بحثی پیرامون پدیده باران وبارندگی

باران

همه ابرها ذرات آب یا کریستالهای یخ را با خود حمل می‌کنند، اما این ذرات بسیار کوچکتر از آن هستند که به زمین ببارند. اگر ارتفاع ابرها بیشتر شود ، هوای سردتر ، باعث فشرده‌تر شدن بخار آب می‌شود و این ممکن است برای شکل دادن باران ، تگرگ یا برف مناسب باشد. باران آبی است که پس از سرد شدن بخارهای جوی بوجود آمده و بر زمین می‌‌ریزد. در زبان پهلوی بدان واران (waran) می‌‌گفتند.

 

باران

همه ابرها ذرات آب یا کریستالهای یخ را با خود حمل می‌کنند، اما این ذرات بسیار کوچکتر از آن هستند که به زمین ببارند. اگر ارتفاع ابرها بیشتر شود ، هوای سردتر ، باعث فشرده‌تر شدن بخار آب می‌شود و این ممکن است برای شکل دادن باران ، تگرگ یا برف مناسب باشد. باران آبی است که پس از سرد شدن بخارهای جوی بوجود آمده و بر زمین می‌‌ریزد. در زبان پهلوی بدان واران (waran) می‌‌گفتند.

باران سنجی با استفاده از امواج

تحقیقات یک دانشمند و همکارانش نشان می‌دهد که می‌توان مقدار ریزش باران را اندازه گرفت و حتی امیدوارانه با استفاده از اطلاعاتی که شرکتهای تلفن همراه از این افت و خیزها جمع آوری کرده‌اند، بتوانند مدلهای خیلی دقیقتری برای آب و هوای کره زمین تهیه کنند. اصل پدیده ، چیز تازه‌ای نیست و در واقع همه خیلی خوب می‌دانند که بارش باران روی مخابره سیگنالهای تلفن همراه تأثیر می‌گذارد: قطره‌های ریز آب موجود در هوا این سیگنالها را ضعیف می‌کند.

بطور دقیقتر ، این قطره‌ها بسته به اندازه‌شان

، شدت فرکانسهای خاصی از سیگنال را کاهش

 می‌دهد و این پدیده ، آنقدر تأثیرگذار است

 که در حال حاضر ایستگاههای مخابره امواج تلفن همراه ، بطور خودکار بسته به تغییر شرایط جوی ، شدت سیگنالهایشان را بالا و پایین می‌برند. حالا یک دانشمند نشان داده است که این بالا و پایین شدنها حاوی اطلاعات مهمی است که اتفاقاً به درد هم می‌خورد: او و گروهش توانستند با استفاده از افت و خیزهای مشاهده شده در شدت سیگنالهای مخابره‌ای بین ایستگاههای شهر در هنگام توفان مقدار بارش باران را هر ۱۵دقیقه محاسبه کنند.
این اطلاعات با اندازه گیری مستقیم ایستگاههای هواشناسی دو شهر مختلف همخوانی قابل قبولی دارد. البته این اولین باری نیست که از شدت سیگنالها چنین استفاده‌ای می‌شود. پیش از این سیگنالهای دریافتی از ماهواره‌های GPS هم برای اندازه گیریهای جوی مورد استفاده قرار گرفته بود: بسته به رطوبت و دمای هوا ، تأخیرهای کوچکی در زمان دریافت سیگنالها مشاهده می‌شود و این تأخیرها را می‌توان به اطلاعات آب و هوایی ترجمه کرد. حتی از خود سیگنالهای تلفن همراه هم قبلاً برای بیرون کشیدن اطلاعات متفاوت استفاده شده بود.
بعضی از محققان ، از جمله اریک هورویتز از شرکت مایکروسافت ، ایده استفاده از تعداد مکالمات تلفن همراه هر منطقه برای تخمین میزان ترافیک راههای شهری را مطرح کرده بودند، غیر از این در جریان درگیریهای سال ۱۹۹۹ در کوزوو ، خیلی‌ها فکر می‌کردند که صربها از روی اختلالات شبکه‌های تلفن همراه توانسته‌اند جنگنده‌های ضد رادار F -۱۱۷ نیروی هوایی آمریکا را ردیابی و یکی از آنها را سرنگون کنند. تحقیقات قبلی یکی از محققان دانشگاه اسکس هم استفاده پذیری این افت و خیزهای سیگنالی را برای اندازه گیری بارش ، نشان داده بود.اما طرحهای پیشنهادی او به نوع خاصی از ارتباط بین ایستگاههای تلفن همراه نیاز داشت. زیبایی و جذابیت تحقیقات این دانشمند در این است که به بازآرایی شبکه‌ها نیازی ندارد و از همان اطلاعات جمع آوری شده بوسیله شرکتهای تلفن همراه برای کسب داده‌های هواشناسی استفاده می‌کند. به عبارت دیگر مواد خام طرح وی کاملاً مجانی از آب در می‌آید. البته تا وقتی که شرکتهای ارتباطی در بودجه‌شان برای این اطلاعات ، ردیف تازه‌ای باز نکنند.
یکی از مشکلات جدی محیط زیست که امروزه بشر در اکثر نقاط جهان با آن درگیر است، باران اسیدی می‌باشد. باران اسیدی به پدیده‌هایی مانند مه اسیدی و برف اسیدی که با نزول مقادیر قابل توجهی اسید از آسمان همراه هستند، اطلاق می‌شود.

باران اسیدی

باران هنگامی اسیدی است که میزان PH آب آن کمتر از 5،6 باشد. این مقدار PH بیانگر تعادل شیمیایی بوجود آمده میان دی‌اکسید کربن و حالت محلول آن یعنی بی‌کربنات (HCO₃) در آب خالص است. باران اسیدی دارای نتایج زیانبار اکولوژیکی می‌باشد و وجود اسید در هوا نیز بر روی سلامتی انسان اثر مستقیم دارد. همچنین بر روی پوشش گیاهی تأثیرات نامطلوبی می‌گذارد.

در چند دهه اخیر میزان اسیدیته آب باران ، در بسیاری از نقاط کره زمین افزایش یافته و به همین خاطر اصطلاح باران اسیدی رایج شده است. برای شناخت این پدیده سوالات زیادی مطرح گردیده است که به عنوان مثال می‌توان به این موارد اشاره کرد: چه عناصری باعث تغییر طبیعی باران می‌شوند؟ منشأ این عناصر چیست؟ این پدیده در کجا رخ می‌دهد؟
معمولا نزولات جوی به علت حل شدن دی‌اکسید کربن هوا در آن و تشکیل اسید کربنیک بطور ملایم اسیدی هستند و PH باران طبیعی آلوده نشده حدود 5.6 می‌باشد. پس نزولاتی که به مقدار ملاحظه‌ای قدرت اسیدی بیشتری داشته باشند و PH آنها کمتر از 5 باشد، باران اسیدی تلقی می‌شوند.

نماز باران

وقتى رحمت الهى (باران) قطع شود و چشمه‏ها و قناتها بخشکد و کمبود آب پدید آید، براى نزول رحمت الهى و آمدن باران ، نمازمى‏خوانند. نام این نماز ،نماز استسقاء ،یا نماز باران است. این نیز یک درس توحیدى و توجه دادن به قدرت و رحمت الهى است. خداوند مى‏فرماید:
«قل ارایتم ان اصبح ماؤکم غورا فمن یاتیکم بماءمعین؟»: بگو: اگر آب شما بخشکد، چه کسى براى شما آب گوارا مى‏آورد؟

بى آبى یک منطقه و نیامدن باران ،نشان قهر خدا و گاهى به سبب‏گناهانى است که مردم جامعه انجام مى‏دهند.پس توجه به خدا و گریه‏ و التماس و توبه و تضرع ، سبب مى‏شود خداوند عنایت کند و کم‏ آبى را بر طرف سازد. نماز باران براى جلب رحمت‏ خداوند است. رسول خدا صلی‌الله‌علیه‌وآله‌وسلم فرموده است:

وقتى خداوند بر امتى غضب کند و عذاب بر آنان نفرستد، نرخها گران مى‏شود و عمرها کوتاه مى‏گردد، تجار سود نمى‏برند و درختها میوه ‏نمى‏دهند و نهرها پر آب نمى‏شود و باران از مردم قطع مى‏شود و اشرار برآنان تسلط مى‏یابند. در حدیث دیگرى ، امام صادق علیه‌السلام فرموده است:

و اذا جار الحکام فى القضاء امسک القطر من‏السماء»: هرگاه زمامداران و حاکمان ، در دادرسى ستم کنند، باران‏ از آسمان قطع مى‏شود.

طبق روایات ، غیر از آنچه یاد شد، شیوع گناه ، کفران نعمت ، منع حقوق ، کم فروشى ، ظلم و حیله ،ترک امر به معروف و نهى از منکر ،ندادن ‏زکات و ... نیز ،گاهى سبب قطع باران مى‏شود. در حدیث آمده: حضرت سلیمان با اصحاب خود براى نماز باران‏بیرون مى‏رفت. در راه ، به مورچه‏اى برخورد که یکى از پاهایش را به ‏آسمان بلند کرده و مى‏گوید: خدایا! ما مخلوقات ضعیف تو هستیم و از روزى تو بى نیاز نیستیم، پس به سبب گناهان بنى آدم ، ما را به هلاکت‏ مرسان.

حضرت سلیمان علیه‌السلام به اصحاب خود فرمود:برگردید! همانا بخاطر دعاى غیر خودتان سیراب شدید!... پس خیلى هم نباید مغرور بود، خداوند گاهى به خواسته مورچه‏اى ، رحمت ‏خود را بر بندگان نازل مى‏کند.حتى گاهى دعاى کافرى چون‏ فرعون را مى‏پذیرد و باران و فراوانى آب را عطا مى‏کند. در حدیث است از قول امام صادق علیه‌السلام که یاران فرعون از کاهش آب نیل پیش او سخن ‏گفتند و اظهار کردند که این باعث هلاکت ما خواهد شد. فرعون از آنان‏ خواست که آنروز برگردند. شب که شد، به میان رود نیل رفت و دست ‏بسوى آسمان بلند کرد و گفت: خدایا! مى‏دانى که مى‏دانم، که جز تو ، کسى توان آب آوردن ندارد، پس به ما آب بده.

کیفیت نماز باران

مثل نماز عید ، دو رکعت است و رکعت اول ، پنج قنوت و رکعت دوم ‏چهار قنوت دارد و بهتر است که با جماعت‏ خوانده شود. در قنوتها ، هر دعایى مى‏توان خواند،ولى بهتر است دعایى خوانده ‏شود که در آن ، از خداوند طلب باران شده باشد و قبل از هر دعا ،صلوات بر پیامبر و آلش فرستاده شود. مستحب است که حمد و سوره‏اش بلند خوانده شود.

گردباد

ریشه لغوی

 تورنادو توفان باد شدیدی است که به عنوان یک حلقه در حال چرخش معرفی شده است. کلمه تورنادو از زبان اسپانیایی و یا زبان پرتغالی گرفته شده است. کلمه تورنر هم به معنای چرخیدن است. این پدیده شگفت انگیز در هوا بطور ناگهانی سراسر دنیا ظاهر می‌شود، گر چه معمولا در نواحی از آمریکا ، خاور دور و آمریکای شمالی اتفاق می‌افتد.

هنگام شروع گردباد ، ابرهای سیاهی در ارتفاع پایین پدیدار می‌شوند که مناظر را به رنگ سبز و هم انگیزی در می‌آورند. هوا معمولا گرم و شرجی می‌شود، باد ملایمی می‌وزد و باران می‌بارد. همچنین دمای هوا در مدت کوتاهی 15 درجه کاهش می‌یابد. سپس بصورت ناگهانی از یک ابر ، ستونی لوله‌ای شکل و در حال چرخش بسوی زمین حرکت می‌کند. گردباد که ابتدا رنگی روشن دارد به تدریج تیره می شود و به این علت که فشار قسمت داخلی آن نسبت به قسمت خارجی کمتر است قدرت مکش دارد و تقریبا همه چیز را به هوا بلند می‌کند.
گردباد زمانی ایجاد می‌شود که دو توده هوا با دما و رطوبت گوناگون با یکدیگر برخورد می‌کنند و لایه هوای گرم زیر لایه هوای سردتر جای می‌گیرد. هوای گرم معمولا به طرف بالا صعود می کند و ضمن صعود دمای خود را از دست می‌دهد و قطرات آب را می‌سازد که به صورت باران بر زمین فرو می‌ریزند. اما اگر باد جانبی پدید آید که هوای گرم در حال صعود را منحرف کند، هوای گرم با سرعتی حدود 450 کیلومتر بر ساعت شروع به چرخش حول محور خود می‌کند و بصورت پی در پی سرعت چرخش بیشتر و شعاع آن کمتر می‌شود

تشکیل گردباد

گردبادها همراه چندین توفان توسعه می‌یابند، بطوری که لایه‌ای از هوای سرد به زیر هوای گرم می‌رود و این عمل باعث صعود هوای گرم می‌شود. گردبادهای روی آب ،گردبادهای دریایی غالبا در نبود انتقال گرما و یا در دماهای مختلف مشاهده می‌شوند. صدمات وارده از یک گردباد در نتیجه سرعت بالای باد می‌باشد. فصل گردبادها در آمریکای شمالی ماه مارس و اوت است، گردبادها می‌توانند چندین بار در سال رخ بدهند. آنها معمولا در بعد از ظهر و عصرها اتفاق می‌افتند؛ بالای هشتاد درصد از گردبادها میان ظهر تا نیمه شب رخ می‌دهند

مشخصات گردباد

 هیچ دو گردبادی دقیقا شبیه هم نیستند. هیچ یک از دو گردبادها دقیقا مثل هم عمل نمی کنند. پیش بینی دقیق وقوع یک گردباد در یک زمان خاص تقریبا غیر ممکن است. ممکن است دو گردباد دقیقا شبیه هم نباشند، ولی آنها برای دسته بندی شدن در گروه گردبادها دارای مشخصات یکسانی هستند. یک گردباد از چرخش باد به دور محور مشخصی ایجاد می‌شود. یک تندر استرم هم می‌تواند بچرخد، اما به این معنی نیست که آن یک گردباد می‌باشد. بنا به گفته بومیان کانادا ، کشته شدگان یک گردباد 12،000،000 نفر بودند. خسارات وارده از گردباد بالغ بر میلیونها دلار است.

 ایجاد آگاهی و امنیت در مقابل گردباد

پس از گردباد بلافاصله ، از رادیو و رسانه خبری وقوع حادثه پخش می شود. وقتی که اطلاعیه‌ای راجع به گردباد داده می‌شود انجمنهای عمومی توصیه به رفتن به پناهگاه می‌کنند. پیش از ساختمان سازی توصیه به ایجاد یک پناهگاهی در یک اتاق یا راهرو و یا حتی زیر زمین شده است، تا در هنگام وقوع یک گردباد بتوانیم زیر یک درگاهی برویم.

وسایل نقلیه در هنگام یک گردباد خطرناک هستند. هنگام وقوع یک گردباد ، ایجاد ترافیک سنگینی می‌کند، ممکن شما قادر به رانندگی خارج از مسیر آن باشید. در غیر این صورت ، بهتر است که هر چه زودتر آن را ترک کنید و خود را به امن ترین جای ممکن برسانید. تحت هیچ شرایطی نباید شما در وسیله نقلیه بمانید، چون وسیله نقلیه به راحتی بوسیله بادهای شدید به اطراف پرت می‌شود. تعدادی از مردم زیر یک پل هوایی پناه می‌گیرند، اما توجه به ایمنی آنجا نمی‌کنند. پلها تنوع زیادی در ساختمانها دارند، ولی تعداد انبوهی از آنها در مقابل اینگونه حوادث مقاوم نیستند

باد

باد به دلیل حرکت هوا از مناطق پر فشار به مناطق کم فشار ایجاد می‌شود. اختلاف فشار ، روی سرعت باد تأثیر می‌گذارد. در صورتی که اختلاف کم باشد، باد خفیف است، اما در صورتی که اختلاف زیاد باشد، باد شدید است.

مقیاس بیوفورت قدرت باد با مقیاس بیوفورت اندازه گیری می‌شود. این سیستم 13 درجه دارد که شامل صفر نیز می‌شود.

انواع بادها طبق تصویر

نیروهای صفرتا 2: سرعت باد تا 11 کیلومتر (صفر تا 7 مایل) در ساعت ؛ هوا آرام یا دارای حرکت آهسته بوده و همراه با غبار و حرکت آهسته برگها می‌باشد.

نیروهای 3تا4: سرعت باد از 12 کیلومتر (8 مایل) در ساعت تا 29 کیلومتر (18 مایل) در ساعت می‌باشد. نسیم یا باد متوسط وجود دارد که پرچمها را به هم می‌زند، کاغذها را به هوا بلند می‌کند و به اطراف می‌برد و برگها و شاخه‌های کوچک درختان را حرکت می‌دهد.

نیروهای 5 تا6: سرعت باد از 30 کیلومتر (19 مایل) در ساعت تا 50 کیلومتر (31 مایل) در ساعت است. باد نیمه قوی یا قوی وجود دارد و درختان کوچک و شاخه‌های بزرگ به حرکت در می‌آیند و اشیاء سبک در سطح زمین به اطراف پرتاب می‌شوند.

نیروهای7 تا 9: سرعت باد از 51 کیلومتر (39 مایل) تا 87 کیلومتر (54 مایل) در ساعت است. تند باد یا طوفان شدید وجود دارد. تمام درختان تکان می‌خورند، شاخه‌ها می‌شکنند و دودکشها و سقفهای خانه‌ها از جا کنده می‌شوند.

نیروهای 10 تا12: سرعت باد از 88 کیلومتر (55 مایل) در ساعت تا بیش از 118 کیلومتر (74 مایل) در ساعت می‌باشد. طوفان یا طوفان شدید وجود دارد. درختها از ریشه کنده می‌شوند و خرابیهای گسترده ایجاد می‌شود.

استفاده از انرژی باد

نیروی باد (فن آوری استفاده از باد برای

 ایجاد برق) جزء منابع جدید تولید برق

 است که امروزه سریعترین رشد را در

 سطح جهانی بخود اختصاص داده است.

 نیروی باد توسط توربینهای عظیم سه پره‌ای تولید می‌شود که در بالای برجهای بلند نصب می‌شوند و کار کردشان مانند پنکه معکوس است. بجای استفاده از انرژی برق برای تولید باد و خنکی ، توربینها از باد استفاده می‌کنند که نیروی برق تولید کنند. باد پره‌ها را می‌گرداند و پره‌ها از طریق شافت یا میله گردان انتقال دهنده حرکت و یک سری چرخ دنده ژنراتور الکتریکی را به حرکت وا می‌دارد.

توربینهای بزرگ برای دستگاهها و ماشین آلات از 750 کیلو وات تا 1.5 مگا وات برق تولید می‌کنند (یک کیلو وات معدل 1000 وات و یک مگا وات معادل یک میلیون وات است). برای منازل ، ایستگاههای مخابراتی و پمپ آب توربینهای کوچک با توان حداکثر 100 کیلو وات کفایت می‌کند؛ بویژه در نقاط دور افتاده که هیچ منبع انرژی دیگری برای ارائه خدمات وجود ندارد. در کارخانجات باد یا اصطلاحا در مزارع باد ، گروههایی از توربین های بادی بهم متصل شده تشکیل یک شبکه را میدهند و برق تولید میکنند. برق تولیدی از طریق دستگاه انتقال نیرو و شبکه خطوط توزیع به دست مصرف کننده می رسد.

باد و آب

چگونه می‌توان از باد و آب بطور همزمان و با همکاری یکدیگر بهره برداری کرد تا منبعی مستمر و ثابت از برق بادی و آب شیرین بدست آورد؟ یکی از مشکلات روزافزون جهانی مسئله کمبود آب شیرین در آینده‌ای نزدیک است. طبق آمار سازمان ملل ، جمعیت در حال افزایش دنیا تا سال 2025 روزانه به میلیاردها متر مکعب آب شیرین اضافی در روز نیاز خواهد داشت. در حالیکه ظرفیت جاری جهانی آب شیرین کنی رقمی در حدود 28 میلیون متر مکعب در روز برآورد می‌شود.

یک راه حل اساسی برای مبارزه با کمبود آب در آینده، شیرین کردن و نمک گیری آب شور اقیانوسها در مقیاس وسیع میباشد، لکن نمک گیری و آب شیرین کنی پروسه‌ای بسیار پر خرج و فن آوری انرژی بر در اغلب نقاط گیتی است. در میان کلیه فن آوریهای جاری آب شیرین کنی ، سیستم اوسموسیس معکوس بالاترین کارآیی انرژی برق را دارد و میان 3 تا 8 کیلووات ساعت برق به ازای هر متر مکعب آب راندمان آن است.

اوسموسیس معکوس متدی است که آب شیرین و خالص را از طریق تزریق یا فشار آب نمکی از داخل یک غشا یا پرده نیمه ضد آب (که اجازه می‌دهد گروهی از سلولها و نه همه آنها ، از آن بگذرند) که اجازه گذشت نمک را نمی‌دهد، می‌گذرانند. با وجود راندمان بالای سیستم اوسمس معکوس ، 40 در صد قیمت آب شیرین به مصرف انرژی مورد نیاز می‌رسد. از نقطه نظر قیمت و محیط زیست ، منابع انرژی جایگزین ارزان و تمیز برای راه حلهای آب شیرین کنی مقرون به صرفه مورد نیاز می‌باشد.

انرژی باد بهر حال یکی از ارزانترین منابع انرژی قابل تجدید است که دارای آینده‌ای امیدوار کننده نیز می‌باشد. معهذا چون طبیعتی متغیر و قانون ناپزیر دارد و به هیچ فرمول و دستورالعملی پایبندی نشان نمی‌دهد، محققین می‌باید هنوز عواقب و عوارضی که بر سیستمهای آب شیرین کنی از خود نشان می‌دهد و عملکردش بر کل سیستم را ارزیابی دقیق کنند.
در 2004 پروژه باد یک طرح مطالعاتی در مورد سیستم ترکیبی انرژی باد و سیستم آب شیرین کنی را مورد توجه قرار داد که پروژه مزبور هنوز هم در کنکاش و جستجوی اثرات باد و آب شیرین کنی بطور توأما می‌باشد؛ و به این منظور مسائل فنی ، بررسی امکانات عملی و مناسب و قابل قیاس با ایده‌های جایگزین و ارزیابی عملی و دوام پذیر اقتصادی هر کدام از عمده امور مورد توجه پروژه می‌باشد. برای اطمینان از عرضه دائمی و بی وقفه برق به شبکه خدمات شهری ، پروژه باد مشغول مطالعه در مزایای بالقوه ادغام انرژیهای باد و آب بصورت همزمان است (که انرژی حرکتی یا سقوط آب را در مهار می‌آورد.

سیل و سیلاب

آشنایی

در خلال یا پس از یک بارندگی شدید ، مقدار دبی رودخانه به سرعت افزایش یافته و درنتیجه آب از بستر عادی خود سر ریز نموده و دشت سیلابی و مناطق اطراف را دربر می‌گیرد. با بررسی دشت سیلابی قدیمی و آبرفتهای آن ، شاید بتوان با درجه‌ای از تقریب احتمال وقوع و بزرگی سیلهای آتی منطقه را مشخص کرد. اصولا بزرگی سیلها و تکرار آنها در طول زمان تابع شدت بارندگی ، نفوذپذیری زمین و وضع توپوگرافی منطقه است.

البته امروزه به دلیل دخالتهای بی رویه در بسیاری نقاط که قبلا سیل نمی‌آمده ، طغیانهای بزرگی مشاهده می‌شود. فعالیت بشر به چند صورت احتمال وقوع سیل را افزایش می‌دهد. از آن جمله می‌توان به ساختمان سازی در دشت سیلابی رود که مستلزم اشغال بخشهایی از آن است و باعث کاهش ظرفیت طبیعی رود می‌شود، اشاره کرد. به این ترتیب محدوده‌ای از دشت سیلابی که در زمان طغیان زیر آب می‌رود، گسترده تر می‌گردد.

شهر سازیها و حذف گیاهان باعث کاهش مقدار آب نفوذی و افزایش آب سطحی می‌شود. حجم زیاد آب از یک طرف بر برزگی طغیان می‌افزاید و از طرفی با افزایش فرسایش ، رسوباتی به وجود می‌آورد که با برجای گذاشتن آنها ظرفیت بستر اصلی رود کاهش می‌یابد. موارد پیش معمولا تاثیر تدریجی دارند، ولی سیلهای ناگهانی و فاجعه آمیز اغلب بر اثر تخریب سدها و بندها ، ایجاد می‌شوند.

پیش بینی سیل

هدف از پیش بینی سیل برآورد دبی جریان و سطح سیلابی است که در یک دوره بازگشت مشخص (مثلا در یک دوره 25 ، 50 یا 100 ساله) احتمال وقوع آن وجود دارد. نتایج این پیش بینی که سیلاب طراحی نام دارد، به عنوان مبنایی برای انتخاب روشهای مقابله با سیل مورد استفاده قرار می‌گیرد. سیلاب طراحی معمولا بر مبنای هزینه لازم برای کنترل آن و میزان ریسک و خطری که تخریب سیستم کنترل سیلاب پیشنهادی برای جان انسانها دارد، انتخاب می‌شود.
در مواردی که گسیختگی سازه آبی منجر به از دست رفتن جان انسانها و اموال زیادی بشود، طراحی بر مبنای سیلابها با احتمال رخداد کمتر و دوره بازگشت طولانی تر ، مثلا سیلاب 1000 ساله و حتی بیشتر ، انجام می‌شود. سطح گسترش و ارتفاع این سیلابها بیش از سیلابهایی است که از احتمال رخداد بیشتری برخور دارند. پیش بینی سیلاب طراحی به دو صورت تحلیلی و زمین شناسی انجام می‌شود که اغلب مکمل یکدیگرند. عواملی که برای پیش بینی تحلیلی سیلاب مورد توجه قرار می‌گیرند شامل موارد زیر است.

بررسی توپوگرافی بخشی از حوضه آبریز که جریان آب را به منطقه مورد مطالعه تامین می‌کند.

تعیین نوع پوشش سطح زمین (سنگ ، خاک ، گیاهان) ، جهت تخمین نسبت آب جاری شده به آب نفوذی و تبخیرشده.

تعیین بزرگترین رگبار و بارندگی محتمل با توجه به داده‌های موجود.

توجه به فصل ، زیرا شرایطی مثل اشباع بودن زمین از آب یا پوشیده بودن سطح آن از برف تاثیر مستقیمی بر جریان سطحی آب دارند.

تعیین ظرفیت ذخیره بستر اصلی رود و دشت سیلابی اطراف آن ، تغییرات احتمالی در ظرفیت ذخیره بخشهای پائین رود در آینده نیز مورد توجه قرار گیرد.

محاسبه حداکثر سیل محتمل

بطور کلی محاسبه حداکثر سیل محتمل محتاج برآورد پتانسیل بارش و مقدار و نحوه توزیع بارش در داخل حوضه آبریز است. مقدار آبدهی یا سطح آب رودخانه بر حسب زمان ، معمولا توسط منحنیهای خاصی به نام هیدروگراف نشان می‌دهند. به این منظور اغلب از هیدروگراف واحد استفاده می‌شود. مقدار آبدهی رود در یک مدت زمان مشخص از روی هیدروگراف قابل محاسبه است.
به منظور پیش بینی سیل معمولا مقادیر محاسبه شده برای جریان به تراز (ارتفاع) آب تبدیل می‌شود. مبنای پیش بینیهای زمین شناسی شامل تعیین مرزهای دشت سیلابی توسط تصاویر فضایی و عکسهای هوایی ، جهت تعیین پراکندگی آبرفتها و خاکهای جدید (کواترنر) در دره و شناسایی اشکالی که به وقوع سیل مربوط می‌شوند، ازجمله پادگانه‌ها ، گودالها و مانند آن است، می‌باشد.

این بررسیها زمان دقیق وقوع یک سیل در گذشته را مشخص نمی‌سازد. بلکه ضمن تاثیر وقوع آن در زمانهای جدید زمین شناسی احتمال رخداد مجدد آن را گوشزد می‌کند. نتایج بررسیهای زمین شناسی مخصوصا در جاهایی که رکود طولانی از وضعیت آب و هوایی وجود ندارد، می‌تواند از روش تحلیلی دقیق تر باشد.

اهمیت پیش بینی وقوع سیل

اطلاع از چگونگی جریان ، حجم ، شدت ، مدت ، مکان و بالاخره زمان وقوع سیلها اهمیت ویژه‌ای در طراحی و نگهداری سازه‌های مهندسی ، مخصوصا تاسیسات آبی و همچنین پیش بینی خطرات و زیانهای احتمالی ناشی از سیل دارد. به دلیل شرایط آب و هوایی کشورمان سیلابها ، چه از نوع بهاره و ناشی از ذوب برف باشند و چه از نوع ناگهانی ناشی از رگبار ، بخش عمده‌ای از جریان سطحی اغلب رودهای حوضه مرکزی را تشکیل می‌دهد.
اندازه گیری دبی رودها در کشور ما از 40 سال پیش و ابتدا از رودخانه‌های اطراف تهران آغاز شد. شبکه ایستگاههای اندازه گیری سطح آب و مقدار جریان رودهای کشور (شبکه هیدرومتری) ، در حال حاضر دارای 870 ایستگاه است که بخشی از آن فعال است. شبکه آب شناسی کشور شامل ایستگاههای اندازه گیری آب ، تبخیر ، باران ، برف و آزمایشگاههای تعیین کیفیت آب و رسوب زیر نظر دفتر بررسیهای منابع آب وزارت نیرو اداره می‌شود

سیل و امواج مد

اغلب سیل‎ها در اثر بارندگی شدید، آب شدن برفها و تکه یخ‎های بزرگ و یا طغیان رودخانه‎ها جاری می‎شوند. بعضی از رودخانه‎ها هر ساله به طور منظم طغیان می‎کنند و از گزارش‎های سالهای گذشته می‎توان زمان وقوع و ارتفاع بالاآمدن آب را پیش‎بین یکرد. سیل‎های غیرقابل پیش‎بینی در اثر باران‎های سیل‎آسای غیرطبیعی روی زمین لخت، خیس و یا یخ‎زده جاری می‎شوند. بعضی سیل‎ها در اثر امواج کنار دریا جاری می‎شوند. در یک موج مدی توده عظیمی از آب دریا، که گاه 6 تا 9 متر ارتفاع دارد، ناحیه‎ گسترده‎ای از زمین ساحلی را که ممکن است حد آن به 80 تا 100 کیلومتری کناره دریا برسد فرا می‎گیرد. اغلب این امواج مد دریا در اثر زلزله‎های زیر دریایی اتفاق می‎افتند ولی گاهی به دنبال طوفان نیز حادث می‎شوند.

   مناطقی که خاک‎های چسبنده و بدون پوش گیاهی دارند برای ایجاد سیل بسیار مستعد هستند دانه‎های باران بر اثرضربه به خاک باعث به هم فشردگی و چسبندگی لایه سطح‎رویی خاک شده و از قدرت جذب خاک و نفوذ آب در عمق خاک می‎کاهد و به همین علت آب بارندگی در خاک نفوذ نکرده و جاری می‎شود و در همین حال شدت ضربات باران باعث حرکت دانه‎های خاک شده و این دانه‎ها را همراه خود به حرکت در می‎آورد و معلق شدن این ذرات خاک باعث زیاد شدن حجم آب جاری شده می‎گردد.

   این آبهای گل‎آلود حوضه‎های کوچک، در حوضه خود اگر نیروی کوچکی به شمار آیند با پیوستن به هم و تشکیل حوضه‎های بزرگ و زیاد شدن حجم جاری قدرت مخربی را به وجود می‎آورند که در نهایت سبب خسارات مالی و جانی فراوان می‎گردند.

   بعضی اوقات بعد از یک بارندگی شدید کوتاه مدت، در سطح حوضه آبریز و یا در یک قسمت اعظم از حوضه، باعث بوقوع پیوستن سیل می‎شود این بارندگی‎های دوم همیشه باعث سیل‎های وحشتناک و تخریب‎گی شده است. از بارندگی‎هایی که باعث سیل یم‎شود یکی هم بارندگی‎های خارج از فصل می‎باشد (مانند بارندگی‎های تابستانی) در تابستان رودخانه‎ها در حد کامل جای هستند، دیگر این که به علت گرم بودن خاک و اختفای هوای گرم مرطوب در حفره‎های خاک، باران شدید تابستانی نمی‎تواند در روزنه‎های خاک نفوذ کند و ناچاراً جاری می‎شود و سیل و طغیان بوجود می‎آید.

   عامل دیگری که در بروز سیل مؤثر می‎باشد شکسته شدن سدها و آب‎بندها است، که بر اثر سهل‎‎انگاری فنی و یا عوارض زمینی چون زلزله بوجود می‎آید و یا خرابی آب بندهای طبیعی که بر اثر ریزش کوه و بسته شدن گذرگاه آب حوضه آبریز دریاچه‎‎ای را تشکیل اده و بر اثر فشار زیاد آب سد از هم می‎پاشد نیز عامل دیگری از عوامل بروز سیل می‎باشد.

   یکی دیگر از عوامل بروز، شکسته شدن سدهای یخی می‎باشد. مکانیسم عمل بدین صورت است که وقتی رودخانه مقدار زیادی یخ از مناطق کوهستانی را همراه می‎آورد، پس از کاهش سرعت جریان، یخ‎ها به هم پیوسته و اولین شبکه یخی را تشکیل می‎دهند و با پیوستن دیگر یخ‎ها به صورت دیواره‎‎ای در شکاف به دام افتاده و سد یخی تشکیل می‎شود. شکسته شدن این دیوار بر اثر گرما یا فشار باعث سرازیر شدن آب جمع شده می‎گردد. ذوب سریع برف و یخ نیز عامل مهم دیگی در بروز سیل می‎باشد. برف معمولاً در کوهها بیشتر بوده و از فصل بهار به تدریج ذوب می‎شود، برف به علت نیاز بیشتر به گرما نمی‎تواند یکباره ذوب شود و برای ذوب هرگرم برف بیش از79 کالری حرارت لازم است. این مقدار کالری بیشتر از گرمای خورشید و یا بادهای گرم مداوم تأمین می‎شود. گاهی این ذوب به همراه بارندگی‎های شدید، طغیان رودخانه‎ها را سبب می‎گردد. فعالیت‎های آتشفشانی نیز باعث ذوب سریع برف کوهها و سیل آتی و پرحجم می‎شود.

  تفاوت سیل با طغیان

سیل حرکت آب به صورتی که هر چه در مسیر خود دارد را به همراه ببرد و طغیان به سکون این آبها و پیوستن آن به آب رودخانه‎ها، دریاچه‎ها و در نتیجه بالاآمدن سطح آبهای جاری و زیر آب رفتن مناطق مسکونی و کشاورزی گفته می‎شود. معمولاً طغیان در پی سیل بوده و به همین علت هر دو را به یک معنی به کار می‎گیرند.

  معمولاً سیل در اثر عوامل زیر ایجاد می‎شود:

  1.    ریزش سریع نزولات آسمانی و عدم گنجایش محل نزول.

  2.    عدم نفوذپذیری زمین محل و ذوب سریع برف‎ها.

  3.    عدم گنجایش و عدم طراحی صحیح مسیر رودخانه‎ و سیل‎ها

  4.    عدم استفاده از سیل بند و دیوارهای محافظ در مناطق سیل‎خیز

  5.    عدم گنجایش صخره‎ها و جوی‎ها جهت عبور آب درمناطق شهری و مسدود شدن رودخانه‎ به علت ریزش  کوه

  6.     عدم لایروبی رودخانه و تجمع رسوبات سنگین و غیرطبیعی پشت سدها.

  7.    خرابی سیل‎بندها، سدها و مخازن آب.

  سیلا‎ب‎ها بر دو گونه‎اند:

1.    سیلاب‎ها آرام : که در اثر افزایش حجم ناگهانی آب رودخانه‎ها و دریاچه‎ها در اثر بارندگی در طی روزها و هفته‎ها ایجاد می‎شود.

2.  سیلاب‎های ناگهانی : که در اثر افزایش حجم آب رودخانه‎ها و دریاچه‎ها ایجاد شده و با خود مرگ و مصدومیت افراد و تخریب منازل را به همراه دارد. این سیلاب‎ها ممکن است بر اثر باران‎های سیل‎آسا، گردباد تخریب دیوارهای سد و ذوب شدن سریع یخ به وجود آید.

 مهم‎ترین خسارات سیل

تخریب پل‎ها، تخریب جاده‎ها، تخریب زمین‎های کشاورزی، تخریب چاه‎ها و قنات‎ها و تخریب بندها و سدها، تخریب منازل مسکونی ازدیاد ناقلین (مالاریا)، آلودگی آب، از بین رفتن محصولات و حیوانات اهلی (سوء تغذیه) آسیب به مکان‎های بهداشتی و ارتباطی.

   زیان‎های ناشی از سیل مربوط به پوشیده شدن زمین از آب و نیز فشار خود آب است. سیل ممکن است لوله‎های آب یا فاضلا را جابه‎جا کند. در یک مورد، 5 کیلومتر از یک لوله 90 سانتی‎متری آب را سیل با خود برده است.

   ممکن است تأسیسات تصفیه آب و تلمبه خانه‎ها زیر آب فرو روند و گل و لای داخل تلمبه‎ها، موتورها و سایر تجهیزات شوند که این امر سبب تعمیرات گران و وقت‎گیری خواهد شد. آسیب ساختمان‎های محافظ چاه‎ها و چشمه‎ها ممکن است منجر به آلودگی آب آشامیدنی شود. تأسیسات تصفیه فاضلاب و لوله‎های خروج فاضلاب بیشتردر معرض صدمات سیل قرار می‎گیرد. پس زدن آب در لوله‎های فاضلاب بیشتر در معرض صدمات سیل قرار می‎گیرند. پس زدن آب در لوله‎های فاضلاب سبب سرریز شدن آدمروها، مخازن فضولات و چاه‎های فاضلاب می‎شود. به علت بالا آمدن سطح آب انواع زباله در نقاط مختلف پخش می‎شوند که جمع‎آوری و دفع آنها مشکل مهمی ایجاد می‎کند. جمع شدن زباه و فضولات سبب افزایش مگس و جوندگان می‎شود. دفن مردگان و زیر خاک کردن لاشه حیوانات مرده مواقعی مشکل فوری و مهمی را به وجود می‎آورد.

   شگفت این که هنگام وقوع سیل خطر آتش‎سوزی نیز افزایش می‎یابد. بالا آمدن سطح آب ممکن است سبب واژگون شدن مخازن نفت یا بنزین شود و یا ورود آب به مخازن برگ مواد سوتی سبب پخش شدن آنها در منطقه وسیعی گردد. اگر جرقه‎ای به این مواد سوختی برسد آتش به سرعت همه جا را فرا می‎گیرد، زیرا اشغال شناور در سطح آب و سایر اشیاء معمولاً همگی مواد قابل اشتغال‎اند. گاه اتصال در شبکه برق ساختمان‎هایی که زیر آب رفته‎اند،‌باعث آتش‎سوزی و برق‎گرفتگی می‎شود. تأسیسات بهسازی مناطق ساحلی ممکن است به هنگام هجوم این امواج ویران شوند و یا در اثر شسته شدن زمین و فرو ریختن آن، در معرض صدمه قرار گیرند.

   این حوادث ممکن است موجب مرگ و میر فراوان ولی تعداد محدودتر، مجروح گردند، علل عمده بیماری و مرگ‎ها اصولاً در اثر غرق شدن، برق‎گرفتگی، عفونت‎های حاد تنفسی، حیوان گزیدگی و زخم‎ها و در بین ضعیف‎ترین افراد جامعه اتفاق می‎افتد. در طوفان‎های استوایی و یورش امواج خروشان، در نوامبر 1977 که تعداد 70000 نفر را در آندارپرادش هند مورد تهاجم قرار داد، حداقل تعداد 10000 نفر کشته و فقط 177 نفر مجروح غالباً دارای شکستگی پا و بازو بر جای گذاشت.

   در ایران گرچه در بسیاری از نقاط بارندگی کم است اما در بیشتر مناطق ممکن است 60 درصد بارندگی سالیانه در یک شبانه روز رخ دهد. همین عامل به همراه شیب‎های تند کوهستانی البرز و زاگرس – که شهرهای ما را در دامنه خود جای داده‎اند – باعث شده است که بروز سیل یکی از نگرانی‎های عده – تقریباً در تمام فصول سال – باشد. سیل در ایران به دلیل ویژگی‎های زمین‎شناسی و تخریب‎های زیست‎ محیطی بسیار آلوده بوده و گل و لای زیادی به همراه دارد. به همین دلیل نیز اغلب سیلاب‎ها در ایران، خسارات زیادی وارد می‎کنند. سیل روزانه 200 میلیون تومان زبان به اقتصاد ملی وارد می‎سازد.

   طبق یکی از گزارشهای طرح ملی آمادگی و کنترل سوانح طبیعی کشور ایران در 25 سال گذشته یا 967 سیل روبرو بوده که از این میان 117 سیل بسیار مهم و یا خسارات و تلفات فراوان همراه بوده است. طی این سالها به طور متوسط با 39 سیل در سال، 916 میلیارد و 200 میلیون تومان به کشور خسارت وارد شده است که متوسط خسارت سالانه 36 میلیارد و 600 میلیون تومان بوده است. طی 25 سال گذشته (از 1351 تا 1375) 5/42 میلیون نفر از جمعیت کشور تحت تأثیر سیل بوده‎اند. طی این مدت دو میلیون و 892 هزار و 400 نفر بی‎خانمان شده و سالانه به طور متوسط 500 واحد مسکونی ویران و یا آسیب دیه است. در گزارش دیگری از ستاد حوادث غیر مترقبه کشور آمده است که فقط در سال 1370 در کشور 61 سیل و 27 زلزله رخ داده است.

   خانه‎سازی در حریم رودخانه‎ها، آن هم با مصالح نامناسب علت اصلی خسارات سیل در بسیاری از شهرهای کشور بوده است. در شهرهای بسیاری از کشورها که از لحاظ وجود رودخانه شرایط مشابهی با ما دارند، به دلیل پر ارزش بودن زمین و یا به جهت استفاده از زیبایی رودخانه، خانه‎هایی زیادی بر ساحل رودخانه‎ها ساخته می‎شوند اما تدابیر کارشناسی ظریفی نیز جهت پیش‎بینی خطرات سیل به کار می‎رود. اغلب درچنین شهرهایی هیچگاه مجوز زیرزمین به ساخت و سازها تعلق نمی‎گیرد.

   خانه‎ها به گونه‎ای ساخته می‎شوند که آب بتواند به راحتی از زیربنا عبور نماید. دادن مجوز ساخت زیرزمین در ساختمان‎هایی که در نزدیکی مسیر و یا سواحل رودخانه‎ها بنا می‎شوند، توسعه بی‎رویه شهر که به دلیل تغییر سطح پوشش زمین، قابلیت نفوذپذیری آن را از بین می‎برد، تنگ کردن مجاری و مسیرهای مهم شهرها  بتون کردن آنها که شتاب آب را بالا می‎برد، پمپاژ کردن آب به ارتفاعات بالا که به رانش زمین حساس هستند و ... از جمله اشتباهات مدیریتی هستند که شهرداریها و مدیران شهری نباید مرتکب آنها شوند.

  اقدامات قبل از وقوع سیل

1.       لزوم رعایت اصول و ضوابط مهندسی رودخانه در احداث پل‎ها مطابق استاندارد.

2.       مطالعه و اجرای طرح‎های سیستم‎ هشدار سیل (مناطق پرجمعیت، کوهستانی و رودخانه‎های بزرگ).

3.       حفاظت و جلوگیری از دخل و تصرف غیرمجاز در بستر رودخانه‎ها و مسیل‎ها.

4.       پاکسازی و دفع انباشته‎های طبیعی و مصنوعی در محدوده پل‎ها و زیرگذرها با هماهنگی شرکت‎های آب منطقه‎ای.

5.       لزوم استفاده از کارشناسان شرکت‎های آب منطقه‎ای در هنگام بروز سیلاب به منظور ثبت آمار و خسارات سیلاب‎ و یکنواخت‎سازی آمار و اطلاعات و استفاده از نظرات کارشناسی شرکت‎های آب منطقه‎ای در زمینه تحلیل علل بروز و تشدید سیل و چگونگی مقابله و کاهش خسارات در حین وقوع سیل.

6.       نصب تابلوهای هشدار سیل در مسیر رودخانه‎های سیل خیز (در نقاط خاص و مهم و با توجه به شرایط رودخانه‎ها و مسیر سیل‎ها).

7.       ایجاد نظام هشدار و مدیریت سیل (حوزه‎های کوچک و پرجمعیت کوهستانی – مناطق شهری – رودخانه‎های بزرگ).

8.       لزوم به کارگیری و توسعه نقش بیمه در سرمایه‎گذاری طرح‎های پیشگیری و جبران خسارات ناشی از سیل.

9.       ارایه خدمات آموزش عمومی از طریق جمعیت هلال‎احمر، آموزش و پرورش و رسانه‎های عمومی با هماهنگی کمیته‎های فرعی پیشگیری از سیل در استانها.

10.   اصلاح بستر رودخانه‎ها:

الف) عریض کردن بستر رودخانه

ب) عمیق کردن در اثر لایروبی

ت) عریان کردن رودخانه از نباتات

ث) تسطیح رودخانه‎ها

ج) تصحیح مسیر برای کم کردن طول رودخانه

11.   ایجاد سیل برگردان:

الف) ایجاد دیواره‎ها در کنار رودخانه‎ها.

ب) کندن کانال‎های عرضی و موانع در مسیر سیل.

پ) منحرف کردن آبهای تجمع شده به مناطق دیگر.

ت) ایجاد سیل شکن در دره‎ها برای جلوگیری از تجمع آب.

12.   ایجاد و ساخت سدها و آب بندها: بهترین چاره‎ است که می‎توان در تولید برق و آبیاری از آن استفاده کرد.

13.   حفاظت از بستر رودخانه‎ها: در حوضه‎های مرتفع با استفاده از مصالح ساختمانی.

14.   حفاظت بیولوژیکی : عدم کاشت درخت در کنار رودخانه‎ها و ایجاد پوشش گیاهی و جنگل‎ها برای کم کردن سرعت قطرات باران.

15.   ایجاد سرعت شکن‎های بتونی و سنگی در مسیر بستر رودخانه‎ها و مسیر سیلاب‎ها

  اقدامات هنگام سیل

1.       همیشه و همه جا اصل خونسردی را حفظ کنید.

2.       برای اطلاع از وضعیت و گرفتن دستورات لازم به رادیو، تلویزیون و یا اعلام بلندگوهای عمومی گوش دهید در صورتی که دستور تخلیه داده شد فوراً این کار انجام دهید.

3.       وسیله روشنایی تهیه کنید (چراغ قوه، شمع و ...)

4.       به سرعت کمی غذا و آب ذخیره کنید. (ممکن است منابع آب آلوده گردد و مواد غذایی یافت نشود) و از مصرف مواد غذایی در تماس با سیل و فاقد ظرف ضد آب خودداری شود. از غذاهای کنسرو شده سالم استفاده نمایید.

5.       در خارج از منزل مواظب سیم‎های برق که روزی زمین افتاده (خصوصا در آب) باشید تا دچار برق‎زدگی نشوید.

6.       در هنگام رانندگی مراقب شیب‎ها و پیچ‎های جاده باشید به آرامی و با خونسردی رانندگی کنید (ترمزها بخوبی کار نمی‎کند).

7.       اگر خانه شما در محل مرتفعی است و خطر آب گرفتگی شما را تهدید نمی‎کند نیاز به خروج از منزل نمی‎باشد.

8.       جریان برق، آب و گاز را برای اجتناب از آتش‎سوزی و برق‎گرفتگی و انفجار قطع کنید.

9.       در صورت ترک خانه اشیاء گران قیمت را به محل‎های بالاتری در منزل ببرید درها را قفل کنید.

10.   مناطق کم ارتفاع را سریعا ترک نمایید.

11.   به نقطه مرتفعی دور از رودخانه‎ها، نهرها و زهکشی بروید.

12.   از فاضلاب‎ها و جویبارهای به ظاهر آرام دوری نمایید. و از ورود به جریان پرشتاب آب بدون توجه به قابلیت شناگری که خطر غرق شدن را به دنبال دارد، اجتناب کنید.

13.   سیلاب‎هایی که سطح جاده و پل‎ها را پوشانده است دارای قدرت مافوق تصور است.

14.   راه‎رفتن و یا رانندگی در سیلاب خطرناک‎ترین کاری است که ممکن است انجام دهید.

15.   وسایل نقلیه، حیوانات مزرعه و اشیاء قابل حمل و نقل را به نزدیکترین محل مرتفع انتقال داده شود. خودروها و وسایل نقلیه محل‎های امنی در مقابل سیل نمی‎باشد زیرا خودرو ممکن است در آب جاری از کار بیافتد و یا توسط آب حرکت داده و برده شود.

16.   حشره‎کش‎ها را از آب دوری کنید چون امکان دارد آلودگی خطرناکی را موجب شود.

17.   هیچ‎گاه به تنهایی در یک ناحیه سیل‎زده، به این طرف و آن طرف ندوید.

18.   آبهای جمع شده در گودال‎های مناسب برای رشد حشرات بخصوص پشه‎ها می‎باشد. لذا از توری در محل اقامت استفاده گردد و پوشاک آستین بلند و چکمه‎های ساق بلند بپوشید.

سونامی

بارها لغت سونامی را شنیده اید ولی ایا در مورد آن و علت وقوع ان چیزی می دانید؟!

سونامی یک کلمه ی ژاپنی به معنی امواج ساحلی است. امواج سونامی بر اثر برخورد صفحات پوسته ی زمین با هم در بستر اقیانوس ایجاد می شوند. وقتی دو لایه از پوسته ی زمین مانند دو جانوری که شاخ به شاخ می شوند به همدیگر فشار وارد می کنند نیروی زیادی همانند فنر جمع شده در ان ها جمع می شود. سرانجام لایه ها ناگهان از هم عبور میکنند و در محل گذر لایه ها حالت شکستگی پدید می آید.

در این زمان٬ یکی از لایه ها به سرعت زیر لایه ی دیگری می لغزد و بخشی از زمین زیر دریا  خالی می شود و فرو می ریزد و ناگهان بخش دیگر بالا می اید. در نتیجه حجم عظیمی از اب یکدفعه جا به جا می شود و به این ترتیب امواج مهیب سونامی متولد می شوند.

هر چه عمق اب بیش تر و بر خورد لایه های زمین با یکدیگر شدیدتر باشد بر شدت امواج سونامی نیز افزوده می شود. سرعت امواج سونامی گاه به ۸۰۰ کیلومتر در ساعت می رسد و تا زمانی که به ساحل نزدیک نشده اند ارتفاع چندانی ندارند. اما با نزدیک شدن به ساحل خصوصا ساحل هایی که عمق کمی دارند از سرعت امواج کاسته و به ارتفاع ان ها افزوده می شود. به طوری که ارتفاع امواج هنگام برخورد با ساحل به حدود ۳۰ متر (به ارتفاع یک ساختمان ۱۰ طبقه) می رسد! در ساحل های کم عمق و خلیج هایی که دهانه ی ان ها باز است٬ اما رفته رفته باری می شود٬ امواج سونامی خرابی بیشتری بر جای می گذارند .

ایا سونامی می تواند به دلیل انفجار اتمی در اقیانوس پدید اید؟!

هر چیزی که بتواند حجم عظیمی از اب اقیانوس را جا به جا کند می تواند موجب پیدایش امواج سونامی شود. بنابر این انفجارهای اتمی هم که می توانند نیروی فراوانی بر اب اقیانوس وارد کنند ممکن است باعث ایجاد سونامی کنند.

کشور ما و سونامی

با وجود فاصله ی زیادی که بین کانون زلزله وشهرهای ساحلی ایران در دریای عمان وجود دارد امواج سونامی در شهر چابهار اندکی خسارت بر جای گذاشت. این بدان معناست که اگر کانون زلزله به ساحل های ایران نزدیک تر باشد ما نیز از این امواج در امان نخواهیم بود. به گفته ی زمین شناسان در بستر دریای خزر نیز گسل های عمیقی وجود دارد و در ان ها احتمال وقوع سونامی هر چند اندک ولی به هر حال وجود دارد .

سراب

 شما هم اغلب در جاده های اسفالته ی مستقیم یا در بیابان ها منظره ی اب و دریاچه ای را دیده اید که وقتی به سوی ان حرکت می کنید ان هم با همان سرعت و در همان جهت حرکت می کند... این منظره را سراب می گویند.

اگر بخواهیم علت تشکیل سراب را عنوان کنیم اولین مرحله تابیدن پرتوهای نور خورشید بر سطح مین و گرم شدن ان است.لایه های هوا که در نزدیکی سطح زمین قرار دارند نسبت به لایه های بالایی گرمتر و رقیقتر می شوند. سپس پرتوهای نور که از خورشید به سوی سطح زمین منتشر می شوند از لایه های غلیظ تر که به لایه های رقیق تر می رسند شکست می یابند و از خط عمود دورتر می شوند و زاویه ی تابش ان ها به زاویه ی حد نزدیک می شود. هنگامیکه زاویه ی تابش به حد برسد پرتو نمی تواند از محیط غلیظ به محیط رقیق تر پایین برسد و در نتیجه بازتابش کلی می یابد و به سوی بالا باز می گردد.این پرتو ضمن برخورد با مولکول ها ی هوا رنگ ابی را بیش از سایر رنگ ها پراکنده می کنند و باعث می شود که ناظر رنگ ابی را بر سطح زمین ببیند و تصور کند که دریاچه ای برابر او قرار دارد...

اما جالب است اگر بدانید که گه گاهی در دریاها و رودخانه های وسیع هم سراب مشاهده می شود... به تصویر کنار نگاهی بیندازید... چه حدسی می زنید؟

رنگین کمان چیست؟

یکی از نویسندگان به نام دنالد اهرنس(donald ahrens)در کتاب خود به نام "هواشناسی امروز" رنگین کمان را به عنوان یکی از خارق العاده ترین نورهای با شکوه مشاهده شده در زمین تعریف کرده است(حال انکه ما با چه اسودگی از کنار این پدیده ی فوق العاده می گذریم و لحظه ای در اندیشه اش غرق نمی شویم...!!) یقینا رنگین کمان سنتی؛ نور خورشیدی است که به طیف های رنگی گسترده شده و توسط قطرات ریز اب به چشم بیننده برگردانیده شه است. قسمت کمان کلمه ی رنگین کمان این حقیقت را بیان می کند که رنگین کمان تقریبا یک دسته از هلال های گرد رنگی می باشد که همگی مرکز مشترکی  دارند.

وقتی رنگین کمان را می بینید؛ خورشید کجا قرار دارد؟

این سوال خوبی برای شروع تفکر در باره ی روند فیزیکی بوجود امدن رنگین کمان است. بیشتر مردم (اکثر افراد) هرگز توجه نکردند که وقتی که با یک رنگین کمان روبرو می شوید و نیز مرکز هلالهای دوار رنگین کمان در خلاف جهت نسبت به خورشید است و البته باران در همان جهت رنگین کمان است خورشید همیشه پشت سر شماست

رنگین کمان

تا به حال به هفت رنگی که خداوند پس ار باران بر اسمان بوم نقاشی دنیا می نگارد؛ توجه کرده اید؟! شاید با وجود اینکه رنگین کمان؛ زیبایی خارق العاده ای دارد و همیشه به شدت جذب زیبایی اش می شوید؛ اطلاعات چندانی راجع به منشع ان و اینکه چگونه تشکیل می شود ندارید...بد نیست در مورد این کمان جذاب چند سطری بخوانید...

به طور کلی، رنگین کمان به علت وقوع پدیده هایی از جمله شکست، پاشندگی، و بازتابش داخلی در قطره های باران و یا ذرات ریز بخار اب در اسمان تشکیل می شود. وقتی نور سفید خورشید به قطرات باران برخورد می کند قطره های باران بمانند یک منشور نور را می پاشند (تجزیه می کنند). نورهای پاشیده شده پس از بازتابش داخلی در قطره ی باران، بار دیگر در سطح قطره ی باران شکست می یابند و به چشم ناظر می رسند... بنابراین؛ هر قطره ی باران باعث پاشیدگی نور سفید به رنگهای اصلی طیف می شود اما همه ی نورهای حاصل از پاشیدگی در یک قطره ی باران به چشم ناظر نمی رسد بلکه از قطره های باران در ارتفاع بالاتر، پرتو  قرمز و از قطره های باران در ارتفاع پایین تر پرتو بنفش به  چشم می رسد؛ بنابراین از قطره های باران در مکان های مختلف رنگ های مختلم طیف نور سفید به چشم ناظر می رسد و رنگین کمان تشکیل می شود .