بوابة:علوم الأرض/مقالة مختارة

خط التاريخ الدولي (بالإنجليزية: International Date Line)‏ هو خط وهمي على سطح الكرة الأرضية، منه يبدأ اليوم، وإليه ينتهي، ويمر على خط طول 180° عن مدينة غرينتش البريطانية، مع تعرج ناحية اليمين، أواليسار؛ لتفادي الجُزر المأهولة بالسكان بقدر الإمكان، ويقسم خط التاريخ الدولي تقريبًا المحيط الهادي إلى قسمين: شرقي وغربي، ويلزم من كل مسافر عابرًا هذا الخط شرقًا أوغربًا تعديل التاريخ واليوم بمقدار يوم كامل، أي 24 ساعة.

يقع خط التاريخ الدولي على الجانب الآخر من الأرض حتى خط الطول الرئيسي. ويساعد خط الطول الرئيسي على تحديد التوقيت العالمي وهو خط الطول الذي يحسب بموجبه جميع المناطق الزمنية الأخرى. وتتقدم المناطق الزمنية الشرقية عن خط الطول الرئيسي بحسب التوقيت العالمي المتفق عليه (إلى +14 بحسب التوقيت العالمي المنسق )؛ وتتأخر المناطق الزمنية الغربية عن خط الطول الرئيسي بحسب التوقيت العالمي المتفق عليه (إلى -12 بحسب التوقيت العالمي المنسق المتفق عليه).

يفصل خط التاريخ الدولي ونقطة التحرك من منتصف الليل التقويمين اليوميين، التي تحدث حاليًا في مكان ما على سطح الأرض. خلال فترة تستغرق ساعتين أى من 10:00، حتى 11:59 (توقيت عالمي منسق) يوميًا، تظهر ثلاثة من التقويمات اليومية المختلفة قيد الاستخدام. ويعزى سبب ذلك إلى التقويم الصيفي في منطقة (+12) بحسب التوقيت العالمي المنسق المتفق عليه، واستخدام مناطق زمنية إضافية؛ للتحول التاريخي في المناطق الشرقية من خط الطول °180. وتصل المدة في المناطق الزمنية الإضافية في معيار الوقت والتاريخ في بعض المجتمعات إلى 24 أو 25 ساعة مختلفة قي معيار الوقت والتاريخ في مناطق آخرى.

انقراض العصر الطباشيري-الثلاثي (بالإنكليزية: Cretaceous-Tertiary Extinction) ويُشتهر بين العامة باسم انقراض الديناصورات، هي موجة انقراض كبيرة حدثت قبل 65 مليون سنة، بين العصرين الطباشيري والثلاثي وكانت نهاية عصر الديناصورات (والذي استمر خلال العصور: الترياسي والجوراسي والطباشيري)، وتسببت أيضاً بانقراض عدد كبير من الزواحف البحرية والبتروصورات وغيرها. وبالمجمل قضى هذا الانقراض على أكثر من نصف أشكال الحياة على الأرض (النسبة مُختلف بشأنها، لكن الأكثر قبولاً هو فوق النصف بقليل، بالرغم من أن البعض يُقدرونها بخمسة وثمانين بالمئة، وعموماً تتراوح تقديراتها بين 60 و 80%)، وبذلك فهو ثاني أعظم انقراض حدث على وجه الأرض بعد الانقراض الذي حدث في أواخر العصر البرمي. وقد تسبب هذا الانقراض باختفاء أشكال مختلفة من الحياة من على وجه الأرض وليس الوحوش الضخمة فقط، فمن ضمن ما انقرض خلاله العديد من أنواع النباتات والحيوانات المختلفة وغيرها. أما الحشرات فلم تتأثر كثيراً بهذا الانقراض، ولم تتغير أنواعها كثيرا حتى عصري الباليوسين والإيوسين.

وقد اختلف العلماء بشأن سبب هذا الانقراض، لكن أكثر النظريات قبولاً حالياً هي أن كويكبا ضخماً قد اصطدم بالأرض وتسبب بالإطلاق سحب من الغبار والحطام إلى الغلاف الجوي مما حجب ضوء الشمس وغير المناخ. ولكن هناك العديد من النظريات المطروحة، حتى أن بعض العلماء يقولون إن الديناصورات كانت قد انقرضت سالفًا، قبل اصطدام الكويكب وأنه لا علاقة له بالأمر.

الأرض (رمزها ) هي ثالث كواكب المجموعة الشمسية بعدًا عن الشمس بعد عطارد والزهرة، وتعتبر أكبر الكواكب الأرضية في النظام الشمسي، وذلك من حيث قطرها وكتلتها وكثافتها. ويطلق على هذا الكوكب أيضًا اسم العالم واليابس.

تعتبر الأرض مسكنًا لملايين الأنواع من الكائنات الحية، بما فيها الإنسان؛ وهي المكان الوحيد المعروف بوجود حياة عليه في الكون. تكونت الأرض منذ حوالي 4.54 مليار سنة، وقد ظهرت الحياة على سطحها في المليار سنة الأخيرة. ومنذ ذلك الحين أدى الغلاف الحيوي للأرض إلى تغير الغلاف الجوي والظروف غير الحيوية الموجودة على الكوكب، مما سمح بتكاثر الكائنات التي تعيش فقط في ظل وجود الأكسجين وتكوّن طبقة الأوزون، التي تعمل مع المجال المغناطيسي للأرض على حجب الإشعاعات الضارة، مما يسمح بوجود الحياة على سطح الأرض. تحجب طبقة الأوزون الأشعة فوق البنفسجية، ويعمل المجال المغناطيسي للأرض على إزاحة وإبعاد الجسيمات الأولية المشحونة القادمة من الشمس بسرعات عظيمة ويبعدها في الفضاء الخارجي بعيدا عن الأرض، فلا تتسبب في الإضرار بالكائنات الحية.أدت الخصائص الفيزيائية للأرض والمدار الفلكي المناسب التي تدور فيه حول الشمس حيث تمدها بالدفء والطاقة ووجود الماء إلى نشأة الحياة واستمرار الحياة عليها حتى العصر الحالي. ومن المتوقع أن تستمر الحياة على الأرض لمدة 1.2 مليارات عام آخر، يقضي بعدها ضوء الشمس المتزايد على الغلاف الحيوي للأرض، حيث يعتقد العلماء بأن الشمس سوف ترتفع درجة حرارتها في المستقبل وتتمدد وتكبر حتى تصبح عملاقا أحمرا ويصل قطرها إلى كوكب الزهرة أو حتى إلى مدار الأرض، على نحو ما يروه من تطور للنجوم المشابهة للشمس في الكون عند قرب انتهاء عمر النجم ونفاذ وقوده من الهيدروجين. عندئذ تنهي حرارة الشمس المرتفعة الحياة على الأرض. هذا إذا لم يحدث لها حدث كوني آخر قبل ذلك - كأنفجار نجم قريب في هيئة مستعر أعظم - ينهي الحياة عليها.

التوقيت الصيفي هو تغيير التوقيت الرسمي في بلاد أو محافظة مرَّتين سنوياً ولمدة عدة أشهر من كل سنة. تتمُّ إعادة ضبط الساعات الرسمية في بداية الربيع، حيث تقدَّم عقارب الساعة بستين دقيقة. أما الرجوع إلى التوقيت العادي، أي التوقيت الشتوي، فيتم في موسم الخريف. الهدف من زيادة ساعةٍ للتوقيت الرسمي هو تبكير أوقات الشغل والفعاليات العامة الأخرى، لكي تنال وقتاً أكثر أثناء ساعات النهار التي تزداد تدريجياً من بداية الربيع حتى ذروة الصيف, وتتقلَّص من هذا الموعد حتى ذروة الشتاء.

تنبُعُ ظاهرة ازدياد ساعات النهار في موسمي الربيع والصيف وتقلُّصها في الخريف والشتاء من ميل محور دوران الكرة الأرضية بنسبة 23.4 درجة مقارنة بمستوى مساره حول الشمس. ويكبر الفرق بين طول النَّهار في الصيف وطوله في الشتاء تدريجياً بتلاؤمٍ مع بعد الموقع عن خط الاستواء، حيث يلاحظ ازدياد ساعات النهار بالبلاد الاستوائية بالكاد فلا تكون بحاجةٍ للتوقيت الصيفي، فيما تزداد فائدته مع الابتعاد عن الخط.

كان الأمريكي بنجامين فرانكلين أول من طرح فكرة التوقيت الصيفي في عام 1784، ولكن لم تبد الفكرة جدّيَّةً إلا في بداية القرن العشرين، حيث طرحَهَا من جديدٍ البريطاني وليام ويلت الذي بذَلَ جهوداً في ترويجها. وقد انتهت جهوده بمشروع قانون ناقشه البرلمان البريطاني في عام 1909 ورفضه. تحقَّقت فكرة التوقيت الصيفي لأول مرة أثناء الحرب العالمية الأولى، حيث أجبرت الظّروف البلدان المتقاتلة على وجود وسائل جديدةٍ للحفاظ على الطاقة. فكانت ألمانيا أول بلدٍ أعلنت التوقيت الصيفي، وتبعتها بريطانيا بعد فترة قصيرة.

الأرصاد الجوية أو الميتيورولوجيا (من اليونانية μετέωρος أي شاهق"، وλογία أي علم)، وتعني الميتيورولوجيا علم الأشياء العليا أو دراستها، أي دراسة الجو. ويعرف حاليا بمجموعة من التخصصات العلمية التي تعنى بدراسة الغلاف الجوي التي تركز على أحوال الطقس والتنبؤات الجوية (خلافا لعلم المناخ). الدراسات في هذا المجال تعود لآلاف السنين، على الرغم من أن التقدم الكبير في مجال الأرصاد الجوية لم يحدث حتى القرن الثامن عشر. وشهد القرن التاسع عشر تقدما سريعا في علم الأرصاد الجوية بعد تطور شبكة مراقبة حالة الطقس (محطات الأرصاد الجوية، وغيرها)عبرالعديد من البلدان. في النصف الأخير من القرن العشرين تحقق التقدم الكبير في التنبؤ بأحوال الطقس، وذلك بعد تطور جهاز الحاسب الإلكتروني.

الظواهر الجوية وهي الأحداث الجوية الملاحظة بما فيها الظواهر الضوئية وتم تفسيرها بواسطة علم الأرصاد الجوية. هذه الأحداث تتوقف على وجود مجموعة من المتغيرات-العناصرالجوية- في الغلاف الجوي. وهي درجة الحرارة، الضغط الجوي، وبخار الماء، ومعدلات تواجدها وتفاعل كل عنصر، والتغيرات التي تطرأ عليها بمرور الزمن. إن أغلب الأحداث الجوية على الأرض تقع في الطبقة السفلى من الغلاف الجوي –التربوسفير-. تدرس النطاقات المختلفة لتحديد الكيفية التي تؤثر فيها النظم المحلية، والإقليمية، والعالمية على الطقس والمناخ. الأرصاد الجوية وعلم المناخ، وفيزياء الغلاف الجوي، وكيمياء الغلاف الجوي هي تخصصات فرعية لعلوم الغلاف الجوي. الأرصاد الجوية وعلم المياه يؤلفان معا علم الظواهر الجوية المائية. التفاعلات بين الغلاف الجوي للأرض والمسطحات المائية هي جزء من دراسات المحيطات والغلاف الجوي. تتعدد تطبيقات الأرصاد الجوية وتستخدم في ميادين متنوعة مثل المجال العسكري، وإنتاج الطاقة، والنقل، والزراعة والبناء.

علم شكل الأرض أو شكلياء الأرض (بالإنجليزية: Geomorphology)‏ تركز على دراسة التضاريس (كالجبال والسهول والأودية والأنهار والصحاري والسواحل) وأسباب نشأتها وتطورها.

هذا العلم ما هو إلا علم خاص بدارسه الظواهر الطبيعية الموجودة على ظهر الأرض من ظواهر وإنشاءات خاصه طبيعيه نشات الأرض بهايقوم علم تشكل الأرض بتحليل التضاريس والبحث لفهم تاريخ وتطور و تنبؤ التغييرات المستقبلية عن طريق مجموعة من عمليات الملاحظة الأرضية وتجارب في المختبرات ونماذج رقمية.

وهو العلم الذي يدرس الأشكال الأرضية (بالإنجليزية: Landforms)‏ والعمليات (بالإنجليزية: processes)‏ التي كونتها، اشتقت الكلمة (علم تشكل الأرض Geomorphology) من ثلاث كلمات يونانية هي(الأرض)،(الشكل)،(طريقة للتفكير)، أي أن المقصود من الكلمة هو تحفيز التفكير العلمي حول أشكال سـطح كوكب الأرض بغرض المعرفة العلمية لسمات أشكال الأرض السطحية، حيث تضم الأشكال الأرضية كل من الأنهار والتلال والسهول والشواطئ والكثبان الرملية، وغيرها من الأشكال السطحية المتعددة، وحالياً تضم الدراسات العلمية لتشكل الأرض الأشكال الأرضية تحت قاع البحار والمحيطات، وبتطور علم الفضاء وإمكانية تصوير ورصد ومراقبة مكونات الفضاء الخارجي، أُضيف إليها مجالاً جديداً وهو دراسة أسطح الكواكب مثل المريخ والقمر والزهرة وغيرها من الكواكب.

تدمير البيئات أو المَواطن أو المساكن الطبيعية هو عملية تخريب بيئة طبيعية بحيث تصبح غير قادرة على احتواء المخلوقات الحية التي كانت تقطنها في السابق. خلال هذه العملية تنزح أو تموت جميع المخلوقات التي كانت تعيش في الموطن الطبيعيّ بالأصل، مما يُقلل من التنوع الحيوي للمنطقة. غالباً ما يَكون الغرض من التدمير البشري للمواطن الطبيعية هو الحصول على الموارد الطبيعية لإنتاج الصناعات أو توفير المناطق للتمدن، وإخلاء المناطق من العوائق الطبيعية للزراعة هو أيضاً مُسبب أساسي لتدمير المواطن الطبيعية. ومن ضمن المُسببات الأخرى لهذه الظاهرة التنقيب وقطع الأشجار وبقايا الشباك وتوسع المدن. ويُعتبر تدمير المواطن الطبيعية اليوم المُسبب الرئيسيّ والأهم لانقراض الأنواع الحية حول العالم. لكن تدمير المواطن هو أيضاً تغير بيئيّ طبيعي يُمكن أن يُسببه تشظي الموطن أو ظاهرة جيولوجية أو تغير مناخي، أو في حال تدخل البشر يُمكن أن يُسببه استقدام نوع مجتاح إلى البيئة أو استنزاف أغذية النظام البيئيّ أو نشاط بشريّ آخر.

تدمير المَواطن الطبيعيَّة هوَ من أكبر الكوارث التي تواجه بيئة الأرض حالياً، إذ أن هذه الظاهرة تسبَّبت خلال القرن الآخر بتدمير ما يَزيد عن 50% من غابات العالم، وأكثر من 20% من شعابها المرجانيَّة، ويُتوقع أن يَكون القطب المتجمد الجنوبي خالياً تقريباً من الجَليد خلال فصل الصيف بحلول عام 2012. كما يُمثل تدمير الموطن أكبر تهديد للأنواع الحيَّة على الكوكب، حيث يُعتقد أنه السبب الرئيسي وراءَ انقراض ما يُقدر بأكثر من 500 نوع من الكائنات الحية كل يوم، ولو أن مُعظم هذه المخلوقات تنقرض قبل أن تُكتشف من الأساس.

التربة هي الطبقة السطحية الهشة أو المفتتة التي تغطي سطح الأرض. تتكون التربة من مواد صخرية مفتتة خضعت من قبل للتغيير بسبب تعرضها للعوامل البيئية والبيولوجية والكيمائية، ومن بينها عوامل التجوية وعوامل التعرية. ومن الجدير بالذكر أن التربة تختلف عن مكوناتها الصخرية الأساسية والتي يرجع السبب في تغييرها لعمليات التفاعل التي تحدث بين الأغلفة الأربعة لسطح الأرض؛ وهي الغلاف الصخري والغلاف المائي والغلاف الجوي والغلاف الحيوي. ونستنتج من ذلك أن التربة تعد مزيجًا من المكونات العضوية والمعدنية التي تتألف منها التربة في حالاتها السائلة (الماء) والغازية (الهواء). ذلك، حيث تحتفظ المواد التي تتألف منها التربة بين حبيباتها المتفككة بفجوات مسامية (أو ما يُعرف بمسام التربة) وهي بذلك تُشكل هيكل التربة الذي تملؤه هذه المسام. وتتضمن هذه المسام المحلول المائي (السائل) والهواء (الغاز). ووفقًا لذلك، فإنه ينبغي أن يتم التعامل غالبًا مع أنواع التربة على اعتبار أنها نظام يتألف من ثلاثة أطوار. وتتراوح كثافة معظم أنواع التربة بين 1 و2 جرام/سنتيمتر مكعب. كما تُعرف التربة أيضًا باسم الأرض ؛ وهي المادة التي اشتق منها كوكب الأرض الذي نحيا عليه اسمه. يرجع تاريخ بعض المواد التي تتكون منها التربة في كوكب الأرض إلى ما قبل الحقبة الجيولوجية الثالثة ولكن معظم هذه المواد لا يرجع تاريخها إلى ما قبل العصر البليستوسيني (وهو أحد العصور الجليدية وأكثرها حداثة).

الصخور تشكيلات تحتوي على مجموعة من المعادن تتواجد في الطبيعة، وتكون جزءا أساسيا في تركيب القشرة الأرضية. وعلى هذا يكون الصخر ذو خاصية مميزة تفرقه عن صخر آخر وتجعله وحدة قائمة بذاتها. ويعتبر الصخر الوحدة الأساسية في بناء الأرض، أما المعدن فهو وحدة الصخر نفسه. وتختلف الصخور عن بعضها البعض من حيث أنواع المعادن المكونة لها وعلاقة هذه المعادن ببعضها البعض في الصخر الواحد.

الصخور هي عبارة عن رمال ترسبت وتطابقت مع بعضها البعض وبعد عدة سنوات تكونت هذه التشكيلة من الصخور، فلكل صخر نوع فهناك الصخور الطينية التي ترسبت بفعل مياه الأمطار، أما الصخور الرسوبية فتكونت بفعل الأمواج المائية، وأخيرا الصخور النارية التي تكونت من الحمم البركانية التي تلقيها البراكين.

الانجراف القاري أو زحزحة القارات أو زحف القارات هي الحركة النسبية لقارات الأرض تجاه أو ابتعادًا عن بعضها البعض، لتبدو وكأنها تتزحزح عبر قاع البحر. كان أبراهام أورتيليوس أول من افترض أن القارات قد تكون «تتزحرح»، وذلك سنة 1596 م. إلا أن هذه الفرضية تطورت واكتملت بشكل مستقل على يد ألفريد فيغنر سنة 1912 م، لكن نظريته رفضها البعض لعدم شرحها للآلية التي تم بها ذلك، ورفضها البعض الآخر لما تضمنته من افتراضات نظرية. ثم لاقت قبولاً بعد أن قدمت نظرية الصفائح التكتونية شرحًا لآلية حركة القارات.

تمدد قاع البحر هي عملية تحدث في سلاسل الجبال وسط المحيط، حيث تتكون القشرة المحيطية من خلال النشاط البركاني وتتحرك تدريجيًا بعيدًا عن الجبال. ويساعد الانتشار القاعي البحري في تفسير الانجراف القاري في نظرية الصفائح التكتونية. عند تباعد الصفائح المحيطية، يتسبب الإجهاد والتوتر في إحداث كسور بالقشرة الأرضية. وتخرج حمم البازلت لتعلو فوق الكسور وتبرد على قاع المحيط لتكون قاعًا جديدًا للبحر، وسنجد الصخور الأقدم بعيدة أكثر عن منطقة الانتشار بينما نجد الصخور الأحدث قريبة من منطقة الانتشار.

وقالت النظريات السابقة (على سبيل المثال: نظرية ألفريد فيجنر وألكسندر دو تويت) أن الانجراف القاري هو القارات بعد أن "حرثها" البحر. أما فكرة أن قاع البحر نفسه يتحرك (ويحمل القارات معه) بينما يمتد من المحاور المركزية، فقد اقترحها هاري هيس الأستاذ في جامعة برينستون في ستينيات القرن العشرين. وهذه النظرية تجد قبولا كبيرًا الآن وأصبح معروفًا أن المتسبب في هذه الظاهرة تيارات الحمل الحراري في الغلاف الموري (Athenosphere ) الذي يكون ضعيفًا للغاية في السطح العلوي .

نظرية الصفائح التكتونية أو تكتونيات الصفائح (بالإنجليزية: Plate tectonics)‏ (من الكلمة اللاتينية القديمة tectonicus، ذات الأصل اليوناني القديم τεκτονικός، والتي تعني "بنيوية") هي النظرية العلمية التي تصف الحركات الكبرى لغلاف الأرض الصخري. اعتمد هذا النموذج النظري على مفهوم نظرية الانجراف القاري التي طُرحت في العقود الأولى من القرن العشرين، وقبلها مجتمع علوم الأرض بعد طرح مفاهيم تمدد قاع البحر في نهاية خمسينيات وبداية ستينيات القرن العشرين.

انقسم غلاف الأرض الصخري إلى عدد من الصفائح التكتونية. ففي الأرض، هناك سبع أو ثمان صفائح كبرى (يتوقف عددها على كيفية تعريف الصفيحة الكبرى) إضافة إلى العديد من الصفائح الصغرى. وعندما تلتقي الصفائح، فإن حركتها النسبية تحدد نوع الحدود ما إذا كانت تقاربية أو تباعدية أو متحولة. تحدث الزلازل والبراكين وتتشكل الجبال والخنادق المحيطية على حدود الصفائح التكتونية. تتراوح الحركة الجانبية النسبية للصفائح عادة من صفر إلى 10 سم سنويًا.