عوامل زمین شناسی به عنوان عوامل طبیعی یا داخلی شناخته می شوند که بر دما، بارش، فشار هوا و جریان های اقیانوسی در سطح زمین تأثیر می گذارند. این عوامل شامل تغییرات در فعالیت های آتشفشانی، تکتونیک صفحات، چرخش زمین، مدار زمین و تغییرات در ترکیب گاز های گلخانه ای هستند. در ادامه به بررسی هر یک از این عوامل و نحوه تأثیر آنها بر آب و هوا پرداخته می شود.
فعالیت های آتشفشانی
وقتی یک آتشفشان فوران می کند، مقادیر زیادی از خاکستر، گاز و ذرات را در جو پخش می کند. این مواد می توانند بازتاب نور خورشید را افزایش دهند و دمای سطح زمین را کاهش دهند. برخی از گازهای آتشفشانی مانند دی اکسید کربن و دی اکسید گوگرد نیز می توانند باعث افزایش اثر گلخانه ای شوند و دمای جو را بالا ببرند. بسته به مقدار و نوع مواد پخش شده، فعالیت های آتشفشانی ممکن است بر آب و هوای منطقه ای یا جهانی تأثیر بگذارند. برای مثال، فوران آتشفشان تامبورا در سال ۱۸۱۵ باعث شد سال بعد به عنوان سال بدون تابستان شناخته شود. در حالی که فوران آتشفشان پیناتوبو در سال ۱۹۹۱ باعث شد دمای جهانی در سال های بعد افزایش یابد.
تکتونیک صفحات
تکتونیک صفحات علم مطالعه حرکات و تغییرات در صفحات سخت و نازک پوسته زمین است. این صفحات به دلایل مختلف حرکت می کنند و باعث تغییر در شکل و جایگاه قاره ها، کوهستان ها، دره ها و سواحل می شوند. حرکات تکتونیک صفحات بر آب و هوا تأثیر مستقیم و غیرمستقیم دارند. به عنوان مثال، حرکات صفحات باعث افزایش چگالی جرم های قاره ای مانند قطب شمال و قطب جنوب می شود که باعث کاهش سطح دریا و تغییر الگو های جریان های اقیانوسی می شود. همچنین، حرکات صفحات می توانند باعث تغییر در جهت و سرعت چرخش زمین شوند که بر فصل ها، روز و شب و توزیع نور خورشید بر روی سطح زمین تأثیر می گذارد.
چرخش زمین
چرخش زمین به عنوان یکی از عوامل مهم در تعیین آب و هوا شناخته می شود. چرخش زمین باعث می شود که نیروی گریز از مرکز به وجود آید که بر جریان های هوا و اقیانوس تأثیر می گذارد. این نیرو باعث می شود که جریان های هوا و اقیانوس به سمت چپ در نیمکره شمالی و به سمت راست در نیمکره جنوبی منحرف شوند. این پدیده به نام اثر کوریولیس شناخته می شود. اثر کوریولیس باعث می شود که الگو های باد، بارش، فشار هوا و دما در سطح زمین تغییر کنند. برای مثال، اثر کوریولیس باعث می شود که گردباد ها در نیمکره شمالی به سمت چپ و در نیمکره جنوبی به سمت راست چرخش داشته باشند.
مدار زمین
مدار زمین به عنوان چگونگی حرکت زمین در اطراف خورشید تعریف می شود. مدار زمین به صورت بیضوی است و دارای دو خصوصیت گریز از مرکز و مرکز گرا است. گریز از مرکز نشان دهنده فاصله نسبی زمین از خورشید در دور ترین نقطه و نزدیک ترین است. نیروی مرکز گرا نشان دهنده زاویه قطب شمال زمین نسبت به صفحه مداری است. تغییرات در گریز از مرکز و مرکز گرا باعث می شود که فصل ها، روز و شب و توزیع نور خورشید بر روی سطح زمین تغییر کنند. برای مثال، وقتی که زمین در نزدیک ترین نقطه قرار دارد، فصل زمستان در نیم کره شمالی و فصل تابستان در نیم کره جنوبی است. وقتی که زمین در دور ترین نقطه قرار دارد، فصل تابستان در نیم کره شمالی و فصل زمستان در نیم کره جنوبی است.
تغییرات در ترکیب گازهای گلخانه ای
گازهای گلخانه ای از جمله دی اکسید کربن، متان، و دی اکسید نیتروژن تأثیر بسیار مهمی بر آب و هوا دارند. این گاز ها در اتمسفر زمین مانند یک پرده گرمائی عمل می کنند، باعث افزایش دما و تغییرات آب و هوایی می شوند. افزایش سطح گاز دی اکسید کربن ناشی از فعالیت انسان ها از به اتمام رسیدن سوخت های فسیلی و فعالیت های صنعتی باعث گرم شدن زمین شده و افزایش دما را ایجاد می کند، که تغییرات شدید در آب و هوا، مانند افزایش دمای متوسط جهانی و تغییرات در الگوی بارش و ایجاد حوادث طبیعی ناشی از افزایش این گاز ها توسعه می دهد. تأثیرات گاز های گلخانه ای بر آب و هوا به عنوان تغییرات اقلیمی شناخته می شوند و از اهمیت بسیاری برای مدیریت محیط زیست و پیشگیری از تغییرات آب و هوا بهره برداری می کنند.
دیگر مواردی که می تواند در آب و هوا تاثیر داشته باشد
تاثیر کوه ها و کوهستان در تغییر آب و هوا
ارتفاع کوه ها باعث تغییرات در دما و بارش می شود. از طریق افزایش ارتفاع، دما کاهش پیدا می کند و بارش بیشتری ایجاد می شود. قله های کوه ها جریان هوای سرد را تحت تأثیر قرار می دهند و تغییر در الگوی باد ها و رطوبت هوا را ایجاد می کنند. علاوه بر این، باران و برف که در کوهستان ها ریزش می کند، منابع آبی اساسی برای نواحی پایین تر است و به تعادل اقلیمی کمک می کند. تاثیرات گسترده کوه ها بر شرایط آب و هوایی را برای مناطق مختلف به وجود می آورند.
تاثیر سواحل و دریا ها در تغییر آب و هوا
سواحل و دریاها نقش مهمی در تغییرات آب و هوایی ایفا می کنند. دریاها به عنوان مخازن ذخیره حرارت و رطوبت عمل می کنند، که تاثیر معتبری در تعادل اقلیمی دارند. آب دریا ها در طی گرمایش فصلی زمین گرم شده و در سرد ترین زمان ها به آرامی گرما را انتشار می دهد. علاوه بر این، جریان های دریایی تاثیر مستقیمی بر دما و الگوی بارش مناطق ساحلی دارند. دریاها ممکن است شرایطی همچون طوفان ها را به وجود آورند که تغییرات آب و هوایی نامطلوب را ترتیب دهند. تخریب سواحل و آلودگی دریا ها نیز تاثیرات منفی بر این بر آب و هوا دارد و اهمیت حفاظت از این منابع برای کنترل تغییرات آب و هوایی بیشتر از گذشته اهمیت دارد.
تاثیر آب های زیر زمینی در تغییر آب و هوا
این منابع آبی نقش اساسی به عنوان یک منبع ثابت و پایدار برای رودخانه ها و دریاچه ها عمل می کنند و در فصول خشک و کم آبی کمک به حفظ تعادل بارش کمک می کنند. عملکرد زیرزمینی منابع آبی می تواند مؤثر باشد و افت آب زیرزمینی در نتیجه استفاده بی رویه می تواند منجر به کاهش بارش و افزایش دما شود. همچنین، آب زیرزمینی نقش مهمی در حفظ آبیاری کشاورزی و تامین آب شهری دارد. بنابراین، حفظ و مدیریت دائم منابع آب زیرزمینی اهمیت بسیاری در کنترل تغییرات آب و هوایی و حفظ تعادل اقلیمی دارند.
تاثیر آب های زمین شناسی خاک در تغییر آب و هوا
نوع و ویژگی های خاک، جذب آب و تبادل گاز ها را تحت‌تاثیر قرار می دهند. خاک های خشک و نرم باعث جذب آب و افزایش بارش ها می شوند. همچنین، خاک ها از جمله منابع انباشت گاز های گلخانه ای هستند و تاثیرات گاز ها را کنترل می کنند. تغییر در ویژگی های خاک ممکن است به کاهش عمق آب های زیرزمینی و کاهش تأمین منابع آب منجر شود. برای مقابله با تغییرات آب و هوایی، مطالعه و مدیریت زمین شناسی خاک اهمیت بسیاری دارد تا تعادل آب و هوایی و حفظ منابع طبیعی تضمین شود.
نتیجه‌گیری
عوامل زمین شناسی تأثیرات گسترده ای بر تغییرات آب و هوا دارند و باعث ایجاد تغییرات در الگو های بارش، دما، و سایر عوامل آب و هوایی می شوند. این تأثیرات می توانند منطقه ای یا جهانی باشند و به صورت مستقیم یا غیرمستقیم در تغییرات اقلیمی تأثیر داشته باشند. برای مقابله با تغییرات آب و هوا و تدابیر پایداری محیطی، ضروری است که پژوهشگران زمین شناسی، محیط زیست، و اقلیم شناسی به همکاری بپردازند تا درک عمیق تری از عوامل زمین شناسی و اقلیمی به دست آورند.