطرناک است. یکی از نشانه‌های این رخداد بسیار خطرناک، ابر غلتان است. خطرناک‌ترین محل در محورهای افقی این انفجار قرار دارد.جایی که سرعت باد در زمان کوچکی به بیش از 150 گره (حدود 75 متر در ثانیه) می‌رسد. بیشترین توان این انفجار در حدود 30 متری سطح زمین رخ می‌دهد. انفجار روبه‌پایین در زیر 5% تا 10% ابرهای Cb اتفاق می‌افتد. بیشترین محدوده اثر افقی این حدود 4 کیلومتر است. با دوبرابر شدن سرعت سقوط هوا، microburst به یک macro burst تبدیل می‌شود.

 10_ دید در کوهستان View دید به شفاف بودن جو پیرامون نسبت به چشم انسان مربوط می‌شود. ذرات کوچک موجود در هوا (هواویزها) مانع دید کامل می‌شوند. این ذرات می‌توانند پدیده‌های آب‌دار مانند مه، دمه، باران، برف و یا پدیده‌های خاک‌دار مانند گرد و خاک و دود و یا حتی نمک باشند. بخشی از روشنایی که از جسمی به ویژه در دوردست به چشم ما می‌رسد، توسط این ذرات جذب و یا پخش شده مانع از دیده شدن آن می‌شود. باید توجه داشت که دید از دیدگاه یا هوانورد و یک کوهنورد تفاوت دارد. یک کوهنورد دید افقی در نزدیکی سطح زمین را اندازه‌گیری می‌کند. اندازه‌گیری دقیق و ریاضی دید توسط دستگاه دیدسنجی Optometry انجام می‌شود.

طیف (بیناب) نور مرئی الف_ دید در روز بیشترین فاصله‌ای که یک جسم سیاه با ابعاد کمابیش متناسب نسبت به افق تشخیص داده می‌شود، دید افقی در روز است. چنین جسمی باید به اندازه‌ای باشد که زاویه ایجاد شده بین دو شعاعی که از بخش چپ و راست و یا بالا و پایین جسم به چشم می‌آید، دست‌کم نیم درجه باشد. برای تخمین زاویه نیم درجه، کاغذی را بردارید و در آن سوراخی به قطر تقریبی 5/7 میلیمتر ایجاد کنید. اگر این روزن را به فاصله دست از چشم نگه داریم، زاویه ایجاد شده حدود نیم درجه خواهد بود. ب_ دید در شب برای تشخیص دید در شب، مناسب‌ترین مورد برای استفاده، مرز تپه‌ها و رشته کوه‌ها در برابر پهنه آسمان است. در تاریکی معمولی، نور ضعیف را، حتی اگر به طور مستقیم به آن نگاه نکنند، به‌راحتی می‌توان تشخیص داد. رنگ نورها نیز بر توانایی دیدن تاثیر می‌گذارد. در شرایط مساوی، در شرایط مساوی نور سرخ، بهتر از نور بنفش دیده می‌شود. پ_ اثر بارندگی بر دید در هنگام بارندگی، جو در اثر قطره‌های آب یا ذرات یخ، تیره می‌شود. میزان دید در آن هنگام به اندازه قطره‌ها و تعداد آنها در حجم معینی از هوا بستگی دارد. باران ملایم، تاثیر کمی بر روی دید دارد، باران متوسط دید را به 1 تا 3 کیلومتر کاهش می‌دهد و در باران شدید دید به 50 متر نیز خواهد رسید. در هنگام باران ریزه (drizzle) دید تا 500 متر کاهش می‌یابد. در برف متوسط دید افقی کمتر از یک کیلومتر و در برف شدید به 50 متر هم می‌رسد. در کولاک شدید دید افقی به کمتر از 50 متر هم می‌رسد. کاهش سریع دما هم باعث کاهش دید می‌شود. ت_ اثر مه بر دید مه‌(fog) و دمه (mist) در کاهش دید افقی تاثیر فراوان دارند. این‌دو ماهیت یکسانی دارند، اما در مه دید افقی به کمتر از یک کیلومتر کاهش می‌یابد،و در دمه دید افقی بیشتر از یک کیلومتر است. مه دید همه رنگ‌های نور مرئی به یک اندازه تحت تاثیر مه قرار نمی‌گیرند. سمت بنفش طیف نوری بسیار بیشتر از سمت سرخ آن کاهش می‌یابد. ث_ اثر پاش‌نم دریا (Wind-blown Spray) این پدیده بیشتر در کوهستان‌های نه چندان بلند و مجاور ساحل دریا رخ می‌دهد. هنگامی که موج می‌شکند، شکسته شدن کف‌های روی آب موجب پاشیده شدن ذرات آب به هوا می‌شود. هنگامی که سرعت باد به بیش از 20 متر در ثانیه برسد، باش‌نم بر روی دید تاثیر می‌گذارد. ج_ اثر ذرات نمک بر دید پس از پاشیده شدن ذرات آب موج در جو، ذرات نمک موجود در آن هم به جو وارد می‌شود. غلظت این ذرات به اندازه ذرات دود بوده و کمابیش سفید رنگ هستند. چ_ اثر گرد و خاک (Haze) گردوخاک و شن، در اثر باد از زمین بلند شده در هوا معلق می‌ماند. ارتفاع صعود این ذرات بستگی به اندازه آنها و سرعت باد دارد. توفان‌های لیجاد شده در روز نسبت به توفان‌های ایجاد شده در شب توان بیشتری دارند. هنگامی که دید افقی به کمتر از یک کیلومتر کاهش یابد، این پدیده توفان شن نامیده می‌شود. ذرات شن تا 30 متری از سطح زمین دور می‌شوند و به علت سنگینی مدت زیادی در هوا نمانده و زیاد از منبع خود دور نمی‌شوند. در توفان گردوخاک، ذرات میکروسکپی تا چندین کیلومتر از سطح زمین پراکنده می‌گردند و به ابرها می‌رسند. توفان گردوخاک می‌تواند پهنه گسترده‌ای را پوشانیده، مدت زیادی پایدار بماند. این ذرات به اندازه‌ای سبک هستند که نیروی جاذبه توان بازگرداندن آنها را نداشته و سرانجام توسط باران و برف به زمین باز می‌گردند. از دیدگاه مکانی، بین جایگاهی که این ذرات وارد جو می‌شوند و جایگاه بزگشت آنها به زمین، می‌تواند هزاران کیلومتر فاصله افقی وجود داشته باشد. به بیان دیگر یک توفان گردوخاک در روی بیابان‌های آریزونا و نوادا می‌تواند باعث کاهش دید بر روی کوهستان البرز و زاگرس شود. ح_ اثر دود بر کاهش دید منبع دود بیشتر کارخانه‌ها و خانه‌ها است، اما مواردی همچون آتش‌سوزی در جنگل‌ها و مرغزارها و یا آتشفشان می‌تواند میزان چشمگیری دود وارد جو کند. این ذرات کمابیش هم اندازه ذرات مه و دمه هستند. اگر دود با مه همراه باشد، دودمه (smoke fog) تشکیل می‌شود. این پدیده برای تندرستی جانداران، بسیار زیان‌آور است. پخش این پدیده نیز به نیرو و توان باد بستگی دارد. مواد سوختی دوده کربن تولید می‌کنند، که تاثیر چشمگیری بر کاهش دید دارد. بسیاری از مواد سوختی، به‌ویژه در کارخانه‌ها، دارای ترکیبات گوگردی هستند که در نهایت به اسیدسولفوریک تبدیل شده که دید را به شدت کاهش می‌دهد.

11 _ غارها و گاز رادُن رادُن گازی پرتوزا از خانواده اورانیوم_رادیوم است که معمولا از هسته اورانیوم 238 پس از طی چند دوره تجزیه خارج می‌شود. این گاز بدون رنگ، بدون بو، سنگین، با توانایی حرکت کند، که معمولا در غارها و در امتداد شکستگی‌ها خارج شده وبه ویژه در بخش پایانی تونل‌ها و غارها جمع می‌گردد. از ایزوتوپ‌های مهم گاز رادُن، رادُن 222 است که از رادیوم 226 با پرتو آلفا در خانواده اورانیوم_رادیوم تولید می‌شود. نیمه عمر رادُن یادشده بیش از سه روز نیست که آن هم به نوبت خود به رادیوم 218 تبدیل خواهد شد. هسته‌های رادیوم ایجاد شده با پرتوزایی قوی و خاصیت یون‌سازی که دارند، به هنگام تنفس خطراتی را به وجود می‌آورند. رادُن تنفس شده به مرور زمان به رادیوم تبدیل گشته و در حفره‌های داخلی شُش‌های غارنورد برجای می‌ماند. این رادیوم، یکی از دلیل بیماری سرطان می تواند باشد. خوشبختانه، در غارهای آهکی، به دلیل پرتوزا نبودن مواد آهکی، مقدار گاز رادُن به کمترین میران ممکن کاهش یافته و در بیشتر موارد پایین‌تر از مقدار خطرناک قرار دارد. از این‌رو ایمنی غارنوردان تا حد زیادی تامین می‌شود. با این وجود هراز گاهی کنترل و پایش‌های علمی لازم است. درصورت توقف‌های طولانی، باید اندازه‌گیری‌های لازم انجام پذیرد. در غارهایی که جنس سنگ‌های دربرگیرنده دیواره از نوع سنگ‌های آذرین باشد، انجام این امر توسط متخصصان امر بسیار ضروری است. اندازه‌گیری گاز رادُن توسط دستگاه‌های ویژه این کار امکان‌پذیر است. بنا به نوشته دانشمند فرزانه شادروان دکتر عبدالکریم قریب، پدر دانش غارشناسی ایران، بسیاری از غارهای ایران در کوه‌های آهکی یا غیرآهکی، نخست بر اثر ایجاد شکاف‌های کمابیش پهن و طولانی، به وسیله گسله‌ها و سپس به وسیله راه‌یافتن آب دارای گازکربنکی در آنها به مرور زمان گسترده‌تر شده و در آنها چکنده‌ها و چکیده‌ها و دیگر شکلهای حاصل تز رسوب و نشست آهک ایجاد شده‌اند.

گاز خطرناک دیگری که غارنوردان را تهدید می‌کند گاز کربنیک CO2 است. این گاز بدون رنگ و بدون بو است. در برخی از غارها این گاز متراکم شده، باعث خفگی افراد می‌گردد. چون گازکربنیک از هوا سنگین‌تر است، بیشتر در بخش پایین فضای غار جای‌می‌گیرد. در گذشته که دستگاه‌های دقیق اندازه‌گیری و اعلام خطر وجود نداشت، غارشناسان (فرانسوی) به همراه خود سگ کوچکی را می‌بردند. چون سر سگ پایین و در نزدیکی سطح زمین است، اگر در غار گاز کربنیک وجود داشته باشد، نشانه‌های خفگی و بی‌هوشی در سگ نمایان می‌شود. همچنین بیماری خطرناکی که امکان دارد در برخی از غارها در نواحی گرمسیر، غارنوردان به آن مبتلا شوند، بیماری "هیستوپلاسما کاپسیلاتوم" معروف به بیماری فرعون است. عامل این بیماری نوعی قارچ ذره‌بینی است که میان غبار و گردوخاک وجود دارد و به همراه تنفس وارد شُش‌های انسان می‌شود. 12 _ قله‌ها و پرتوهای گاما ...

پیوست:

PBL: Planetary Boundary Layer لایه مرزی‌سیاره‌ای لایه مرزی سیاره‌ای، لایه‌ای‌است که به دلیل اصطکاک سطح زمین از وزش بادهای سهمگین در امان مانده امکان پیدایش زندگی را ایجاد نموده است. این لایه کمابیش بر زیست‌کره biosphere منطبق است.

 بُرش باد wind shear

ابرها: St: Stratus Ci: Cirrus Cs: Cirrostratus Cc: Cirrocumulus Ac: Altocumulus As: Altostratus Sc: Stratocumulus Ns: Nimbostratus Cu: Cumulus Cb: Cumulonimbus

پرتوهای گاما

جدول 1 : ميانگين پرتوگيري ساليانه افراد از منابع پرتوزاي طبيعي چشمه پرتو دز موثر ساليانه(MSV) سال 1372 سال 1380 دگرگوني پرتو کيهاني يونساز 0.30 0.28 0.02 - نوتروني 0.08 0.10 0.02 هسته هاي پرتوزاي کيهاني 0.01 0.01 پرتوهاي خارجي زمينه محيط باز 0.07 0.07 محيط بسته 0.39 0.41 0.02 پرتوگيري ناشي از استنشاق اورانيوم و توريم 0.01 0.006 0.004 - رادن – 222 1.2 1.15 0.05 - تورن – 220 0.07 0.10 0.03 پرتوگيري ناشي از بلع پتاسيم – 40 0.17 0.17 زنجيره اورانيم و توريم 0.06 0.12 0.06 مجموع 2.36 2.416 0.056

مهندس جعفر سپهری (مدرس دانشگاه جامع علمی کاربردی و مدرس دانشگاه آزاد اسلامی ایران) زهراپریسا زارعی (کارشناسی ارشد فیزیک دریا) -