Планета Земља

[Човек Жоја]

DISKONTINUITETI

 

Do početka 20-og veka, građa naše planete je bila nerazrešiva misterija. Jedino na osnovu čega se moglo zaključivati o tome šta se nalazi u dubini Zemlje, bili su vulkani i rudničke jame. Međutim, zahvaljujući brojnim tehničkim pronalascima s kraja 19-og veka, postalo je moguće “zaviriti” u dubinu Zemlje do njenog samog središta. Jedan od ključnih izuma koji su omogućili proučavanje Zemljinih dubina, bio je seizmograf. Zaključci na koje su uputili rezultati dobijeni proučavanjem seizmičkih talasa, bili su svakako krajnje neočekivani. Naime, došlo se do zaključka da Zemlja ima više jasno razgraničenih “slojeva”. Prelazi između tih “slojeva” su manje ili više jasni i oštri i nazivamo ih diskontinuiteti.

Ako Zemlju posmatramo kao celinu (njen čvrsti, tečni i gasoviti deo), najjasniji diskontinuitet je upravo onaj na kojem mi živimo - diskontinuitet između litosfere i atmosfere.

 

ISTORIJAT PROUČAVANJA

 

       Ozbiljniji napredak u proučavanju strukture Zemlje, nastaje sa početkom proučavanja seizmičkih talasa, odnosno sa pojavom seizmografa. Seizmograf je 1875. godine izumeo italijanski fizičar Filippo Cecchi. Taj pronalazak postaje glavno oruđe geofizičara u istraživanju građe Zemlje i veoma brzo dovodi do izuzetnih otkrića. 

 

1892. godine engleski geolog i seizmolog John Milne, pravi mrežu od 40 (unapređenih i osavremenjenih) seizmografa postavljenih na različite tačke na Zemlji. Uporedne analize seizmograma sa različitih tačaka na Zemlji omogućile su proučavanju građe Zemlje. Na osnovu hodohrona, John Milne (1903) dolazi do potvrde ranije pretpostavke da Zemlja nije homogene građe. Zaključio je da se Zemlja sastoji iz dva dela: površinskog i unutrašnjeg. Prema njegovim proračunima površinski deo Zemlje je debljine jednog stotog dela Zemljinog poluprečnika.

 

1906. godine Richard Dixon Oldham, engleski geolog, proučavajući kretanje s i p-talasa kroz Zemlju, dolazi do otkrića da Zemlja mora da ima tečno jezgro, jer s-talasi (koji inače ne prolaze kroz tečnosti) ne prolaze kroz Zemljino jezgro. 

       Revolucionarni pomak u istraživanju građe Zemlje usledio je 6 godina kasnije kada hrvatski geofizičar Andrija Mohorovičić uspeva da uvede čitav niz novina u proučavanje građe Zemlje...

 

 

Osmog novembra 1909. godine, dogodio se jak zemljotres sa epicentrom 40-ak kilometara jugoistočno od Zagreba. Jačina mu je procenjena na 8°MCS. Tako jak zemljotres su zabeležile brojne evropske seizmološke stanice. Andrija Mohorovičić je prikupio seizmograme pomenutog zemljotresa sa većeg broja evropskih seizmičkih stanica. Analizirajući ih, primetio je da postoje dve vrste talasa. Jedne su zabeležili seizmografi koji su bili udaljeni do 300 km od epicentra a druge, oni udaljeniji od 700 km. Između 300 i 700 km, zabeležene su obe vrste talasa. To je izgledalo prilično zbunjujuće. Pokušao je da izračuna dubinu žarišta zemljotresa uz pretpostavku da je brzina talasa konstantna ali uzalud, to nije bilo moguće. Zraci talasa se nikako nisu presecali u jednoj tački. To ga je navelo na pretpostavku da talasi menjaju brzinu sa povećanjem dubine. Razradom ove pretpostavke, došao je do jednačine zavisnosti brzine talasa od dubine: c= c0 (ρ /ρ)^k. [c - brzina talasa, c0 - brzina talasa u hipocentru, ρ - radijus vektor od centra Zemlje do hipocentra, ρ - radijus vektor od centra Zemlje do proizvoljne tačke na zraku talasa, ^k - eksponent (u ovom sličaju: 3)]. Ova jednačina je poznata kao “Mohorovičićev zakon”.

 

 

Pojavu, da se talasi negde pojavljuju po dvaput na seizmogramima, protumačio je kao eho odbijen od neke površine u dubini Zemlje. Znajući dubinu žarišta, rastojanja do seizmičkih stanica i način prostiranja talasa, sada mu nije bilo teško da izračuna dubinu na kojoj je površina od koje su se talasi odbijali - 54 km. (zbog nepreciznosti merenja u to vreme, dobio je nešto veću dubinu od stvarne.) Ova površina je dobila ime “Mohorovičićev diskontinuitet” ili “MOHO”. Ovo otkriće predstavlja jedno od najznačajnijih otkrića korišćenjem geofizičkih metoda. 

 

       Mohorovičićev diskontinuitet predstavlja granicu između Zemljine kore i mantla. Dubina mu varira od 5-10 km ispod okeana do 70 km ispod najviših planina. Prosečna dubina mu je oko 33 km. 

 

       Kasnije je primećeno da to nije jedina površina u dubini Zemlje na kojoj dolazi do prelamanja talasa. Par godina kasnije (1913), nemački geolog Beno Gutenberg, dolazi do dokaza o postojanju ješ jednog veoma jakog diskontinuitet na dubini od 2 900 km. Nazvan je “Gutenbergov diskontinuitet” i predstavlja granicu između mantla i jezgra.Ovo je najjači diskontinuitet. Na njemu dolazi do dramatične promene brzine talasa slično kao na prelazu između atmosfere i litosfere.

 

 

Primećeno je da kroz jezgro ne prolaze s-talasi, što je navelo na zaključak da je jezgro u tečnom stanju [jer s-talasi ne prolaze kroz tečnosti]. P-talasi za razliku od s-talasa prolaze i kroz tečnosti. Oni prolaze kroz jezgro i stižu do suprotnog kraja Zemlje, stvarajući zonu pojavljivanja i zonu senki. Ova pojava je tumačena kao rezultat difrakcije seizmičkih talasa pri prolasku kroz jezgro.

 

 

Danska geofizičarka Inge Lehmann 1936. godine postavlja hipotezu po kojoj način pojavljivanja p-talasa na suprotnom delu Zemlje ne predstavlja samo rezultat difrakcije, već ukazuje i na postojanje još jednog diskontinuiteta u dubini jezgra. Proučavajući podatke zemljotresa koji je 1929. godine pogodio Novi Zeland, ona izvodi zaključak da jezgro mora biti izgrađeno iz dva dela: čvrstog unutrašnjeg i tečnog spoljašnjeg. U to vreme nije bilo moguće dokazati ovu hipotezu. Njena hipoteza je dokazana tek 1970. godine pomoću mnogo savremenijih uređaja od onih što su postojali 1936. godine. Inge Lehmann je tada imala 82 godine. Umrla je 1993. godine u 105-oj godini.

 

 

Pedesetih godina dvadesetog veka, radeći na matematičkom modelu kretanja seizmičkih talasa kroz Zemlju, novozelandski naučnik Keith Edward Bollen, dolazi do zanimljivog otkrića: na samom dnu mantla, postoji jedan sloj na kojem se dešava drastična promena u brzini kretanja talasa. Taj sloj je nazvao D" (D prime), i prosečno je debljine oko 200 km. D" predstavlja najdublji deo mantla.

 

      [ Bollen je tridesetih godina 20-og veka učestvovao u reviziji tabela brzine prostiranja seizmičkih talasa sa Harold Jeffreys-om. Naime, već tada je bilo poznato da standardne brzine često drastično odstupaju od stvarnih brzina (ponekad čak i po 20 sekundi). Analizirajući greške, oni su otkrili da su greške proizvod više faktora, među kojima je i zanemarivanje činjenice da Zemlja nije sfera, već geoid. Pokazalo se da ova aproksimacija, može da uzrokuje grešku i do jedne sekunde. Od tada se proračuni vrše za svaku geografsku širinu posebno.]

 

        Radi opipljivije predstave šta diskontinuiteti zaista predstavljaju, bilo je planova da se bušotinom dođe do MOHO diskontinuiteta. Moho je pogodan jer se na nekim delovima nalazi na dubini koju je moguće dosrgnuti današnjom tehnikom. Na predlog člana NASA-e, Walter Munk-a, 1958. godine, započet je projekat pod nazivom "Mohole", koji je imao za cilj upravo dosezanje MOHO diskontinuiteta ispod dna okeana. Projekat je trebalo da ima 3 faze. U prvoj fazi trebalo je izvršiti probna bušenja u uslovima velike dubine mora. Ova bušenja su izvršena sa broda nedaleko od obale ostrva Guadalupe u Meksiku. Dubina mora bila je 3,5 km, a dubina bušotine bila je 183m. To je bilo prvo bušenje na tako velikoj dubini mora, i to je praktično jedino što se i postiglo ovim projektom. Projekat "Mohole" je prekinut 1966. godine usled nedostatka sredstava i loše organizacije. Posle neuspeha Mohole projekta bilo je i drugih pokušaja da se dospe do Moho diskontinuiteta ali bezuspesno. Najnoviji je japanski pokušaj, nazvan "Chikyu Hakken", započet 2002. godine.

 

http://www.geologija.org/articles/geo.php?j=en&t=3

[Човек Жоја]

ZEMLJOTRESI

 

            Zemljotresi ulaze u red najstrašnijih prirodnih katastrofa koje se dešavaju na Zemljinoj površini, zbog čega su još od iskona privlačili pažnju ljudskog roda. Usled toga podatke o zemljotresima nalazimo u zapisima starim više hiljada godina. Nasuprot rasprostranjenom uverenju da su to retke pojave, oni se dešavaju vrlo često, ali njihov najveći broj je slabog intenziteta i javlja se na relativno malim površinama kopnenih prostora ili okeanskog dna. Intenzivnije proučavanje zemljotresa počinje tek u 19. i 20. veku.

 

Definicija zemljotresa

            Zemljotres predstavlja oscilovanje čestica tla izazvano prirodnim ili veštačkim uzrocima. Posledica su oslobođene Zemljine unutrašnje energije. Za skup svih seizmičkih pojava upotrebljava se zajednički naziv seizmizam. Zemljotresi se, prema načinu postanka, dele na:

1. tektonske
2. vulkanske
3. urvinske
4. antropogene

Tektonski zemljotresi

       Tektonski zemljotresi nastaju oslobađanjem seizmičke energije u Zemljinoj kori. Nastaju pod dejstvom velikih pritisaka u stenskim masama Zemljine kore, najčešće izazvanih pomeranjem većih blokova Zemljine kore. Tako dolazi do iznenadnog loma stenske mase, koji je praćen elastičnim deformacijama okolnih stenskih masa, koje se zatim šire u prostor, u obliku seizmičkih talasa.

 

• Građa Zemlje

Koncentrična građa: 

• Unutrašnje jezgro Fe        6000°C 4 Mbara
• Spoljašnje jezgro FeNi     4000°C 3 Mbara
• Mantl
  • Mezosfera
  • Astenosfera (konvekcija)
  • Litosfera (čvrsti omotač 

       Uzroci pokreta u litosferi su konvekcijska strujanja koja se dešavaju u astenosferi. Tom prilikom se hladna magma spušta iz gornjih delova, i iz donjih delova proma površini gura topliju magmu (slično procesu ključanja vode), koja dovodi do širenja okeanskog dna.
Litosfera je razlomljena u više ploča (6 većih i 6 manjih), koje se međusobno sudaraju, razilaze i mimoilaze. Postoje brojni dokazi o kretanju ploča, kako istorijski, tako i savremeni. To su: prostiranje ostrvskih lukova, hot - spots (vruće tačke), identične fosilne vrste pronađene na kontinentima koji se danas nalaze hiljadama kilometara daleko, reverzije polova Zemljinog magntetnog polja. Seizmički dokazi: raspored potresa ukazuje na granice ploča.

 

Vrste pokreta ploča litosfere

1. Mimoilaženje ili transkurencija
2. Širenje, akreacija ili spreading
3. Podvlačenje ili subdukcija

       Mimoilaženje ploča se razvija najčešće blizu zona širenja, mada ne mora uvek biti vezano za njih. U ovim zonama su potresi vrlo česti, jer je astenosfera ohlađena i čvrsta, velikog viskoziteta. Širenje ploča se razvja najčeše na okeanskoj kori, dok postoje samo dva primera širenja na kopnu, Island i Istočna Afrika. Ovakve granice su bez potresa, jer je astenosfera još uvek žitka, malog viskoziteta. Subdukcija ploča se razvija u oblasti sudara kontinentalnih i/ili okeanskih ploča. Ploče su ovde već očvrsle i ohlađene, pa su i potresi ovde najčešći i najjači. Postoje tri vrste subdukcije ploča: okeansko - okeanska, okeansko - kontinentalna i kontinentalno - kontinentalna.

 

Vulkanski zemljotresi

            Nastaju kao posledica kretanja magme u oblastima savremenih vulkana. U neposrednoj su vezi sa snažnim vulkanskim erupcijama i eksplozijama vulkanskih gasova i para. Tektonski i vulkanski zemljotresi se mogu javiti i kao podmorski ilisubmarinski. Tada se potresi morskog dna prenose na vodu i na površini često stvaraju ogromne talase, zvane cunami.

 

Urvinski zemljotresi

            Nastaju kao posledica obrušavanja svodova i bokova velikih pećina i podzemnih prostorija. Obično se javljaju u terenima izgrađenim od krečnjaka, gipsa i drugih stena podložnih lakom razaranju u kojima nastaju pećine različitih dimenzija.

 

Veštački zemljotresi

            Veštački zemljotresi nastaju usled delatnosti čoveka, odnosno njegovim dejstvom na prirodnu sredinu. Najčešći primer takve aktivnosti može se pratiti u oblastima u kojima su formirana velika veštačka akumulaciona jezera, gde se formiraju takozvani indukovani zemljotresi. Grupi veštačkih zemljotresa pripada i seizmička aktivnost stimulisana upumpavanjem vode u duboke bušotine (na primer, za potrebe eksploatacije geotermalne energije iz Zemljine unutrašnjosti).

 

Mehanizam nastanka potresa

       Rasedi su mehanički diskontinuiteti stenskih masa, na kome se relativno kretanje blokova u datom veličinskom području ne može zanemariti. Žarišta zemljotresa nalaze se najčešće na ovim stenskim diskontinuitetima. Prema načinu postanka rasedi  se dele na: normalne (gravitacione) rasede, transkurentne (strike - slip) rasede i reversne rasede.

 

       Elastični odskok se ogleda kroz periode prikupljanja i oslobađanja seizmičke energije. U prvom periodu se prikuplja energija, vrše se elastične deformacije, a trenje je još uvek veće od napona među pločama. U drugom periodu napon prevazilazi trenje između ploča i dolazi do odskoka. 

 

Elementi zemljotresa

           

 

 Hipocentar ili žarište zemljotresa je mesto u unutrašnjosti Zemljine kore od koga počinju da se prostiru seizmički talasi, odnosno mesto na kome se dešava elastični odskok. Epicentar je ortogonalna projekcija hipocentra na površinu Zemlje, odnosno to je mesto na površini Zemlje na kome se zemljotres najviše oseća.

 

Seizmički talasi

       Seizmički talasi se, prema načinu na koji se prostiru kroz Zemljinu unutrašnjost, dele na longitudinalne (ili undae primae), transverzalne (ili undae secundae) i površinske talase. 
Prilikom prostiranja longitudinalnih talasa, čestice sredine osciluju u pravcu kretanja talasa. Drugačije se nazivaju i P - talasi, ili undae primae, zbog toga što prvi stižu do seizmoloških stanica.Čestice litosfere, prilikom prostiranja transverzalnih talasa, osciluju normalno na pravac prostiranja talasa. Nazivaju se i S - talasi, ili undae secundae, zbog toga što oni u seizmološke stanice dolaze posle longitudinalnih talasa.
Seizmički talasi se na seizmogramu razlikuju po tome što transverzalni talasi uvek kasne za longitudinalnim. Razlog ovome je što se P - talasi prostiru kroz sredine svih agregatnih stanja, dok se S - talasi ne prostiru kroz jezgro i omotač jezgra Zemlje.

 

 

 

Površinski, ili zapreminski, talasi prostiru se na taj način što oscilovanje čestica pokreće određenu zapreminu Zemljine kore, i upravo oni su najrazorniji talasi. 
Intenzitet zemljotresa odražava rušilački efekat zemljotresa na površini Zemlje. Izražava se različitim skalama, od kojih se u Evropi primenjuju MCS i MSK - 64 skale od 12 stepeni. 
Magnituda zemljotresa predstavlja jedinicu mere količine oslobođene energije u hipocentru. Izražava se madnitudnom skalom Richtera koja ima 9 stepeni.

 

 M = log₁₀A(mm) + 3log₁₀[8Δt(s)] - 2.92

 

Instrumentalno registrovanje zemljotresa
 

 

       

Seizmoskopi registruju samo da se desio zemljotres, i eventualno amplitudu zemljotresa, tako da se može odrediti intenzitet. Prvi poznati seizmoskop napravljen je u Kini, i datira od oko 4000 godina pre nove ere. Pomoću njega bilo je moguće odrediti pravac iz koga su dolazili trusni talasi.

 

       Seizmografi registruju vremensku istoriju potresa. Oscilacije se mehanički ili na neki drugi način prenose na traku koja se kreće ujednačenom brzinom, najčešće 60 ili 120mm u minutu.

       Optički seizmografi registruju vremensku istoriju potresa na foto osetljivom papiru. Oscilacije se prenose preko elektronskhih sklopova uz odgovarajuće pojačanje.

       Akcelerografi mere ubrzanje pri oscilovanju čestica tla.

 

Udaljenost od epi- ili hipocentra

       Na osnovu zapisa jedne stanice moguće je odrediti rastojanje od žarišta potresa. Rastojanje od epi- ili hipocentra određuje se na osnovu kašnjenja S - talasa. Presecanjem udaljenosti sa više stanica određuje se mesto žarišta potresa.

 

 

Karakter prvih potresa u žarištu

            Na osnovu zapisa jedne stanice moguće je odrediti karakter i vrstu talasa koji prvi nailaze iz žarišta. Na vertikalnoj komponenti se vidi da li je talas dilatacioni ili kompresioni. Na horizontalnim komponentama se vidi odnos ovih pokreta u dva upravna pravca. Na osnovu toga moguće je odrediti azimut nailaska talasa. 

 

Prognoza potresa

       Dugoročna prognoza se zasniva na poznavanju položaja i temperamenta raseda. Mora da se ustanovi i njihov seizmički potencijal i povratni period. Kratkoročna prognoza se zasniva na poznavanju nekih pokazatelja karaktersitika litosfere. Prmer iz Kine 1976. godine, kada su, nekoliko dana pre zemljotresa zmije počele da izlaze iz zemlje, pokazuje da je moguće, mada vrlo retko, predvideti da će se zemljotres desiti uskoro. Treba napomenuti da su dugoročne prognoze zemljotresa tačnije, za razliku od kratkoročnih koje se svode na nagađanja (sem u izuzetno retkim slučajevima).

 

Prateće pojave zemljotresa

 

 

• Zvučne pojave sa i bez potresa (brontidi)
• Svetlosne pojave
• Pojave vatre
• Oscilovanje geomagnetskog i gravitacionog polja
• Deformacije reljefa
• Cunami talasi

      Svakako najpoznatija prateća pojava zemljotresa su cunami talasi. Ako je epicentar na morskom, odnosno okeanskom dnu onda se javljaju podmorski (submarinski) trusovi. Brzina kretanja seizmičkih talasa u vodi iznosi oko 1400 m/s, što je skoro ravno brzini zvuka u vodi. Submarinski trusni udari izazivaju stvaranje ogromnog talasa na površini okeana. Njegova visina dostiže i do 30 m, a kreće se brzinom od 20 do 100 metara u sekundi, čak i do 200 m/s u plićim delovima. Ovaj džinovski, rušilački talas naziva se ''cunami'' (talas na japanskom jeziku). Cunami sa razornom snagom udara o obale uništavajući sve pred sobom. Pre pustošnog nailaska talasa cunami, more se potpuno povuče iz obalskog područja, čak i više kilometara. Ovaj period traje od 15 do 35 minuta, ređe nekoliko časova, posle čega usledi džinovski vodeni zid cunamija.

 

http://www.geologija.org/articles/geo.php?j=en&t=1

[GeniusAtWork]

Ne nasedajte na laži!

 

Ništa nije onako kakvim se čini!

 

 

Pokušavaju da sakriju istinu od nas, ali neće uspeti! Kada vide ovu poruku, obrisaće je, i zato morate biti brzi! Evo pravih objašnjenja, a ne ove 'naučne' propagande: LINK

[Човек Жоја]

Kako se prenosi zemljotres kroz tlo

 

Prilikom registrovanja potresa, postavlja se pitanje kako je taj seizmički talas došao do nas. Odakle je došao? Da li je potres bio blizu nas ili je to samo refleksija nekog daljeg potresa. Vrlo često se čuje da je slabiji potres samo upozorenje pred jači.

 

Znamo da je zemljotres talasno kretanje zemlje usled interakcije tektonskih ploča. Ti talasi se kroz Zemljinu koru prostiru po zakonima fizike, te ih je lako objasniti. Pošto unutrašnjost naše planete nije homogeno rasporedjena, očekivano je da se seizmički talasi neće kretati pravolinijski. Pravac i brzina njihovog kretanja se može proračunati u zavisnosti od toga gde je bio potres i koliko je vremena prošlo do registrovanja tog potresa na različitim seizmološkim stanicama. Još jedna stvar koja utiče na vrstu zemljotresa je dubina nastanaka.

 

kliknite na sliku

 

Do početka 20-og veka, građa naše planete je bila nerazrešiva misterija. Jedino na osnovu čega se moglo zaključivati o tome šta se nalazi u dubini Zemlje, bili su vulkani i rudničke jame. Međutim, zahvaljujući brojnim tehničkim pronalascima s kraja 19-og veka, postalo je moguće “zaviriti” u dubinu Zemlje do njenog samog središta. Jedan od ključnih izuma koji su omogućili proučavanje Zemljinih dubina, bio je seizmograf. Zaključci na koje su uputili rezultati dobijeni proučavanjem seizmičkih talasa, bili su svakako krajnje neočekivani. Naime, došlo se do zaključka da Zemlja ima više jasno razgraničenih “slojeva”. Prelazi između tih “slojeva” su manje ili više jasni i oštri i nazivamo ih diskontinuiteti.

 

 

Ako Zemlju posmatramo kao celinu (njen čvrsti, tečni i gasoviti deo), najjasniji diskontinuitet je upravo onaj na kojem mi živimo - diskontinuitet između litosfere i atmosfere.

Metoda kojom se određuje epicentar zemljotresa je sledeći. S obzirom na to da jedna seizmološka stanica nije u mogućnosti sa velikom preciznošću odrediti mesto nastanka, one medjusobno upoređuju podatke i na taj način određuju mesto potresa.

Postoji razlika u brzini kretanja P i S talasa. P talasi su elastični seizmički talasi. Nesto poput zvučnih talasa. Takođe P talas ima karakteristiku da za razliku od S talasa prolazi kroz tečnosti, sto je osnovni uslov za prenošenje P talasa kroz Zemljino jezgro. Samim tim različite seizmološke stanice registruju različite magnitude i različite talase. Slika gore pokazuje kako se određuje mesto epicentra zemljotresa presekom tri magnitude ragistrovane na tri posebne seizmološke stanice. Za snagu zemljotresa u epicentru, usvaja se najjača amplituda registrovana na nekom seizmogramu.

U homogenim i izotropnim materijama P talasi se kreću najčesće uzduzno. Čestice materije koje prenose P talase vibriraju uzduž ili paralelno kretanju talasa.

Slika 1

Slika 2

Najčešće brzine P talasa kod zemljotesa su od 5 do 8 km/s. Brzina varira od toga kroz kakvu materiju se talas prostire. Pa na primer brzina može biti ispod 6 km/s kroz litosfernu ploču, pa čak to 13 km/s kroz jezgro Zemlje.

Druga vrsta talasa su S talasi ili talasi smicanja. Po nekad se mogu nazvati elastični talasi zbog prirode svog kretanja. S talas je jedan od dva glavna tipa elastičnih talasa. Tako su nazvani jer se kreću kroz materiju, za razliku od površinskih talasa. S talas je poprečni talas. Njegovo kretanje je normalno na pravac prostiranja talasa. S talasi se kreću kao talasi na uzetu koje je zatreseno, za razliku od P talasa koji se takoreći šunjaju. S talas pravi elstične deformacije tako da pravi efekat smicanja na objekte koji se nadju pogodjeni ovam talasom.

Slika 3

Slika 4

Na sledećim slikama se vidi delovanje P i S talasa na tlo.

Наставиће се...

[Човек Жоја]

Sledeći problem koji se javlja prilikom određivanja snage zemljotresa je upravo intezitet njegove snage. Što je zemljotres jači, to će se njegova magnituda teže odrediti. Zemljotesi slabijih inteziteta su tačnije izmereni nego jači zemljotresi. Sto je jači zemljotes, imamo i veću grešku prilikom određivanja istog. Kod izuzetno jakih potesa (kao skorašnjeg u Japanu) imamo znatno vise elemenata koji utiču na sam potres, a to su:

• nelinearno povećanje toplote tla usled trenja
• nastanak slobodnih oscilacija usled velikih potresa
• uticaj na rotaciju Zemlje usled preraspodele mase i energije u njenoj unutrašnjosti i
• trajnih deformacija

 

 

 

 

 

 

Pored tih problema, imamo i slučaj promene brzine i refleksije seizmičkih talasa usled prolaska kroz slojeve različite gustine. Na prvoj slici vidimo kako bi se kretali talasi da je tlo homogeno, ali posto nije, imamo slučajeve refleksije na par narednih slika gde na poslednjoj se vidi koliko odgovora na potes imamo od samo jednog potresa.

 

 

 

 

 

Kretanje seizmičkih talasa i njihov uticaj na neku oblast, to jest analiza kretanja talasa i rasipanja energije nastale u rasedu se zove fokalni mehanizam.

Fokalni mehanizam bi bio grafička prezentacija neelastične deformacije jedne oblasi izazvane prostiranjem seizmičkih talasa.

Može se slobodno reći da je fokalni mehanizam rezultat analize prostiranja P talasa potresa čiji su podaci skupljeni iz mreže seizmoloških stanica (najmanje 10 ravnomerno raspoređene oko epicentra).

Energija potresa se opisuje kao dupli par ili double couple modelom. Ovaj model je matematički opisan u tri dimenzije simetričnim tenzorom od devet komponenti koji se naziva moment tenzora. Ovaj tenzor je dat orijentacijom i intezitetom 3 međusobno normalne ose: P (kompresija), T(tenzija), N( neutralna osa). Orijentacija i intezitet ovih osa se utvrdi posadicima koje prikupe seizmološke stanice u toku jednog potresa.

 

 

Tenzoti su geometrijski objeki koji opisuju linearni odnos između vektora, skalara i drugih tenzora.

 

Naime, svaki od fokalnih mehanizama ima dva primera prestavljena takozvanim velikim krugovima na donjoj polulopti stereografke projekcije. Samo jedan od konjugovanog para radeda je aktivan u toku potresa. Ove ravni su pod 90 stepeni u odnosu jendna na drugu. Glavne ose tenzora su bisektrise trougla koji zaklapaju ove ravni raseda. Polje koje je određeno na konjugovanim parom raseda i u kojem se nalazi osa maksimalne kompresije, dok je polje u kome se nalazi osa maksimalne tenzije polje tenzije. Polje kompresije je belo, a polje tenzije crno. Prilikom prolaska seizmičkih talasa kroz stenu dešava se to da u polje kompresije čestice teže ka fokusu potresa (centru stereografkse projekcije), a u tenzionom polju se odaljavaju od njega. Ovo pravilo se kotisti za određivanje karakteristika krevanja talasa po rasedu.

 

 

Postoji nekoliko metoda kako doći do momenta tenzora ili orijentacije njegove glavne tri ose. Jedan od metoda je grafička metoda. Ona nije primenljiva za sve tipove zemljotresa. Ali je dobra za razumevanje kako se podaci sa seizmograma mogu koristiti u cilju dobijanja dugih podataka kao što su fokalni mehanizmi.

Imamo tačno vreme zemljotersa i razdaljine svake stanice od epicentra (sto se vidi na vec pomenutoj slici). Dalje pomoću standarnih modela brzine prostiranja seizmičkih talasa kroz zemlju izračunamo teorjsko vreme pristizanja prvih p talasa do svake seizmološke stanice. Onda se gleda karakteristika p talasa u tačno određenom vremenskom ternutku (t). Onda P talasi u tom trenutku (t) mogu biti u pozitivnom ili negativnom delu na seizmogramu ili čak i ne moraju biti zabelezeni.

 

 

Svaki od ovih podataka (svaka stanica) ima još dva bitna podatka: azimut stanice u odnosu na fokus potresa i take off angle, odnosno ugao koji zaklapa imaginaran pravac stanica-fokus i vertikalna ravan. Prvi P talas u pozitivnom piku ima kompresioni karakter, u negativnom ima tenzioni karakter, a ako nema signala u trenutnu t radi se o neutralnim ravnima ili je signal bio slab. Tako svaki podatak možemo prestaviti na projekciju donje polulopte jer znamo njegovu orijentaciju, kompresiju i tenziju.

 

 

Tako dobijamo niz podataka čijom interpolacijom mozemo dobiti fokalni mehanizam jednog zemljotresa. Što imamo vise podataka to će fokalni mehanizam biti tačniji.

 

Крај.

 

Извор: http://www.astronomija.co.rs/nauka/geologija/4363-kako-se-prenosi-zemljotres-kroz-tlo

[Човек Жоја]

Kako se meri snaga zemljotresa

 

Mi odlično znamo kad je zemljotres. Sve se trese oko nas. Posle na televiziji čujemo da je zemljotres bio neke snage izražene u Rihterima ili čujemo od nekog da pominje da je to isto kao i ovoliko u Merkalijima. Obično se pominje da se na Rihterovu vrednost dodaje 2 ili 3 i dobije se Merkalijeva vrednost. Da li je u stvari sve to tačno?

Prvo da se upoznamo sa istorijom učenja o zemljotresima. Ljudi su od uvek beležili i pokušavali da otkriju sta se to zapravo dešava sa zemljom kad se trese. Primećeno je da se po nekad trese manje, a po nekad vise, ali koliko je to u nekim jedinica? Kako da znamo koji je jači, a koji slabiji od dva slična zemljotresa? Svima nam je naširoko poznata Rihterova skala. Isto toliko poznata je i Merkalijeva. Rihterova skala je dobila ime po američkom seizmologu i fizičaru Čarlsu Francisu Rihteru.

 

U vreme kada je Rihter počeo saradnju sa Gutenbergom, jedini način za očitavanje snage zemljotresa je bila skala razvijena 1902. godine od strane italijanskog svestenika i geologa Djuzepe Merkalija. Merkalijeva skala ima klasifikaciju snage od 1 do 12 opisujuci na svakom stepenu kako se ponašaju kuce, zgrade i ljudi. Jedan evidentni problem kod Merkalijeve skale je taj sto se oslonjen samo na subjektivni osećaj ljudi. Nisu sve zgrade isto napravljene, pa i s'tim u vezi neće sve zgrade isto reagovati na potres. Merkalijeva skala takođe ne može odrediti snagu zemljotresa koji je daleko od naseljenog mesta i gde nije bilo ljudi u trenutku potresa.

 

Rihter i Gutenberg su razvili skalu za očitavanje snage zemljotresa u hipocentru koja se zove Rihterova skala. Rihter je za očitavanje snage potresa koristio seizmogram. To je instrument koji je obično kao rolna papira koja je postavljena na stalno mesto i klatna koji registruje potrese i iscrtava krivu na papiru kako se kreće tlo. Skala za merenje snage potresa uzima u obzir udaljenost instrumenta od epicentra zemljotresa, odnosno tačke na zemlji iznad hipocentra. Rihter je izabrao termin magnituda da opiše snagu zemljotresa. (U astronomiji se termin magnituda koristi u opisu jačine svetlosti neke zvezde).

 

Gutenberg je predložio da skala za očitavanje zemljotresa bude logaritamska, tako da bi zemljotres od 7 stepeni po Rihhteru bio 10 puta jači od zemljotresa od 6 stepeni, taj 100 pita jači od zemljotresa koji je 5 stepeni, a taj 1000 puta jači od zemljotresa snage 4 stepeni. Logaritamska skala magnitude potresa se ne zavrsava na 9. ili 10. stepenu, ali nije registrovan jači zemljotres od 9.3 stepeni po Rihteru, pa se ta vrednost uzima kao maksimalna.

 

Definicija rihterove skale bi bila:

Rihterova skala magnitude potresa, poznata i kao skala lokalne magnitude, ML, koristi se kao mera količine oslobođene energije u hipocentru, prilikom nastanka zemljotresa. To je logaritamska skala, određena na osnovu računanja logaritma horizontalne amplitude najvećeg pomeraja i nulte amplitude, na horizontalnom torzionom seizmometru tipa Vud-Anderson.

 

 

Amlituda A0 je generalizovana funkcionalna zavisnost amplitude od epicentralnog rastojanja, koja je izvedena tako da za epicentralno rastojanje od 100 km, zemljotres nulte magnitude rezultira ekvivalentnom maksimalnom amplitudom od 1 μm na standardnom seizmografu, koji je koristio Rihter.

 

Postoji i empirijska metoda za računanje magnitude ML. Definicija se zasniva na korelacionoj analizi maksimalnih amplituda seizmočkih talasa registrovanjih kod većeg broja zemljotresa, kao i odgovarajućih podataka o magnitudi sračunatoj za iste zemljotrese na osnovu registracija na standardnim seizmogramima. Izraz takve empirijske formule glasi:

 

 

Gde su Amax – maksimalna amplituda transverzalnih seizmičkih talasa, T period tog talasa,  f(Δ) - kalibraciona funkcija koja zavisi od rastojanja od epicentra, Δ,  seizmološke stanice, a utvrđuje se empirijski formulom:

 

f(Δ) = a + a1log(Δ)

 

Postoje mnogo različitih vrsta potresa, tako da ne možemo o njima pričati samo na osnovu toga da li se tlo pomera ili ne. Postoje horizontalna i vertikalna pomeranja tla. Originalno, magnituda je određena na osnovu horizontalnih pokreta zemlje, zbog toga što su seizmološke stanice posedovale seizmograme koji mere samo horizontalne pomeraje. Međutim, površinski talasi koji su registrovani ovim instrumentima, sastojali su se od Lavovih i Rejlijevih talasa, što komplikuje teorijski prikaz zapisa seizmograma. Seizmometri, koji služe za registraciju vertikalnih pomeraja, registruju samo Rejlijeve talase, pa je tako definicija magnitude površinskih talasa postala bazirana na vertikalnoj komponentni pomeraja.

 

 

Sve u svemu, svaki zemljotres oslobodi neku energiju. Da biste lakše razumeli silu koja se utrosi prilikom jednog zemljotresa, evo tabele koja pokazuje orijentacioni ekvivalnet u eksplozivu.

 

 

 

 

Merkalijeva skala je subjektivna ili osećajna skala i ona ima ovakav oblik:

 

 

http://www.astronomija.co.rs/nauka/geologija/4339-kako-se-meri-snaga-zemljotresa

[Човек Жоја]

Zemljina vrteška

 

Redukcija gravitacionog efekta usled Zemljine rotacija

 

Pitanje za sve: da li rotacija Zemlje, tj. centrifugalna sila koja nastaje usled okretanja naše planete, i koja je upravljena OD centra, umanjuje Zemljinu gravitacionu silu, koja je upravljena KA centru? Da li ova prva nekako umanjuje, neutrališe ovu drugu? Ko pogodi, dobije porciju pasulja na Letenci!

Krenimo sukcesivno, kako to kažu obrazovani ljudi.

Zemljina površina napravi jedan krug oko svoje ose svakih 24 sata - preciznije, svakih 23 sata, 56 minuta i 4 sekundi, odn. 86.164 sekundi[1]. Ako je ekvatorijalni poluprečnik Zemlje 6.378 km, dobijamo da je obim 40.074 km - nešto više od 40.000 km koliko bi trebalo da iznosi obim preko polova[2], koji definiše „jedan metar".

Razlika u obimima nastaje zbog spljoštenosti Zemlje, i postojanja izbočine na ekvatoru. Zato brzina rotacije na ekvatoru iznosi:

 

40074/86164 = 0,4651 km/s = 465,1 m/s (1.675 km/h[3])

 

Okretanje tom brzinom usmereno je ka istoku (suprotno od kazaljke na satu), i mnogo je brže od brzine zvuka, koja iznosi340,3 m/s (1.225 km/h). Svemirske letilice koje se lansiraju sa Kejp Kanaverala moraju da dostignu brzinu od oko 8 kilometara u sekundi (u odnosu na nerotirajuću tačku u središtu Zemlje) da bi dospele do orbite, tako da bi lakše dobile brzinu koja im treba, generalno SVE što se lansira lansira se u pravcu istoka.

Da bi dobili centrifugalno ubrzanje na ekvatoru (tj. silu u njutnima koja deluje na gram mase koji rotira sa Zemljom), računaćemo sve u metrima i sekundama:

 

V2 / r = (465,1)2 / 6.378.000 = 216.318 / 6.378.000 = 0,03392 m/s2 (122 m/h)

 

Ako uporedimo to sa gravitacionim ubrzanjem na Zemlji - koje iznosi 9,81 m/s2 - vidimo da je to samo 0,0346-ti deo, ili0,346% te vrednosti.

 

Dakle, odgovor na naše pitanje je sledeći: da, rotacija Zemlje umanjuje gravitacioni efekat na ekvatoru, ali samo za 1/3 jednog procenta! Za Beograd, to je još manje: gravitacija je umanjena za manje od 1/5 procenta.

Ako bi baš hteli da teramo mak na konac, mogli bi da pričamo o periodičnim varijacijama Zemljinog gravitacionog polja. Te varijacije su toliko male da su donedavno bile praktično nepoznate (nemerljive), ali usavršavanjem mernih i satelitskih tehnika i naše znanje o tome je mnogostruko poraslo.

 

Pomenute varijacije gravitacije (g) najčešće su uzrokovane privlačenjem Sunca i Meseca. Lunarni efekat na našu gravitaciju je maksimalno 0,20 mgala[4], a solarni do 0,09 mgala. Gravitacija (g) na Zemljinoj površini varira od 978 gala na ekvatoru, do 983 gala na polovima. Na gravitaciju utiču (pored ostalog) i nepravilnosti u masi, koje mogu biti vidljive, kao što su planine i masivi, ili nevidljive, usled anomalija u topografskoj gustini. Zato geofizičari i geolozi analiziraju tako pomno gravitacione efekte na Zemlji, jer im to pomaže u proučavanju opštih pojava u kori, a pliće nepravilnosti mogu da otkriju i prisustvo bogatih rudnih bogatstava u tlu.

 

Da li je ovo što sam napisao baš uvek potpuno onako kako jeste, pokušaću da objasnim u sledećem pisaniju na ovu temu. Razmisli, pisao sam o idealnoj sutuaciji, kada se sve dešava na ekvatoru i kada je centrifugalna sila idealno pod pravim uglom u odnosu na gravitaciju ...

 

________________________________________________________

 

[1] Zbog zamršenih repera i usvojenih normi, jako je teško utvrditi pravu vrednost.

Ako gledamo Zemljinu rotaciju u odnosu na nepokretne zvezde, prema International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS), to je „zvezdani dan", i on traje 23 h, 56 min, 4,098903691 sec (86.164,098903691 sec.) srednjeg solarnog dana (UT1).

 

Ako gledamo Zemljinu rotaciju u odnosu na tačku prolećne ravnodnevice, („siderični dan"), to je 23 h, 56 m, 4,09053083288 sec UT1 (86.164,09053083288 sec.). Za 8,4 sec je kraća od zvezdanog dana.

Prema IERS, za period 1999-2005, prosečna godišnja dužina srednjeg solarnog dana varira između 0,3 ms i 1 ms.

Koga interesuje dalje, neka pročita moj text „Šta je prestupna sekunda" daj link na to

 

[2] Ovaj obim je za 59 km manji od referentnih 40.000 km.

 

[3] Brzina Beograda iznosi 329,1 m/s ili 1.184,76 km/h. Efekte rotacije na život, klimu i geografiju Zemlje možete pročitati u knjizi "molim te objasni mi",

 

Zbog uticaja Meseca, Zemljina rotacija polako usporava, ali neki događaji, kao što je zemljotres u Indijskom okeanu 2004. ubrzava Zemlju za oko 3 milisekunde.

 

[4] U Međunarodnom sistemu mera, ubrzanje se meri u m·s -2, ali se još uvek češće koristi CGS jedinica gal (1 gal = 1 cm·s-2), nazvana po Galileju, ili još češće miligal (1 mgal = 10 -3 gala = 10 -5 m·s -2).

 

http://www.astronomija.co.rs/nauka/astronomija/948-zemljina-vrteka

[Човек Жоја]

Vulkani

uvod

 

Vulkani su najzanimljivije i najčudnije tvorevine prirode na Zemlji. Oni predstavljaju gotovo nemoguće jedinstvo krajnjih suprotnosti. Kad prorade, vulkani ruše, razaraju i uništavaju sve, ponekad i hiljadama kilometara unaokolo. Ponekad i više. U stanju su da sterilišu čitava područja, da unište i poslednji trag života. Ipak, bez vulkana život na ovoj planeti ne bi bio moguć.

 

Vulkani mogu da promene klimu područja. Ponekad i čitave planete. A baš su vulkani ti koji održavaju klimu ovakvom kakva jeste. Vulkani su deo mehanizma kojim se planeta brani od ekstremnih promena. Bez vulkana sve bi bilo drugačije.

 

U seriji članaka na sledećim stranicama upoznaćemo neke (ni izbliza sve) zanimljive vulkane. Ali, ti članci nisu stručni članci. Oni govore uglavnom o posledicama, a ne o složenim mehanizmima rada vulkana i njihov cilj je samo da budu početak daljeg izučavanja vulkana.

***

Vulkani su monstrumi, često predivni i neodoljivi. Neki od njih su najlepša i najugodnija mesta za život na ovoj planeti, ali život isprekidan povremenim momentima užasa.

 

 

Vulkani su otvori ili pukotine na Zemlji kroz koje povremeno prokuljaju lava, pepeo, dim i razni gasovi iz unutrašnjosti planete. Kako vreme prolazi lava se taloži na površini i tako se stvara visoka, kupasta planina iz koje ponekad pućka dim i privlači turiste. Ali to je samo jedan, najuočljiviji tip vulkana. Ima ih sasvim drukčijih, mnogo manje upadljivijih, bar dok su mirni i dok ne počnu da bljuju užas iz svoje utrobe. Mehanizmi koji dovode do erupcije vulkana su toliko nerazumljivi da postoji posebna nauka koja se time bavi. Zove se vulkanologija. Inače, sama reč vulkan potiče od imena ostrvaVulcano koje se nalazi na Liparskim ostrvima, u Tirenskom moru (Isola Vulcano, Italy.kmz). Kao što i pretpostavljate, na ostrvu Vulkano nalazi se vulkan. Zapravo celo ostrvo je vulkan, a ono je svoje ime dobilo po rimskom bogu koji se zove, kako drukčije nego - Vulkan.(Vulcano: fotografije i linkovi)

 

 

NAZIV

Stari Rimljani su verovali da je ostrvo Vulkan zapravo dimnjak iz kovačnice boga Vulkana, kroz koji se povremeno izbacuje pepeo i žar iz ognjišta kovačnice. Ponekad bi ostrvo zadesio zemljotres praćen eksplozijama što je pripisivano žaru rada boga koji kuje oružje za boga rata, Marsa, i njegovu pratnju.

 

Vulkanolozi imaju zamršenu i uglavnom samo njima razumljivu podelu vulkana na razne tipove prema raznim kriterijumima. Mi ćemo se zadovoljiti nenaučnom podelom koja je sasvim dovoljna za svakodnevne potrebe čoveka kome vulkani nisu glavna briga u životu.

 

Ima ugašenih vulkana. To su bivši vulkani. Znamo da su nekada rigali vatru, ali se nisu oglasili u istorijskim vremenima, pa se više i ne očekuje da bilo šta rade. Treba ipak imati na umu da čovek nikad ne može biti sasvim sigurni da li je neki vulkan ugašen, ili nije, jer između dve erupcije nekog vulkana može da prođe po nekoliko meseci, ali i po nekoliko desetina hiljada godina. To što nije nigde zapisano da je vulkan radio možda znači samo da je on na nekoj dugoj pauzi, dužoj nego što traje naša pismenost. Sem toga i to "istorijsko vreme" je jako rastegljiv pojam oko kojeg ne postoji opšta saglasnost. Ipak, uzmite da je vulkan koji nije radio poslednjih 10 hiljada godina - ugašen. U suprotnom slučaju vulkan jeaktivan.

 

Međutim, postoje i vulkani koji nisu aktivni, ali ne bi trebalo da se iznenadimo ako prorade. To su uspavani vulkani. Oni dremaju, ponekad malo zadime i to je sve. Ali mogu da se probude. Takvi vulkani predstavljaju lep motiv za razglednice, naročito kad puste oblačić, i velika su turistička atrakcija.

 

 

U praksi je ponekad problem utvrditi kom tipu neki vulkan pripada, pa se prave razne varijacije. Jedan takav vulkan je Kilimandžaro. Kilimandžaro je ogromna vulkanska planina u Tanzaniji i jedna je od najmarkantnijih tačaka čitavog afričkog kontinenta. Ovaj vulkan je neaktivan i vulkanolozi ne očekuju njegovu erupciju. Međutim, nisu baš sigurni. Istopljena magma se nalazi nekih 400 metara ispod njega. (Kilimandžaro: Mape ; fotografije i linkovi)

 

 

Ili recimo Fudži u Japanu. Klasifikovan kao aktivan, ali sa vrlo malim rizikom od erupcije. Poslednji put se oglasio 16. decembra 1707, tutnjao je do 24. februara sledeće godine i to je izgleda sve, bar za neko vreme. Ali on je ipak aktivan vulkan. Inače, zbog svoje mistične lepote inspiracija je za slikare i pesnike. Drevni samuraji su u njegovom podnožju trenirali svoje veštine, a danas svake godine na njega se popne oko 200 000 turista. Ako je po lepoti, ja bih ga stavio na prvo mesto. (Fudži: Mape ; fotografije i linkovi).

 

Po tradiciji u Etnu je skočio grčki filozof Empedokle. Empedokle je smatrao da ljudi žive na zemlji, a bogovi u finijoj tvari - u vatri. Kako je verovao u svoje božansko poreklo jednom se, u zanosu, pridružio svojim božanskim rođacima skokom u ovaj vulkan. Tako bar kaže priča.

 

Neki vulkani su baš aktivni i stalno rade, ali su dobroćudni. Oni malo zadime i polako izlivaju svoju lavu koja se toliko sporo sliva niz planinu da se možete bezbedno šetati pored nje. Jedan od pitomih vulkana je Etna na Siciliji. Mada je u prošlosti ovaj vulkan umeo da pravi katastrofe on je danas uglavnom bezazlen i na njemu i u njegovoj okolini spokojno živi više hiljada ljudi, uglavnom zbog vrlo plodnog vulkanskog zemljišta na kome se uspešno gaji povrće, vinova loza i voće. Etna je tiha, ali radi skoro neprestano i ljudi su se navikli na nju. Sa svojih 3320 metara Etna je najviši vulkan u Evropi. Ovaj vulkan je karakterističan i po bočnim ili parazitskim kupama na stranama glavnog vulkanskog konusa. Na Etni ih je oko 200. (Etna: Mape ; fotografije i linkovi).

 

 

Mauna Kea je dremljivi vulkan. Zapravo, on je samo jedan od pet koliko ih ima na Havajskim ostrvima, ali je najpoznatiji. On je rajsko mesto za astronome jer su na njegovom vrhu podignute neke od najvećih astronomskih opservatorija u svetu. U njegovom podnožju je, kao što znate, rajsko mesto za sve ostale. Visok je 4205 metara od površine okeana, ali ako se računa od podnožja, najveća je planina na celoj zemaljskoj kugli jer se njegova osnova nalazi 5500 metara ispod vode. Na havajskom jeziku Mauna Kea znači "bela planina" - zbog toga što mu je vrh zimi prekriven snegom. Na Mauna Kei, kaže havajska tradicija, živi snežna boginja Poliahu.(Mauna Kea: Mape ; fotografije i linkovi).

 

http://static.astronomija.co.rs/nauke/geologija/vulkani/Vulkani/vulkani.htm

[Човек Жоја]

Opasni vulkani

 

Ima i opasnih vulkana. To su oni koji miruju vekovima, ponekad zagrme i zatutnje i ako se na tome sve završi, dobro je. Ali ne završava se uvek na tome. Povremeno oni jednostavno eksplodiraju toliko razornom snagom da kilometrima unaokolo prave pustoš.  

 

Vezuv

 

Takav je vulkan Vezuv, u Italiji, pored Napulja, inače upadljive lepote kad se gleda izdaleka, koji je 24. avgusta 79. godine proradio i zasuo okolne gradove sa četiri kubna kilometra pepela i stenja. Tom prilikom je, do tada živahan i prijatan gradić, Pompeja, bio potpuno zatrpan sa tri metra debelim slojem vulkanskog pepela i prašine, a na isti način su stradali i obližnji, još manji Herkulaneum i Stobie. Erupcija je toliko izmenila geografiju celog područja da su se ovi gradovi bukvalno izgubili čak i u sećanju ljudi. Otkriveni su slučajno, 15 vekova kasnije, a otkopani tek u novije doba. Ne zna se tačno koliko ljudi je u katastrofi iz 79. godine izgubilo živote, ali računa se preko 20 000. Samo u Pompeji je otkopano 1150 tela. Danas inače možete da razgledate okamenjene ostatke strašnih prizora zle sudbine stanovnika Pompeje od pre skoro 2000 godina. Svake godine 2,5 miliona turista iz sveta obiđe ovaj muzej strave.

 

Kliknite 

 

Položaj vulkana Vezuva

Vezuv

 

Vezuv je visok 1281 metar, a prečnik kratera mu je oko 600 m. Njegova poslednja ozbiljnija erupcija dogodila se 1944. godine. Jedan je od najopasnijih vulkana na svetu s obzirom da u njegovoj okolini živi skoro pet miliona ljudi.

(Vezuv: Mape ; fotografije i linkovi)

 

Santorini

 

Kliknite

 

Još je dramatičnija bila erupcija vulkana na ostrvu Santorini. Danas je Santorini arhipelag vulkanskih ostrva i turističko mesto iz snova, spektakularne lepote, ali arhipelag je samo preostali deo velikog ostrva koje je pre 3600 godina razneseno u obesnoj eksploziji vulkana.

 

 Kliknite

 Položaj vulkana Santorini

Santorini

 

Malo se zna o tom događaju, ali nedavna istraživanja govore o naslagama vulkanskog materijala debljine 80 metara na razdaljini od preko 20 kilometra. Prema novim podacima tom prilikom je izručen 61 kubni kilometar magme i stenja u atmosferu. Izgleda da je čitava Minojska kultura na 110 kilometara udaljenom Kritu zbrisana udarom cunamija koji je nastao nakon ove erupcije. Neki sa ovom divljom eksplozijom povezuju i nestanak legendarne Atlantide. Ali šta god da se tačno dogodilo bilo je strašno.

 

(Santorini: Mape ; fotografije i linkovi)

 

Tambora

 

Mnogo dramatičnija od ove bila je erupcija vulkana Tambora na ostrvu Sumbava u Indoneziji, 1815. godine. Na skali indeksa eksplozivnosti vulkana od jedan do osam ona jezauzela sedmu poziciju i predstavlja najrazorniju erupciju vulkana u pisanoj istoriji.

 

 Kliknite

 Položaj vulkana Tambora

Tambora

 

Samoj eksploziji je prethodilo opominjuće tutnjanje i jedna erupcija umerene snage 5. aprila 1815. Sledećeg dana, uz neprestane detonacije, vulkan je počeo da bljuje pepeo. To je trajalo nekoliko dana, a onda, 10. aprila, vulkan je podivljao. Cela planina se usijala i u veličanstvenoj eksploziji, koja se čula na Sumatri 2600 kilometara dalje, izbacila je tri visoka stuba užarenog pepela i kamenja. Po tlu su kao kiša pljuštale usijane kamenice, a gusti pepeo je zasuo okolna ostrva Borneo, Sulavesi, Java i Molučka ostrva. Pokrenuli su se razorni cunamiji koji su u plićacima okolnih mora podigli nekoliko metara visoke talase. Ne licu mesta je poginulo između 11 i 12 hiljada ljudi, a narednih dana još 60 hiljada. To su umerenije procene broja žrtava.

 

Međutim, za veći deo planete problemi su tek počinjali. Izbačen pepeo u atmosferi je izazvao dugotrajne klimatske promene na čitavoj severnoj hemisferi Zemlje. U proleće i leto 1816. severna Amerika je bila obavijena suvom, crvenkastom maglom toliko gustom da se Sunce moglo gledati golim okom. Prosečna globalna temperatura je opala za više od pola stepena. Kanada je te godine osetila ekstremno hladno leto i juna 1816. u Kvebeku je zabeleženo 30 santimetar snega. Zapravo, leta te godine nije ni bilo i ona je u istoriji zabeležena kao "godina bez leta". Letine su izostale 1816. godine i glad je zavladala u Americi i Evropi. U jugoistočnoj Evropi je izbila epidemija tifusa koja je trajala od 1816. do 1819. godine, a pripisana je klimatskim promenama. Na tržištu hrane zabeležene su osetne promene, širom Evrope izbijali su neredi.

Procenjuje se da je u erupciji Tambora izbacila 100 kubnih kilometra usijanog pepela, prašine i kamenja. Pre eksplozije planina Tambora je bila visoka 4300 metara. Nakon eksplozije njena visina je opala na 2851 metar.

 

Pre ove erupcije vulkan Tambora je nekoliko vekova bio uspavan.

(Tambora: Mape ; fotografije i linkovi)

 

Krakatoa

 

Erupcija vulkana Krakatoa (kaže se i Krakatau ili Krakatao) u Sundskom moreuzu, između ostrva Jave i Sumatre, spada u najstravičnije zabeležene u istoriji čovečanstva. Godine 1883. vulkan je doslovno eksplodirao i razneo dve trećine ostrva na kome se nalazio. Cunamiji koji su se tom prilikom podigli obišli su čitavu planetu i uznemirili sva otvorena mora sveta. Rika vulkana je u talasima obletala čitavu Zemljinu kuglu i to je najglasniji zvuk koji je ikada zabeležen u ljudskoj istoriji na ovoj planeti. Samo na Indonežanskim ostrvima vulkan je ubio preko 35 hiljada ljudi.

 

 Kliknite

 Položaj vulkana Krakatoa

Krakatoa (obrisi nekadašnjeg 
ostrava i sadašnji izgled)

 

Vulkan se uznemirio 20. maja 1883. Sredinom jula su zabeležene manje erupcije koje su međutim izazvale neobično visoku plimu mora tako da su mornari brodove lancima vezivali za dokove. 11. avgusta su počele snažne erupcije koje su izbacile u atmosferu ogromne količine pepela. 24. avgusta erupcije dobijaju na snazi, a dva dana kasnije vulkan je pomahnitao. Izbacio je ogroman crni oblak pepela 27 kilometara u vis, a zatim je počela serija eksplozija na svakih deset minuta. U brodskim dnevnicima brodova udaljenih 20 kilometara od ostrva zabeležena je gusta padavina pepela i komada usijanog kamenja desetak santimetara u prečniku. Manji cunamiji su pogodili plićake Jave i Sumatre.

 

To je međutim bio samo početak katastrofe. Sledećeg dana, 27. avgusta, vulkan je pobesneo i ušao u svoju kataklizmičku fazu. Usledile su četiri snažne eksplozije od kojih se poslednja čula 5000 kilometara daleko na ostrvu Rodrigez blizu Mauricijusa. Svaku eksploziju pratili su cunamiji koji su na obalama susednih ostrva stvarali talase visoke 30 metara. Piroklastički tokovi su pokuljali i uništavali sve pred sobom. Dim nad vulkanom se podigao 80 kilometara u vis. Užas je trajao čitav taj dan, a onda se vulkan naglo umirio i sledećeg jutra zavladala je potpuna tišina.

 

Piroklastički tok

 

Kliknite na sliku

 

Piroklastički tok je nešto najstrašnije što je priroda mogla da smisli. To je divlji talas usijanog stenja, pepela i gasova koji se širi brzinom zvuka i pred sobom sve uništava.

 

Posledice ove eksplozije su bile nezapamćene. Uništen je ceo region. Brojni dokumenti i brodski zapisi govore da su po Indijskom okeanu nedeljama plutali leševi. Vulkan je izbacio ukupno 23 kubna kilometra materijala od čega se nekoliko sručilo u more i sasvim izmenilo dnookeana u širokom pojasu. Posle eksplozije ovog vulkana temperatura vazduha severne polulopte bila je niža od prosečne za 1-2 ⁰ C u toku narednih sedam godina, a povećala se količina padavina – kiša i snega. Pad temperature bio je direktna posledica sporog taloženja sitnijih čestica prašine i pepela prečnika dva mikrona, kojima je za spuštanje sa visine od 30 km potrebno oko četiri godine. Ovakav pad temperature trajao je do 1888 godine, kada se ona polako počela vraćati na normalu.

 

Snaga erupcije Krakatoa iz 1883. bila je jača od bombe koja je uništila Hirošimu 13 hiljada puta! Danas prečnik kratera ovog raznesenog vulkana iznosi oko 5,5 km.

 

Erupcija je inače gotovo sasvim sterilisala sva ostrva u okolini. Kada su maja meseca sledeće, 1884, godine to područje posetili prvi istraživači, od celokupnog nekadašnjeg bujnog života pronašli su samo paukove u pukotinama na jugu ostrva Rakata.

(Tambora: Mape ; fotografije i linkovi)

 

NEOBIČNI EFEKTI

 

Erupcija vulkana Krakatoa izazvala je neobične optičke efekte koji su se dugo opažali na raznim mestima planete. Bili su to spektakularni zalasci Sunca do tada neviđene lepote. Britanski slikar Vilijam Ekroft je, inspirisan tim prizorima, načinio hiljade skica crvenog zalaska sunca. Pre tri godine neki estetičari su objavili svoju pretpostavku da je i krvavo crveno nebo na čuvenoj Munkovoj slici "Krik" iz 1893. takođe posledica ovih fenomena koje je i čuveni umetnik u Norveškoj video. U istoriji astronomije poznato je da se nakon eksplozije vulkana Krakatoa dve godine Mesec video obojen u plavo.

 

http://static.astronomija.co.rs/nauke/geologija/vulkani/Vulkani/Opasni_vulkani/opasni_vulkani.htm

[Човек Жоја]

Supervulkani

 

Ali sve te užasne, razarajuće erupcije koje su pustošile i uništavale ogromna područja i koje su kao najveće tragedije zabeležene u pisanoj istoriji i predstavljaju opominjuće dokaze stravične snage vulkana, dakle, sve one su samo nežni povetarac prema erupcijama supervulkana. Ništa se ne može meriti sa divljom snagom supervulkana. Veća sila danas postoj samo u svemiru. Jako retko se oglase, ali kad prorade, ne postoji mesto na kome ste bezbedni. Supervulkani su u stanju da promene izgled čitavog kontinenta, da promene globalnu klimu planete i drastično smanje katalog živih bića Zemljine kugle.

 

Erupcije supervulkana ne stvaraju kupaste planine već ogromne kružne kaldere. Ovi vulkani se zapravo urušavaju u tlo ispunjavajući prostor iz kojeg je prethodno iskuljala magma i pepeo u količini dovoljnoj da prekrije desetine hiljada kvadratnih kilometara površine debelim naslagama. Zbog toga ovi vulkani nisu upadljivi i otkriveni su tek u novije doba.

 

Toba

 

Jezero Toba je veliko jezero na Sumatri u Indoneziji. Dugačko je 100, a široko 30 kilometara. Tek 1949. su pronađeni prvi dokazi da je jezero zapravo gigantski krater vulkana.

 

Ne zna se precizno kada je ovaj supervulkan eksplodirao. Verovatno pre 71.500 godina, nešto više ili nešto manje. Na skali indeksa eksplozivnosti vulkana on je dostigao najviši stepen, osam, ali taj podatak sam po sebi ne može da nam dočara divlju snagu ove eksplozije. Uzmite zato ovo poređenje. Vulkan Tambora je izbacio 100 kubnih kilometara vulkanskog materijala, a vulkan Toba 2800! Tambora je izazvala godinu bez leta, a Toba promenu klime na čitavoj planeti. Tambora je sterilisala nekoliko ostrva u okolini. Toba je izazvala planetarni pomor i dovela čovečanstvo do same ivice izumiranja. Bila je to najsnažnija eksplozija nekog vulkana u poslednjih 25 miliona godina.

 

 Kliknite

 Položaj jeyera Toba

Toba 
(Wikipedia)

 

Ne postoje neposredni podaci o ovoj katastrofi, ali o njenoj veličanstvenoj snazi govore podaci prikupljeni u novije doba. Erupcija je trajala verovatno dve nedelje i zasula čitav Indijski podkontinent sa 15 santimetra debelim slojem pepela. U centralnoj Indiji je ovaj sloj dostigao više od šest metara, a u nekim delovima Malezije čak devet metara. Procene govore da je vulkan izbacio deset milijardi tona sumporne kiseline u atmosferu što je uzrokovalo dugotrajnu i obilnu padavinu kiselih kiša. Za više godina globalna temperatura planete je opala za 3 ili čak 5 stepeni po nekim procenama, što je uvelo planetu u ledeno doba.

 

Procene govore da se od posledica ove erupcije ukupna ljudska populacija smanjila na svega nekoliko desetina hiljada jedinki. Novija istraživanja, međutim, kažu da su posledice po ljudsku populaciju bile znatno teže i da se broj ljudi sveo na svega dve hiljade. Upravo time se i objašnjava jednolikost današnjih ljudi, jer svi smo mi potomci samo hiljadu onih parova koji su nekako preživeli katastrofu.

(Toba: Mape )

 

 

Jelouston

 

Deprimirajuće je kako su neka najopasnija mesta na planeti istovremeno i neverovatno lepa. Jedno takvo je Nacionalni park Jelouston u Sjedinjenim američkim državama. Jelouston je najstariji nacionalni park na svetu. Osnovan je 1. marta 1872. i zauzima površinu od skoro devet hiljada kvadratnih kilometara. Park je koncentracija najraznovrsnijih geografskih formi koje je priroda smislila. U njemu se nalaze jezera, kanjoni, reke i planinski venci. U njemu je smešteno 300 gejzira i polovina svih svetskih geotermalnih izvora - preko 10 hiljada! U njemu buja divlji život stotina vrsta sisara, ptica, riba i reptila. Po parku se šetaju grizliji, vukovi, krda bizona i losova. U prostranim šumama i pašnjacima rastu i neke jedinstvene biljne vrste. Tu su i okamenjene šume, 290 visokih vodopada i drugih lepota sa samog ruba čovečje mašte. Dva miliona turista svake godine poseti park da bi proveli neko vreme u kampovanju, planinarenju, ribolovu, veslanju ili prosto u razgledanju.

 

 

 Kliknite

 Položaj vulkana Jelouston

Jelouston

 

Ali, velik deo sve te raskošne lepote parka leži na supervulkanu koji je u zadnja dva miliona godina tri puta eksplodirao ekstremnom snagom. Bilo je to pre 2,1 milion godina, zatim pre 1,3 miliona i pre 640 000 godina. Manje erupcije se dešavaju svakih oko 20 000 godina. A još manje gotovo stalno. Najstarija supererupcija, ona od pre 2,1 miliona godina izbacila je 2450 kubnih kilometara vulkanskog materijala, druga 280, a zadnja 1000.

Danas niko ne zna tačno da li je došlo vreme za narednu eksploziju. Vulkanolozi ne očekuju ništa značajno i opasno u bliskoj budućnosti od ovog vulkana. Možda se on polako stišava i možda je istrošio svoje zalihe energije, ali to niko ne zna sasvim pouzdano. Tlo ispod parka stalno podrhtava. Svake godine se zabeleže hiljade manjih potresa. Većinu njih čovek ne može da oseti, ali ponekad se i dobro zatrese. Gejziri se ponekad čudno ponašaju, a geotermalne aktivnosti nagoveštavaju da je ogromna količina magme smeštena ispod kaldere. Tlo parka je živo.

 

Teško je zamisliti kakvu katastrofu bi proizvela naredna velika eksplozija ovog vulkana. Izvesno je da bi desetine miliona ljudi izginulo u kratkom roku i da bi privredni potencijal SAD bio drastično oslabljen, ali to bi bio samo manji deo globalnog problema. Od količine izbačenih gasova i pepela zavisile bi klimatske promene i koliko gladnih godina bi proteklo dok se atmosfera ne pročisti. Ali, kako bi se čovečanstvo u celini ponašalo i kako bi podnelo taj stravično dugačak skok unazad, u tehnološkom i u svakom drugom smislu, velika je nepoznanica. Da li bi izbili ratovi za malo preostale hrane, da li bi vojske i policije sveta uspele da spreče kriminal i da li je uopšte moderan čovek sposoban da opstane bez tehnologije na kojoj sada zasniva svoj opstanak, to su pitanja na koja odgovore zapravo nemamo.

(Jelouston: Mape ; fotografije i linkovi)

 

http://static.astronomija.co.rs/nauke/geologija/vulkani/Vulkani/supervulkani/supervulkani.htm

[Милан Ракић]

`начи ти си упоран да нас "увучечеш" у те Ватиканске кондоминијумске ЗАВЕРЕ... 

[Човек Жоја]

`начи ти си упоран да нас "увучечеш" у те Ватиканске кондоминијумске ЗАВЕРЕ... 

Па нормално, нОгЕ како, шта с' мис'ио, ја сам стара варалица и екумениста, убачен по задатку да разорим чврсто православно ткиво и подријем његову виталност и снагу све са циљем да НАС поунијатим.

 

Сад озбиљно, паде ми 'тоич идеја на памет, зашто не обогатити садржај Поука и оваквим научно-популарно-едукативним-енциклопедијским или сличним темама. Значи оно, тематски, кад дођу људи на Поуке да имају шта корисно прочитати и ван хришћанске тематике и духовности. Дођеш на ЖРУ да научиш нешто о вери а онда успут научиш још по нешто, по принципу све на једном месту. 

[Милан Ракић]

Сад озбиљно, паде ми 'тоич идеја на памет, зашто не обогатити садржај Поука и оваквим научно-популарно-едукативним-енциклопедијским или сличним темама. Значи оно, тематски, кад дођу људи на Поуке да имају шта корисно прочитати и ван хришћанске тематике и духовности. Дођеш на ЖРУ да научиш нешто о вери а онда успут научиш још по нешто, по принципу све на једном месту. 

 

Разради, предложи шта и како и бити ће усвојено.. Ова тема `вака кака је је пун погодак иначе.. Уживао сам док сам ју читао. 

[Човек Жоја]

KLIMATOLOGIJA – nauka o klimi

 

Da bismo mogli da otpočnemo sa razmatranjem klimatskih elemenata i pojava, potrebno je definisati pojam klime. Možda je najbolje uzeti definiciju klime koju je objavio Međuvladin Panel za Klimatske Promene (Intergovernmental Panel on Climate Change – IPCC):

 

 

Klima u užem smislu je najčešće definisana kao „prosečno (srednje) stanje vremena“, ili preciznije, kao statistički opis srednjih vrednosti i varijabilnosti vremena, u opsegu od nekoliko meseci do nekoliko hiljada ili miliona godina. Standardni period je 30 godina, po definiciji Svetske Meteorološke Organizacije (World Meteorological Organization – WMO). Pomenute srednje vrednosti su pokazatelj ponašanja prostorno i vremenski promenljivih veličina, kao što su: temperatura, padavine i vetar. Klima u širem smislu predstavlja stanje, uključujući statistički opis, klimatskog sistema.

 

Reč klima potiče od starogrčke reči κλίμα (klima), koja ima isto značenje u kojem se i danas koristi.

 

Nešto drugačiju definiciju je dao Rubinstein (Rubinštajn) 1952. godine. Po njoj, klima je„prosek karakteristika vremenskih procesa, koji su uzrokovani Sunčevim zračenjem, osobinama podloge i atmosferskom cirkulacijom koja je zavisna od njih“. Dakle, i ovde se klima definiše kao „prosečno vreme“, ali se posebno definišu i razlozi klimatske raznovrsnosti Zemlje. Ovim se kaže sledeće: da su zračenje Sunca, albedo i temperaturna provodljivost tla ili morske struje drugačije – i klima bi sigurno bila drugačija.

 

Neke definicije klime ističu da se radi o klimi planete Zemlje, tako da se klimatologija, nauka koja proučava proces formiranja klime ograničava na proučavanje Zemljine klime. Ovo znači da se klimama drugih nebeskih tela (npr. Mars ili Jupiter) bave egzoklimatologija – nauka o klimama nebeskih tela, kao i naravno – astronomija.

 

Osim meteoroloških i klimatoloških definicija klime, postoji i biološka i geografska definicija. Po biološkoj definiciji, klima je kompleks klimatskih uslova koji sa drugim činiocima neke određene sredine određuju postojanje, razvitak, razmnožavanje i premeštanje živih organizama. Po geografskoj definiciji, klima je skup atmosferskih stanja koja vladaju na određenom delu površine Zemlje.

Klima se proučava preko posmatranja njenih elemenata, činilaca i modifikatora. U daljem tekstu bavićemo se njihovim opisom.

 

Meteorologija i klimatologija

 

Pre svega, treba definisati razliku između ove dve grane atmosferskih nauka. Meteorologija i klimatologija, mada su dosta slične, ipak se razlikuju. Naime, dok meteorologija analizira atmosferske prilike u kraćim vremenskim periodima (obično do nekoliko nedelja),klimatologija se bavi izučavanjem klime u dužim vremenskim periodima, kao i studijom i analizom učestalosti određenih klimatskih uslova u bližoj i daljoj prošlosti. Klimatologija se deli na: opštu klimatologiju i klimatografiju.

 

Opšta klimatologija proučava fizičke osnove klime kao prosečnog stanja atmosfere, aklimatografija je prikaz klima pojedinih regija ili meteoroloških stanica. Savremena klimatologija je kompleksna nauka, jer osim pojedinačnih klimatskih elemenata istražuje i njihove međusobne odnose, kako bi se došlo do što pouzdanijih podataka. Kako je klima osim u prostoru, promenljiva i u vremenu, tako se unutar klimatologije razvila ipaleoklimatologija, koja proučava klimu (daleke) prošlosti, kao i istorijska klimatologija, koja se bavi klimom u holocenu (najnovije doba, od 10.000 p.n.e. do danas), ali naročito u prethodne 3-4.000 godina.

 

U današnje vreme klimatologija postepeno postaje važnija čak i od same meteorologije, jer dok smo dosta sigurni u prognoze vremena na kratke staze, nesigurnosti u prognozi dugotrajnih promena izazivaju nedoumice, pa čak i tenzije.

 

Podela klime

 

Klima se deli po nivou posmatranja („veličini“), i to na: makroklimu, mezoklimu,topoklimu i mikroklimu.

 

Pod makroklimom se podrazumeva klima cele Zemlje ili nekog njenog velikog prostranstva, kao što su Pacifik, Sahara, Himalaji ili Sibir. Važno je da data oblast bude dovoljno homogena, jer pri posmatranju makroklime, cela oblast mora da se posmatra kao jedna celina. Kako bismo dostigli potrebnu tačnost klimatske analize, moraju se koristiti podaci mnogih meteoroloških stanica sa date oblasti za dug vremenski interval. Makroklima se odnosi na prostor prostornog razmera od 100 do 10000 km do visine od 10-12 km (do stratosfere).

 

Mezoklima, koja se često zove i lokalna klima, se odnosi na oblast manju od makroklimatske, ali koja i dalje predstavlja geografsku celinu. Primeri takvih celina su: šuma, brdo, rečna dolina, močvara, deo mora ili grad. Tu se takođe moraju posmatrati rezultati svih meteoroloških stanica teritorije, ali to nije dovoljno. Moraju se sprovesti i merenja na specijalnim lokacijama, kao što su vrh planine, najviši region grada, industrijski kompleks, oblast guste vegetacije, obala itd. Tu postaju posebno korisne automatske meteorološke stanice. Mezoklima se odnosi na prostor prostornih razmera od 1 do 100 km.

 

 

 

Topoklima se odnosi na mali prostor koji se još može posmatrati kao geografska celina. Ovaj pojam je uveo Thorntwaite (Torntvajt) i odnosi se na prostore prostornih razmera od 0.1 do 1 km.

 

Mikroklima se odnosi na sasvim male oblasti, kao što su poljoprivredno zemljište, jedna padina orografskog sistema, deo šume, gradska četvrt ili vetrozaštitni pojas. Dok su sve ostale klimatološke razmere i geografske, mikroklima se odnosi na geografske veličine. Osobine mikroklime lako nestaju ako dođe do promena većeg intenziteta na mezonivou ili makronivou, kao što je ciklon ili neki front. Najizraženije su, dakle, ove osobine pri mirnom vremenu bez izrazitih vetrova. Pri posmatranju mikroklime koriste se podaci samo jedne, najbliže meteorološke stanice i mnogih merenja na karakterističnim mestima. Prostorni razmer na kojem se može posmatrati mikroklima je od 0.0001 km (10 cm) do 0.1 km (100 m).

 

Na osnovu dosadašnjeg izlaganja može se napraviti sledeća tabela radi lakše preglednosti:

 

Tabela 1. Podela klime

 

Klima se može podeliti i na klimu atmosfere i klimu zemljišta. Razlika je u tome da pri posmatranju klime zemljišta ne posmatramo klimu do visine troposfere (10-12 km), nego samo u prizemnom sloju i u samom tlu. Klima zemljišta se znatno razlikuje od klime atmosfere, jer je tlo znatno manje homogeno od atmosfere. Mnogo je raznih minerala i biljaka, kao i podzemnih voda, čemu sličnih u vazduhu nema.

 

Klimatski elementi

 

Klimatske elemente delimo na: kosmičke, telurske, geološke i meteorološke. U kosmičkeelemente spadaju Sunčevo zračenje i kratkotalasno zračenje neba. Telurski (tj. Zemaljski, zemljani) elementi su: Zemljino izračivanje, atmosfersko protivzračenje, količina radijacije poreklom iz unutrašnjosti Zemlje, i količina aerosola u atmosferi. Geološke elemente čine temperaturna i toplotna provodljivost zemljišta. Meteoroloških elemenata ima najviše: temperatura vazduha, temperatura zemljišta (na površini i u različitim dubinama tla), temperatura vode, atmosferski (vazdušni) pritisak, vlažnost vazduha, vlažnost zemljišta, oblačnost, osunčavanje (insolacija), intenzitet isparavanja, padavine (vrste i količina), odnos dužine dana i noći, pravac (smer) i brzina vetra, snežni pokrivač, elektricitet u vazduhu itd. Dakle, sve su to elementi klime, i sve te elemente treba uzeti u obzir pri analizi klime.

 

Klimatski faktori (činioci)

 

Rubinstein je imao drugačiji pogled na klimu, pa je sastavio svoju definiciju, u kojoj se javljaju sledeće grupe činilaca: astronomski, geografski i meteorološki. Astronomski činilac je rotacija Zemlje. Geografski činioci su geografska širina, raspored kopna i mora, nadmorska visina, reljef zemljišta (planine, brda, kanjoni itd.), vrsta podloge (kamenito ili peščano tlo, humus itd.) i vegetacioni pokrivač (šuma, trava, poljoprivredna kultura, trska ili pak pustinja). Među meteorološke činioce spadaju osobine atmosferske cirkulacije (pravac vetra), smena vazdušnih masa, osobine atmosfere (hemijski sastav, vlažnost, aerosoli itd.), oblačnost i padavine. Naravno, tu nedostaje jedna stvar, a to su antropološki činioci, tj. ljudski uticaj na klimu. Tu pre svega spada industrija i infrastruktura. Neke strukture menjaju klimu celih regija (brane koje stvaraju veštačka jezera), a i veliki broj manjih zgrada stvara svoju klimu. Industrija menja sastav atmosfere, a tačna priroda njenog uticaja se još istražuje.

 

Klimatski modifikatori

 

Dugim godinama posmatranja je ustanovljeno da su najvažniji činioci klime Sunčevo zračenje i osobine podloge. Na osnovu ovoga je napravljen model takozvane solarne klime. Radi se o savršenoj sferi čija površina je idealno homogena i na koju pada Sunčevo zračenje. U ovom modelu klima zavisi jedino od intenziteta Sunčevog zračenja, prividne visine Sunca i od dužine dana, a sve to su funkcije geografske širine i dužine, pa model postaje osno (oko Zemljine ose) i bilateralno (na ravan Zemljinog Ekvatora) simetričan. Sve izoterme bi bile paralelne sa Ekvatorom. I ne samo to, nego i vremenske promene bi bile u potpunosti repetitivne na dnevnom i godišnjem nivou. Na primer, petnaeste nedelje svake godine bi se na datoj teritoriji identično ponovio frontalni poremećaj. To je, dakle, solarna klima, koja je jedna idealizacija realne, fizičke klime. Kako bismo dobili model realne klime, moramo na ovaj model dodati klimatske modifikatore. Po tome, kolika je razlika između solarne i realne klime zbog uticaja nekog modifikatora, ti modifikatori se dele na modifikatore prvog, drugog i trećeg reda.

 

 

Klimatski modifikatori prvog reda su: nehomogenost Zemljine površine (podela na kopno i more), raspored kopna i mora na površini s obzirom na oblik obale, kao i susedstvo hladnih i toplih vodenih struja u okeanima i morima. Ovi modifikatori izazivaju velike promene u solarnoj klimi i važe za najjače modifikatore.

 

Klimatski modifikatori drugog reda su visina i pravac pružanja planinskih lanaca i reljef zemljišta, u šta spada i ekspozicija mesta. Pod ekspozicijom mesta se misli na izloženost mesta Sunčevim zracima.

 

Klimatski modifikatori trećeg reda su vegetacija (šume, džungle, poljoprivredne kulture, pašnjaci itd.), jezera, snežni pokrivač, i mnogi drugi modifikatori. Zanimljivo je istaći da često modifikatori trećeg reda modifikuju solarnu klimu više nego oni drugog reda.

 

 

Nesvrstan među ove modifikatore je rotacija Zemlje, koja ima itekako veliki uticaj na Zemljinu klimu. Razlog ovome je da je već u solarnoj klimi pretpostavka rotacija Zemlje, pa nam ne treba modifikator kako bismo dobili realnu klimu.

 

Primeri

 

Sada ćemo da se pozabavimo konkretnim uticajem raznih modifikatora na klimu planete Zemlje. Modifikatori su u daljem tekstu poređani po intenzitetu njihovih uticaja na klimu, počevši od najjačeg.

 

Uticaj Zemljine rotacije na klimu

 

Rotacija Zemlje je nepoznata činjenica već mnogo vekova. Tek je otkrivanjem Newtonovske fizike otkriveno da ona ima uticaj na kretanje tela, što mnogo govori o intenzitetu tog uticaja na svakodnevna kretanja. Naravno, kada se radi o ogromnim masama kao što je atmosfera Zemlje, ni najmanja sila se ne može zanemariti na globalnom nivou. Ovaj uticaj je poznat po imenu Coriolisova (Koriolis) sila. Radi se o uticaju neinercijalnosti sistema na kretanje tela unutar sistema. Pošto je rotaciono kretanje neinercijalno (intenzitet i smer kretanja sile možda ostaje stalan, ali pravac se stalno menja), kretanje tela na Zemlji je pod uticajem Coriolisove sile. Ova sila je, u stvari, vektorski proizvod vektora tela i vektora rotacije Zemlje. Kao posledica ove sile, vazdušne mase se ne kreću u pravoj liniji od mesta visokog do mesta niskog pritiska, nego skreću. Ovo skretanje se događa na severnoj hemisferi udesno, a na južnoj polulopti ulevo.

 

Pasati i antipasati struje od polova ka Ekvatoru i od Ekvatora ka polovima, respektivno. Da nema Coriolisove sile, njihov pravac bi bio meridialni, ali zbog ove sile je na 300 geografske širine na obe polulopte pravac pasata i antipasata paralelan sa Ekvatorom.

 

Uticaj kopna i mora na klimu

 

Voda i tlo se različito zagrevaju na suncu, jer imaju različite specifične toplote. Osim toga imaju i različita albeda, što znači da različito odbijaju svetlost. A tu je i činjenica da dok voda propušta svetlost i do 20 m dubine, tlo uopšte ne propušta svetlost. Voda se sporije greje i hladi od tla, pa na obalama voda uvek greje ili hladi zemlju. Ovo dovodi do pojave termičkih vetrova. Osim toga, u samoj vodi se stvaraju termičke struje koje izjednačavaju temperaturu vode, pa se toplija površina vode hladi od strane hladnijih dubinskih slojeva.

 

Zbog svih ovih razlika između kopna i mora, nastaju dva osnovna klimatska tipa:kontinentalni i maritimni. Naravno, dva tipa se svuda dodiruju, pa mora da postoji i treći,primorski tip. Razlike dva osnovna tipa su: godišnji hod temperature kontinentalnih klimatskih zona je mnogo veći nego u maritimnim, i do 6 puta veći; ovaj hod je kod maritimne klime umereniji nego kod kontinentalne; ekstremne temperaturne vrednosti su vremenski pomerene. Opšte je pravilo da što je površina kopna ili mora veća, veća je i izraženost kontinentalne odnosno maritimne klime. Mora se pomenuti i uticaj kopna i mora na količinu padavina. Naime, izvor ogromne većine svih padavina su topli okeani. Kao posledicu ovog imamo najkišovitije regije u okeanskim priobaljima (Engleska, Novi Zeland) i najsuvlje regije u centrima velikih kontinenata (Takla Makan, pustinje Novog Meksika).

 

 

Uticaj planina na klimu

 

Planine modifikuju klimu na tri osnovna načina: kao prepreke vetrovima, kao izvorišta vazdušnih strujanja i kao modifikatori lokalne klime. Kao prepreke vetrovima, velika gorja mogu da posluže kao svojevrsni termički izolatori, ako se pružaju u smeru istok-zapad. Temperature severno i južno od Alpa, Himalaja ili Kavkaza se znatno razlikuju bilo u leto ili u zimu. Planine prosto ne dozvoljavaju da se toplije i hladnije vazdušne mase sretnu i razmene količine toplote. Planine mogu da budu i izvirišta vazdušnih strujanja u obliku termičkih vetrova. Naime, padine i doline imaju različite nagibe, pa ih Sunce različito greje, obično doline više nego planine. Kao posledica, danju duvaju lokalni vetrovi uz planine. Kao modifikatori lokalne klime, planine potpuno menjaju svaki aspekt klime, pa se vode kao poseban klimatski tip unutar kontinentalnog – planinski tip. Kao prvo, menjaju uticaj Sunčevog zračenja. Što je planina viša, to ima manje atmosfere iznad nje i to je atmosfera ređa. Ovo prouzrokuje veće direktno zračenje u visokim planinama. Ovo uobičajeno ne ide zajedno sa višim temperaturama, ali zato je koža ipak izložena intenzivnom zračenju. Zemljino izračivanje raste sa visinom zbog sve većih razlika između gustine tla i vazduha. Dakle, svu toplotu koju planine sakupe tokom dana izrače tokom noći. Ova intenzivna razmena toplota prosto uništava stene pretvarajući ih u pesak, koji planinski vetrovi brzo raznesu.

 

Temperatura vazduha takođe opada sa nadmorskom visinom, što je možda najupečatljivija razlika između nizije i planina. Osim toga, planine su često obmotane oblacima, jer vazdušne mase, koje se sudare sa planinom počnu naglo da se adijabatski hlade, što uzrokuje stvaranje oblaka i padavine.

 

Planine utiču i na frontove. Kada front stigne do planine – uspori, jer ne može da prođe preko nje. Umesto toga mora da je zaobiđe ili da „sakuplja snagu“ kako bi se popeo preko planine, tj. front dobija potisak od vazdušne mase koja ga gura dok ta sila ne postane dovoljna za prelazak preko prepreke. Obično se dogodi i jedno i drugo, i frontu treba nekoliko stotina kilometara posle planinske prepreke da se vrati u svoje pređašnje stanje.

 

Uticaj jezera na klimu

 

Jezera su jedan oblik vodenih basena, pa da vidimo njihovu klasifikaciju po uticaju na klimu: veliki baseni (okeani i mora) su značajni modifikatori; prirodna i veštačka jezera su takođe značajni modifikatori, ali u srazmeri sa svojom veličinom; i močvare su značajni modifikatori u srazmeri sa svojom veličinom, a usput i povećavaju verovatnoću za pojavu mraza; velike reke su od istog značaja kao i jezera; male reke i kanali su od zanemarljivog klimatskog značaja. Dakle, uticaj jezera na klimu je u srazmeri sa njihovom veličinom. Ti uticaji su sledeći: manje kolebanje temperature na dnevnom i godišnjem nivou povećava vlažnost vazduha i neznatno povećava količinu padavina. Dalje, povećava i brzinu lokalnih vetrova. Jezera koja se zimi zamrznu imaju isti uticaj na klimu u tom godišnjem dobu kao da ih i nema, kao da su deo tla. Što je jezero dublje, manja je verovatnoća da će se zamrznuti tokom zime, jer jezero akumulira termičku energiju u celoj svojoj zapremini i sva toplota mora da se preda hladnijem vazduhu, kako bi došlo do zamrzavanja površine.

 

Uticaj prirodnih pokrivača na klimu

 

Među prirodne pokrivače spadaju sneg, led i raznovrsni biljni pokrivači. Ovo su svemodifikatori klime trećeg reda. Najpre pogledajmo uticaj biljaka na klimu, jer je biljni pokrivač najrasprostranjeniji i najdugotrajniji od tri ponuđene varijante. Dok biljaka ima na svim kontinentima (čak i na Antarktiku ima lišajeva i gljiva), veći snežni i ledeni pokrivači su malo zastupljeni u svetu tokom cele godine, sem polarnih kapa i visoravni. Dakle, klima teritorije pod biljnim pokrivačem i puste teritorije moraju da se razlikuju, jer su specifične toplote raznih biljaka manje od specifičnih toplota raznih vrsta tla. Razlog ovome je velika količina vode u biljkama (i do 80%). Ovo ima za posledicu da se regije gustog bilja manje zagrevaju i manje hlade od pustih regija. Zatim, krošnje drveća još i upijaju velike količine toplotne energije, koju pretvaraju u hemijsku. Krošnje deluju i kao svojevrsni suncobrani, zasenjujući prostor ispod sebe. Ovo dalje smanjuje temperaturu. U biljnim sklopovima je brzina vetra dosta smanjena zbog prepreka. Nasuprot ovome, vetrovi postaju brži iznad šuma, jer su istisnuti iz prizemnog sloja mnogobrojnim preprekama. Ovo povećanje brzina nastaje jer sveukupna visina zone vetra ne raste, a gubi se dubina, što dovodi do povećanja gustine strujnih linija. Povećanje brzine vetra je osetno iznad šuma i do 300 m visine.

 

Snežni pokrivač se odlikuje svojom osobinom lošeg provodnika toplote. Kao takav štiti biljke od smrzavanja kao termoizolator. Može čak za 220 C da poveća temperaturu tla na dubini od 20 cm u poređenju sa tlom bez pokrivača. Sa druge strane, odbija i do 80% svetlosti. Ovo ne samo da sprečava zagrevanje tla, nego može da izazove i slepilo. Kada krene toplije vreme, prvo sneg mora da se otopi kako bi došlo do zagrevanja tla. Prolećno topljenje snega je glavni uzrok povišenog nivoa vode u to doba godine. Česti su prolećni plimni talasi na velikim rekama. Snežni pokrivač utiče i na brzinu vetra. On usporava vetar, jer mu je površina hrapava.

 

S obzirom na činjenicu da su ovo samo osnovni pojmovi o klimi, a i oni su veoma komplikovani i zavise od mnogo različitih faktora, očigledno je da je veoma teško analizirati određenu klimu, a kamoli predvideti njene buduće promene. Upravo zbog toga je potrebno prikupljati podatke i stvarati sve potpunije kompjuterske modele klima, kako bismo što bolje razumeli i predvideli buduće vremenske promene.

 

http://meteoplaneta.rs/klimatologija/

[Милан Ракић]

Знам сад шта намераваш са овом темом о клими!

 

Сад желиш да нас заведеш причама о облацима и турбулентним траговима од летелица... Као да ми не знамо да су то КЕМТРЕЈЛСИ!!!