الجمعة، 16 يونيو 2017

البوصلة المغناطيسية (الجغرافية) وعلم الطيران



 البوصلة المغناطيسية (الجغرافية) وعلم الطيران
كتبت في مقال سابق حول كون الجغرافيا أم العلوم بشكل نسبي وليس بشكل مطلق فمع تغير الاعتبارات قد يصبح كل علم مهم تتمركز حوله بقية العلوم لما يخدمها في جوانب متعددة.
علم الطيران يستعين هو الآخر بالعلوم الأخرى وأهمها الجغرافيا التي تنشئ الخرائط الذكية عالمياً وتجعل من الطيران عند ركوب قمرة الطائرة مجرد أداة تشغيل فالطائرة مسبقا تعرف اتجاهها فتحلق وتهبط إلكترونياً.
إضافة إلى أن الطائرات تستعين بنظام اتصالات الملاحة GPS المتصل بالأقمار الصناعية وبالخرائط الذكية ليحدد اتجاه الطائرات.
معظمنا ركب الطائرة وشاهد المدرج الذي تسير عليه هذه الطائرات ولاحظ بعينه أرقاماً (رقمين) مكتوبة على عند بداية المدرج ونهايته أي عند الاقلاع والهبوط.
في البداية نتذكر أن معظمنا في المدارس أو الجامعات استخدمنا البوصلة المغناطيسية ذات الاتجاهات الرئيسية الأربعة (الشمال 360 درجة) ، (الجنوب 180 درجة) ، (الشرق 90 درجة) ، (الغرب 270 درجة) وكذلك نعرف أن هناك اتجاهات فرعية وثانوية تتفرع من الاتجاهات الرئيسية الأربعة ولها درجاتها أيضا كما في الشكل التالي :

((خلال الأيام الأولى للطيران، لم تكن هناك مدارج معبدة لإقلاع وهبوط الطائرات كما اليوم، إنما كانت المدارج مجرد حقول زراعية وأراضي عشبية. ولأن اتجاه الرياح مهم للغاية في إقلاع وهبوط الطائرات، كانت الملاحة الجوية تعتمد على طرق بدائية في تحديد اتجاه الريح.

ومن أجل تحديد مدارج الهبوط والإقلاع، كان الطيارون يعتمدون على علامات مميزة تُعرف باسم "Airmarks" على قمم التلال والمباني. لكن، ومع زيادة حركة النقل الجوي والتطور فيها، تحولت المدارج البدائية في الحقول إلى مطارات معبدة دائمة. وأصبح هناك حاجة ملحة لوجود نظام لتفريق المدارج عن بعضها. فأصبحت أداة الملاحة الأساسية في الطائرات هي البوصلة المغناطيسية، وأصبح لكل مطار تسمية واضحة بناءً على الاتجاه المغناطيسي.)) مدونة عشاق الطيران
يخضع ترقيم المدرجات لاتجاهات البوصلة المغناطيسية من 1-10 بناء على اتجاه المجال المغناطيسي.
لدينا كما نعرف اتجاه الشمال 360 درجة ولدينا في البوصلة أيضا اتجاه الجنوب 180 درجة، يتم اقتطاع أول رقم وهو الصفر من (360 و 180) ليتحولا إلى (36 و 18).
فالمدرجات التي تحصل على أرقام 1 – 36 ترمز إلى الاتجاه ناحية الشمال ، أما المدرجات في الجهة الجنوبية فتحصل على رقم 18 لأنها ترمز إلى اتجاه الجنوب في البوصلة بعد اقتطاع الصفر منها.
أما المدرجات التي شرقا وغرباً فإنها تخضع لذات القواعد والارتباط بالبوصلة المغناطيسية، فجهة الشرق بالبوصلة يحمل رقم 90 درجة، أما جهت الغرب فتحمل الرقم 270 درجة.
وبانقاص الصفر من 90 و 270 ترقم المدرجات التي تتجه إلى الشرق بالرقم (09) أما المدرجات التي تتجه جهت الغرب بالرقم (27).
تضيف بعض المطارات على مدرجاتها أحرفاً مثل R أو L أو C هذه الأحرف تضاف إلى أرقام المدرجات إذا كانت هنالك مدرجات متوازية في نفس المطار حيث الحرف R  يشير إلى اليمين Right والحرف L يشير إلى جهة اليسار Left أما الحرف C فيشير إلى الوسط Center.
ولكن ما يجب ملاحظته أن أرقام الهبوط التي توضع في المدراج قد تتبدل بين فترة وأخرى والسبب في ذلك هو الاختلافات التي تطرأ على البوصلة المغناطيسية على اعتبار أن اتجاه القطب الشمالي يتغير باستمرار بشكل دائري (وكأنك تقوم بتدوير البوصلة) كما حصل آخر 150 عاما حيث تغير اتجاه القطب الشمال 685 ميلاً لذلك فإن اتجاه القطب الشمالي يتغير بواقع 50 ميلا في اليوم الواحد.
وهذا مقطع فيديو يوضح ارتباط المدرجات بالبوصلة وعلم الجغرافيا بشكل عام.





الجمعة، 9 يونيو 2017

Wilson Cycle دورة ويلسون !


Wilson Cycle
دورة ويلسون

تتحكم التصدعات في فتح وإغلاق المحيطات. وتعرف هذه الدورة بدورة ويلسون، وهي توضح التوازن بين القشرة الجديدة التي تنشأ عن الانفجارات البركانية وتدمير القشرة في مناطق الانصهار، للحفاظ على حجم الأرض الثابت. هذا يساعد على تفسير لماذا هناك مناطق الانصهار على حواف معظم القارات.
دورة ويلسون هي افتتاح دوري وإغلاق أحواض المحيطات الناجمة عن حركة لوحات الأرض.

 دورة ويلسون تبدأ مع ارتفاع عمود من الصهارة وترقيع القشرة المغمورة. وبما أن القشرة لا تزال رقيقة بسبب القوى التكتونية الموسعة، فإن أشكال أحواض المحيطات والرواسب تتراكم على طول هوامشها

تبدأ دورة ويلسون في المرحلة (أ) مع عقدة قارية مستقرة. بقعة ساخنة  تسخينه، مما تسبب في التضخم صعودا، وتبدأ عملية التمدد ثم الانقسام (التصدع) أخيرا إلى قطعتين. هذه العملية ليس فقط يقسم القارة بل يخلقا حدود لوحية متباينة جديدة.

 المرحلة باء - يتم فصل القارة الواحدة إلى قارتين، شرقا وغربا، ويتم إنشاء حوض جديد للمحيطات (جناح أوفيوليت) بينهما. حوض المحيط في هذه المرحلة هو مماثل للبحر الأحمر اليوم. وبما أن حوض المحيط يوسع الحواف المسطحة والمبطنة وبما أن القارتين باردة، تصبح أكثر كثافة، وتغرق تحت مستوى سطح البحر. أسافين من الهوامش القارية المتباينة تتراكم الرواسب على كل من الحواف القارية الجديدة.

  المرحلة جيم - يتسع حوض المحيطات، أحيانا إلى آلاف الأميال؛ وهذا هو مماثل للمحيط الأطلسي اليوم. وطالما فتح حوض المحيطات ما زلنا في مرحلة افتتاح دورة ويلسون.

المرحلة دال - تبدأ مرحلة الإغلاق لدورة ويلسون عند تشكيل منطقة تفرع (حدود لوحية جديدة متقاربة). قد تشكل منطقة الانصهار في أي مكان في حوض المحيط، وقد تتواجه في أي اتجاه. وتظهر منطقة فرعية تنمو تحت حافة قارة واحدة. وبمجرد أن تكون منطقة الانبعاث نشطة، يكون حوض المحيط محكوما عليه.

المرحلة هاء - معظم حوض المحيطات الباقية قد خضعت للقارتين وقريبتين على وشك الاصطدام. الانحناء تحت حافة القارة لديها الكثير من النتائج. عمق في منطقة الانصهار يتم إنشاء الصهارة البركانية وترتفع إلى السطح لتشكيل البراكين، التي تبني في سلسلة جبال كوردليران (على سبيل المثال جبال كاسكيد واشنطن، ولاية أوريغون، وشمال كاليفورنيا). أيضا، الكثير من التحول يحدث .

المرحلة فاء - القارتين، المفصولتين في المرحلتين أ و ب تصطدمان الآن. أما  بقايا  حوض المحيطات فتزول وهنا انتهت مرحلة الإغلاق لدورة ويلسون. لأن منطقة الانصهار بمثابة منحدر القارة مع منطقة الانصهار (المناطق النائية) الشرائح تصل فوق حافة القارة دون ذلك .

المرحلة زاء - بمجرد وقوع التصادم، فإن الشيء الوحيد الذي تركه الجبل للقيام به هو التآكل إلى مستوى سطح البحر - ومع الاصطدام يتضاعف السمك القاري، وتصبح الصخور القارية خفيفة الوزن، وكلاهما سوف يرتفع مع تآكل الجبل، وهكذا، في الواقع، فإن معظم القارة النائية سوف تتآكل بعيدا، والقارة البرية سوف تعود في نهاية المطاف إلى سطح الأرض مرة أخرى. 
 
تشير أنواع المعادن الموجودة داخل الألماس القديمة أن نشأة وتفكك دورة القارة العظمى بدأت منذ ما يقرب من 3.0 مليار سنة. قبل3.2 مليار سنة ، ما تشكل كان عبارة عن الألماس و التراكيب الصوانية فقط(التي توجد عادة في قشرة الأرض)، في حين أنه بعد 3.0 مليار سنة مضت أصبحت الالماس المتحولة (الصخور من قشرة سطح الأرض) سائدة.[5] تستكمل دورة العملاقة المفترضة من قبل دورة ويلسون التي تسمى بالصفائح التكتونية الرائدة .توزو ويلسون، الذي يصف الافتتاح الدوري واختتام أحواض المحيطات. لأن أقدم مواد قاع البحر عمرها فقط 170 مليون سنة، في حين أن أقدم مادة للقشرة القارية وجدت اليوم تعود إلى 4 مليارات سنة على الأقل، فمن المنطقي التأكيد على سجل أطول بكثير من نبض الكواكب التي يتم تسجيله في القارات 


1-     continental rifting
التصدع القاري
2-     formation of spreading center
تشكيل مركز الانتشار
3-     opening of ocean basin
افتتاح حوض المحيط
4-     onset of subduction
بداية (الانصهار) أو الهبوط أو الحركة الجانبية من قشرة الأرض
5-     Contraction of ocean basin
تقلص حوض المحيط
6-     continental collision
التصادم القاري

1-     The embryonic stage, involves uplift and continental crust extention, resulting in the the formation of rift valleys (e.g. the East African Rift System.
وتشمل المرحلة الجنينية الرفع والقشرة القارية، مما يؤدي إلى تشكيل الوديان المتصدعة (مثل نظام الصدع في شرق أفريقيا).
2-     The young stage involves the evolution of rift valleys into spreading regions with thin strips of ocean crust between the rifted continental sections. This forms a narrow, parallel-sided sea, like the Red Sea that is opening between NE Africa and Arabia.
وتشمل المرحلة الشابة تطور الوديان المتصدعة في مناطق منتشرة مع شرائح رقيقة من قشرة المحيطات بين الأجزاء القارية المتصدعة. ويشكل هذا البحر ضيقا موازيا من جانب البحر، مثل البحر الأحمر الذي يفتح بين شمال أفريقيا والجزيرة العربية.
3-     The mature stage is characterised by widening of basin and its continued development into a major ocean flanked by continental shelves and with the continual production of new, hot, oceanic crust along the ridge (e.g. Atlantic Ocean).
وتتميز المرحلة الناضجة بتوسيع الحوض واستمرار تطوره ليصبح محيطا رئيسيا محاطا بالجرف القاري ومع استمرار إنتاج قشرة محيطية جديدة ساخنة على طول التلال (على سبيل المثال المحيط الأطلسي).
4-     Eventually, this expanding system becomes unstable and, away from the ridge, the oldest oceanic lithosphere sinks back into the asthenosphere, forming an oceanic trench subduction system, such as the situation in the western Pacific Ocean. Onset of subduction at the ocean boundary marks the subduction stage (e.g. the Pacific Ocean).
وفي نهاية المطاف، يصبح هذا النظام الآخذ في التوسع غير مستقر، وبعيدا عن التلال، تغرق أقدم الغلاف الصخري المحيطي مرة أخرى إلى الغلاف الوهمي، وتشكل نظاما خطيرا لتدعيم الخندق، مثل الحالة في غرب المحيط الهادئ. ويشكل بداية الانعطاف عند حدود المحيط مرحلة الاندماج (مثل المحيط الهادئ).
5-     Once subduction overtakes formation of new crust at the constructive boundary, the ocean begins to 'shrink'. Island arc's collide and create young mountain ranges around the periphery of the 'shrinking' ocean. This marks the terminal stage of the cycle (e.g. the Mediterranean).
وبمجرد أن يتخطى التكاثر تشكيل قشرة جديدة عند الحدود البناءة، يبدأ المحيط في "الانكماش". جزيرة اصطدام القوس وخلق سلاسل جبال الشباب حول محيط المحيط "تقلص". وهذا يمثل المرحلة النهائية للدورة (مثل البحر المتوسط)
6.      The end stage occurs when all the oceanic crust between the continental masses has subducted, and the continents converge along a collision zone characterised by an active fold mountain belt, such as the Himalayas. The plate boundary becomes inactive, but the boundary between the two plates remains as a zone of lithospheric weakness. Therefore it has the potential to the site of a new rift and so the cycle continues.
وتحدث المرحلة النهائية عندما تقترب جميع القشرة المحيطية بين الكتل القارية، وتتقارب القارات على طول منطقة تصادم تتميز بحزام جبلي نشط، مثل جبال الهيمالايا. يصبح حدود اللوحة غير نشط، ولكن الحدود بين الصفائح تبقى كمنطقة ضعف الغلاف الصخري. ولذلك فإنه لديه القدرة على موقع خلل جديد وهكذا تستمر الدورة