زمین‌شناسی

دانشی است که ماهیت سیّارهٔ زمین و تاریخ آن و ساختمان پوستهٔ آن و اجزاى درون آن و انواع سنگ ها و سنگواره ها را بررسی می کند.

• به زبان‌های دیگر مطالعه کنید
• پی‌گیری این صفحه
• ویرایش

لایه‌های زمین(۱)هسته درونی (۲) هسته بیرونی (۳) گوشته درونی (۴) گوشته بیرونی (۵) سنگ‌کره (۶) پوسته

زمین‌شناسی یا ژئولوژی‌ (به فرانسوی: géologie،ژئولوژی)(به انگلیسی: Geology، جیالوجی) دانشی است که عمدتاً ماهیت سیّارهٔ زمین و تاریخ آن و ساختمان و اجزای درون آن و انواع سنگ‌ها و سنگواره‌ها را بررسی می‌کند. این علم دربارهٔ موادّ سازندهٔ زمین، نیروهای مؤثر بر مواد مزبور، برآیندهای آن نیروها، پراکندگی سنگ‌هایپوستهٔ سیاره، سرگذشت آن و همچنین گیاهان و جانورانیکه در دوره‌های گوناگون زمین‌شناسی وجود داشته‌اند گفتگو می‌کند.

زمین شناسان، افرادی هستند که چگونگی تشکیل زمین، ویژگی‌ها، رویدادهایی که از زمان پیدایش زمین بر آن گذشته‌است ساختار، ترکیب سنگ‌ها و کانی‌ها و تاریخچه را، مطالعه می‌کند.[۱]

• هواشناسی، هوا را و اقلیم‌شناسی، آب و هوا را شناسایی و تبیین می‌کند.
• هواشناسی وضعیت جوی را به‌طور عام و برای یک لحظه بررسی می‌کند؛ اما، آب و هواشناسی تیپ هوای غالب یک مکان معین را در دوره طولانی مطالعه و تفاوت‌های آب و هوایی مکان‌ها را کشف می‌کند.
• هدف هواشناسی شناخت مطلق و عام اتمسفر و تغییرات آن (هوا) است؛ ولی در آب و هواشناسی سعی می‌شود با شناخت آب و هوای هر منطقه، تأثیرهای آب و هوایی آن بر روی فعالیت‌های انسانی مشخص شود.
• هواشناس وضع هوا را در کوتاه مدت پیش‌بینی می‌کند؛ اما، آب و هواشناس براساس عوامل به‌وجود آورنده آب و هوا، پدید آمدن آب و هوای خاصی را در مکانی خاص و با توجه به تأثیر آن در زندگی انسان‌ها، پیش‌بینی می‌کند.
• ابزار شناسایی و توجیه هواشناس، اصول و قوانین و مدل‌های فیزیکی و دینامیکی است. اما ابزار آب و هواشناس، علاوه بر اصول علم هواشناسی، اصول و مفاهیم جغرافیایی نیز هست.[۱]

نقشه دمای متوسط ۳۰ ساله جهان

آب‌وهواشناسی یا اقلیم‌شناسی به دانش مطالعه اقلیم و مشخصات متوسط آب و هوایی در یک دوره بلند مدت گفته می‌شود. این شاخه از دانش نوین شاخه‌ای است از رشتهٔ دانش‌های جوی و نیز زیر رشته جغرافیای طبیعیبوده که خود جزئی از علوم زمین به شمار می‌رود. امروزه اقلیم‌شناسی دربرگیرندهٔ اقیانوس شناسی و زیست-زمین شیمی است. اقلیم‌شناسی در سطح ابتدایی آن می‌تواند با واژهٔ پیش‌بینی هواشناسی نامیده شود که به کمک روش‌های کمی انجام می‌شود. مدل‌های اقلیمی در طیف گسترده‌ای از اهداف از بررسی تغییرات آب و هوایی و سامانه‌های اقلیمی نا پیش‌بینی آینده به‌کار گرفته می‌شوند.

تاریخچه

اولین بار ادموند هالی به سال ۱۶۸۸ اسنادی را در زمینه پدیده‌های جوی و نقشه‌های مربوطه به بادهای متواتر در سطح اقیانوسها، برای بخشی از سطح زمین منتشر می‌کند و در سال ۱۸۴۰ هوری نقشه بادهای اقیانوس‌ها را ترسیم و توان و جهت وزش آن‌ها را مشخص می‌سازد و بدین ترتیب در رفع نیاز دریانوردی گامی برداشته می‌شود.

نخستین اندیشمندی که رویدادهای هواشناسی را مدون و طبقه‌بندی نمود و او را باید، به‌حق، پدر دانش هواشناسی نامید، دانشمند ایرانی سده پنجم هجری، ابوحاتم اسماعیلاسفزاری خراسانی است که برای نخستین بار در جهان پدیده‌های جوی و هواشناسی را به زبان فارسی در کتاب خود به نام آثار علوی (به معنای واژه Meteorology)، گردآوری نموده‌است.

سیر تحولی و رشد

در اواخر قرن نوزدهم مطالعات جوشناسی در سطح زمین به ویژه در زمینه اندازه‌گیری باران‌ها توسعه پیدا می‌کند و از سال ۱۹۱۶ مطالعه پدیده‌های جوی در زمینه پیش‌بینی هوا شکل می‌یابد و این بررسی‌ها بر مبنای ویژگی‌های سیستماتیک صورت می‌گیرد. در سال‌های بعد، توسعه هوانوردی پیش‌بینی‌های دقیق‌تری را در وسعت گسترده‌ای ایجاب می‌کند و آگاهی هوانوردان از حالت‌های احتمالی آزمایش‌های مربوط به هوا در ناحیه معین و برای یک لحظه از زمان الزامی می‌نماید و به منظور رفع همین نیاز هست که در پاره‌ای از نقاط دنیا سازمان‌های هواشناسی به‌وجود می‌آید.

به تدریج به موازات توسعه شناسایی‌های علمی، برای بهره‌گیری منطقی از منابع اقتصادی زمین به آگاهی‌های بیشتری از پدیده‌های جوی احساس نیز می‌شود. به گونه‌ای که برای شناخت قدرت هیدرولیکی ناهمواری‌ها و «نفت سفید» کوهستان‌ها به عنوان منبع زایش آب‌ها، تعیین حجم متوسط آب رودخانه‌ها در رابطه با نوسان میزان بارندگی سالانه حوضه‌ها مورد توجه قرار می‌گیرد. همچنین پیشرفت علم کشاورزی به منظور کاشت و برداشت محصولات کشاورزی، مهندسین زراعی را به کسب اطلاعاتی در زمینه آب و هواشناسی وامی‌دارد و همین نیاز به عنوان انگیزه دیگری در پیشرفت تحقیقات کلیماتولوژیمؤثر می‌افتد.

هواشناسی در ایران

هواشناسی به مفهوم امروزی علمی نوپا در کشور ایران است. اولین اطلاعات هواشناسی در ایران مربوط به ایستگاه‌هایی در سفارت‌خانه‌های کشورهای اروپایی بوده‌است. با توجه به نیازهای روزافزون امور هواپیمایی و کشاورزی و آب‌شناسی ساختارهای جدید ایستگاه‌های هواشناسی در اوایل دهه سی شمسی در ایران ایجاد شد که از جمله آن‌ها ایستگاه‌های جمع‌آوری اطلاعات هواشناسی زیر نظر بنگاه توسعه کشاورزی آن دوران می‌باشد. بعدها سازمان هواشناسی به‌عنوان قسمتی از وزارت جنگ به کار جمع‌آوری و ارائه خدمات هواشناسی می‌پرداخت و بعد از انقلاب سال ۱۳۵۷ زیر نظر وزارت راه و ترابری قرار گرفت. دکتر گنجی و محمود حسابی از پیشکسوتان هواشناسی ایران هستند. همچنین مهدی بازرگان نیز تألیفاتی در زمینه هواشناسی دارند. دانشمندان بزرگ ایرانی در کتاب‌های خود به موضوع هواشناسی پرداخته‌اند. ابوریحان بیرونی در کتاب آثار الباقیه، ابوعلی سینا در کتاب دانشنامه علائی بخش طبیعیات، اسفزاریخراسانی در کتاب آثار علوی، شهمردان بن ابالخیر رازی در نزهت نامه علائی.

یک هواشناس در حال کار در اکلاهما

اگر چه موضوع مطالعه هواشناسی و اقلیم‌شناسی، اتمسفر (هواسپهر) است، ولی هر کدام با نگرشی متفاوت آن را بررسی می‌کنند:

• هواشناسی، هوا را و اقلیم‌شناسی، آب و هوا را شناسایی و تبیین می‌کند.
• هواشناسی وضعیت جوی را به‌طور عام و برای یک لحظه بررسی می‌کند؛ اما، آب و هواشناسی تیپ هوای غالب یک مکان معین را در دوره طولانی مطالعه و تفاوت‌های آب و هوایی مکان‌ها را کشف می‌کند.
• هدف هواشناسی شناخت مطلق و عام اتمسفر و تغییرات آن (هوا) است؛ ولی در آب و هواشناسی سعی می‌شود با شناخت آب و هوای هر منطقه، تأثیرهای آب و هوایی آن بر روی فعالیت‌های انسانی مشخص شود.
• هواشناس وضع هوا را در کوتاه مدت پیش‌بینی می‌کند؛ اما، آب و هواشناس بر اساس عوامل به‌وجود آورنده آب و هوا، پدید آمدن آب و هوای خاصی را در مکانی خاص و با توجه به تأثیر آن در زندگی انسان‌ها، پیش‌بینی می‌کند.
• ابزار شناسایی و توجیه هواشناس، اصول و قوانین و مدل‌های فیزیکی و دینامیکی است. اما ابزار آب و هواشناس، علاوه بر اصول علم هواشناسی، اصول و مفاهیم جغرافیایی نیز هست.[۱]

یک نقشه ایزوبار از جزایر بریتانیا

مطالعه و پژوهش دربارهٔ تمامی جنبه‌های جو زمین که به‌طور تفصیلی از سطح زمین تا سطح بالایی جو را در بر می‌گیرد، امروزه تحت عنوان علوم جوی نامیده می‌شود. واژه قدیمی و مصطلح‌تر هواشناسی مطالعه سطوح پایانی جو را، که دارای تغییرات دائمی است، شامل می‌شود. بشر از ابتدای خلقت به دلیل تماس نزدیک با طبیعت و مشاهده عینی پدیده‌های جوی همواره نسبت به کشف این پدیده‌ها کنجکاوی نشان داده‌است. اولین تجربه عینی پدیده‌های جوی شاید مشاهده رعد و برق و آتش گرفتن جنگل‌ها بوده که بعدها به کشف آتش منجر شده‌است. همچنین اولین کوشش انسان برای تهیه غذا و کشاورزی نیز همراه با دیده‌بانی هوا بوده‌است.

هواشناسی شاخه‌ای تخصصی از فیزیک پیشرفته‌است که از ابزارهای ریاضی پیچیده‌ای بهره می‌گیرد و بر همه علوم فیزیک تکیه‌ای استوار دارد. هواشناسی بیش از همه با نظریه تابش الکترومغناطیسی، ترمودینامیک، مکانیک کلاسیک، فیزیک شاره‌ها، شیمی فیزیک و نظریه لایه مرزیسر و کار دارد. اگر جو زیرین نیز در آن گنجانده شود، فیزیک خورشید، طیف‌شناسی، فیزیک پلاسما، یونش،فیزیک ذرات بنیادی، پدیده‌های اشعه ایکس، نور شناخت، فیزیک پرتوی کیهانی، پدیده‌های برانگیزش، الکترودینامیک،مگنتو هیدرودینامیک، انتشار رادیویی و سایر فرایندهای مربوطه را نیز باید فرا گرفت.

دانشمند ایرانی سده پنجم هجری، ابوحاتم اسماعیل اسفزاری خراسانی برای نخستین بار در جهان پدیده‌های جوی و هواشناسی را به زبان فارسی در کتاب خود به نامآثار علوی گردآوری نموده‌است.