الكتاب: المدخل إلى علم الجغرافيا والبيئة
المؤلف: محمد محمود محمدين/ طه عثمان الفراء الناشر: دار المريخ الطبعة: الرابعة ردمك: 2 - 501 - 24 - 9960 عدد الأجزاء: 1 [ترقيم الكتاب موافق للمطبوع وهو مذيل بالحواشي] |
تم إعداد هذا الملف آليا بواسطة المكتبة الشاملة
المحتويات
مقدمة الطبعة الرابعة 11
تصدير 13
مقدمة الكتاب 15
الفصل الأول: الفكر الجغرافي والبيئة 17
ما بين الجغرافية والبيئة 19
ماهية الفكر الجغرافي 22
تطور المعرفة الجغرافية 26
الجغرافيا الحديثة وفروعها 50
الفصل الثاني: الكون 63
وحدات الأجرام السماوية 65
المجموعة الشمسية 74
أفراد المجموعة الشمسية 77
الفصل الثالث: كوكب الأرض وخصائصه الفلكية 107
دوائر العرض وخطوط الطول 113
دوان الأرض والفصول الأربعة 127
المجال المغناطيسى للأرض وأغلفة الأرض 140
الفصل الرابع: جغرافية السطح 145
صخور القشرة الأرضية ومكوناتها 148
القشرة الأرضية جزء من كل 158
الزحزحة القارية 164
الصفائح أو الوحدات التكتونية 170
(1/7)
حركات القشرة الأرضية 173
السجل الجيولوجي 176
الالتواءات 181
الصدوع "الانكسارات" 186
الحركات التكتونية السريعة "الزلازل والبراكين" 191
النافورات الحارة 207
الفصل الخامس: جغرافية الماء 211
دراسة عامة للمحيطات 218
البحار 223
حركات المياه في المحيطات والبحار 229
البحيرات 235
الأنهار 236
المناطق الجليدية 241
الفصل السادس: الجغرافية المناخية 245
وصف الغلاف الجوي وخصائص غازاته 248
نظريات طبقات الغلاف الغازي 256
عناصر المناخ وضوابطه 260
الفصل السابع: التربة والجغرافيا الحيوية 295
التربة 297
الجغرافيا الحيوية 301
الجغرافيا النباتية 302
الجغرافيا الحيوانية 320
الفصل الثامن: الإنسان والبيئة 325
توزيع السكان على سطح كوكب الأرض 328
الإنسان واستغلال موارد بيئته 355
(1/8)
أثر الإنسان في تلوث البيئة 367
مجالات تلوث البيئة 368
أولًا التلوث الجوي: 370
أ- أهم مصادر تلوث الهواء 371
ب- نتائج تلوث الجو 372
1- زيادة نسب بعض الغازات 372
2- تلوث الهواء بالمواد الصلبة 374
3- الأمطار الحامضية 375
4- تآكل طبقة الأوزون 377
ثانياً: تلوث المياه 381
ثالثاً: التلوث النووي 387
المدينة ظاهرة عمرانية مستمرة 392
الفصل التاسع: دور الجغرافيا في العالم المعاصر 399
الجغرافيا التطبيقية 402
الجغرافيا والمشكلات البيئية 414
ماذا يستطيع الجغرافي أن يقدم للتنمية والمشكلات البيئية؟ 419
الفصل العاشر: الخرائط 425
تعريف الخريطة 427
أهمية الخريطة في حياتنا اليومية 430
المتطلبات الأساسية للخريطة 432
مساقط الخرائط 456
أنواع الخرائط 471
أهم مراجع الكتاب 475
حقائق جغرافية عامة 496
قائمة الأشكال 501
(1/9)
المقدمة
مقدمة الطبعة الرابعة
...
مقدمة الطبعة الرابعة:
تختلف هذه الطبعة من كتاب "المدخل إلى علم الجغرافيا والبيئة" اختلافاً كبيرًا عن الطبعة الثالثة من عدة وجوه، أولها اختصار بعض الموضوعات اختصارًا كبيرًا مثل "المجموعة الشمسية" وبعض موضوعات الخرائط, أما الوجه الثاني؛ فإنه يتمثل في إضافة موضوعات جديدة مثل: دور الجغرافيا في العالم المعاصر، والجغرافيا والمشكلات البيئية.
ومن وجوه الاختلافات الأخرى إضافة أشكال جديدة تيسر فهم الموضوعات المختلفة، إلى جانب تحديث الإحصاءات، واستدراك كثير من الأخطاء المطبعية.
ومع كل ما بذل من جهد سخي وسعي دؤوب لتطوير هذه الطبعة، إلا أننا نقدم عذرنا مسبقًا لكثير من زملائنا الذين يحسنون بنا الظن لعجزنا عن تلبية كل مقترحاتهم الطموحة والتى هي بلا شك تهدف إلى ما يقرب من الكمال. وحسبنا في تقديم هذه الطبعة أننا بذلنا كل ما في وسعنا من طاقة، وسعينا بقدر ما أتيح لنا بحثًا عن كل ما يتناسب وموضوعَ هذا الكتاب وأهدافه.
وما من شك في أن محتوى كتاب المدخل لم يتعرض كله للتغيير؛ لأن في علم الجغرافيا ثوابت أساسية لا تتغير مهما مرت السنون، هذه الثوابت أبقينا عليها، واجتهدنا في تحديث كل ما هو قابل للتحديث.
ولقد حاولنا أن يجيء هذا الكتاب ملتزمًا ومنفذًا لأهداف التعليم الجامعي في المملكة العربية السعودية والأقطار العربية والإسلامية من
(1/11)
حيث الالتزام بالقيم الإسلامية وسلوكيات المجتمع الإسلامي، ونظراته إلى الإنسان بأنه المفضل على مخلوقات الله الأخرى، كما حاولنا الاستعانة بأمثلة من واقع بيئتنا العربية كلما أتيح لنا ذلك. إنه ليسعدنا ما لقيناه من تشجيع زملائنا وطلابنا الأحباء لإعادة طبع هذ الكتاب بعد أن نفدت طبعته الثالثة ولسنا بمبالغين إذا قلنا: إن هذه الطبعة جاءت متكيفة مع إيقاع الاكتشافات الحديثة في عصرنا دون أن تتخلى عن ثوابت الجغرافيا الأساسية, مع محاولة الاستفادة من مقترحات وآراء بعض الزملاء في جامعات المملكة وكليات المعلمين، فإلى كل هؤلاء نقدم شكرنا الجزيل، آملين أن تنال هذه الطبعة بعض رضاهم، وحسبنا أننا اجتهدنا بقدر طاقاتنا وما توفيقنا إلا من عند الله، وسبحان الهادي إلي سواء السبيل.
المؤلفان
د. طه الفراء د. محمد محمدين
الرياض في 1/1/1422هـ
(1/12)
تصدير
هذا الكتاب هو ثاني كتاب يسهم به المؤلفان في سلسلة الكتب الجامعية المقررة، ولا غرابة في ذلك فكل منهما كان عضوًا في هيئة التدريس بقسم الجغرافيا جامعة الملك سعود ودرس بها وبجامعات غيرها لفترة طويلة. وكتاب "المدخل إلى علم الجغرافيا والبيئة" يولي أسس علم الجغرافيا والبيئة اهتمامًا كبيرًا, وهذا أمر مطلوب وضروري لكل من يريد أن يتخصص في علم الجغرافيا.
على أن هناك أمرًا آخر يجب الإشارة إليه, وهو أن الكتاب مفيد أيضًا لغير المتخصصين في علم الجغرافيا؛ لأنه يتناول موضوعات تحيط بنا ونتأثر بها وتشكل بيئتنا التى نحن جزء منها مثل المناخ بعناصره المختلفة من حرارة ورياح ورطوبة وأمطار، وسطح الأرض بمكوناته المختلفة والعوامل المشكلة له.
ولقد تعرض هذا الكتاب للكون الذي تسبح فيه كرتنا الأرضية والذي لا يعلم مداه إلا خالقه العظيم. ويتميز الكتاب بصفة عامة عن الكتب العربية الأخرى المماثلة بأنه اشتمل على فصل خاص بالخرائط وهو موضوع مهم يحتاجه الطالب المبتدئ في الدراسات الجغرافية؛ لأن الخارطة هى أداة الجفرافي الأساسية، كما وأن الكتاب قد عالج موضوعات حديثة في ميدان الجغرافيا مثل التلوث البيئى والجغرافيا التطبيقية.
وأخيراً، فإن هذا الكتاب يظهر للقراء في وقت تشهد فيه المكتبة السعودية نشاطًا ملحوظًا في تأليف الكتاب ونشره وتوزيعه ويصاحب
(1/13)
هذا النشاط إقبال على القراءة والبحث، ولقد أضحى العلم والفكر والثقافة من أبرز جوانب التنمية في المجتمع السعودي، فالتنمية الثقافية تسير جنبًا إلى جنب مع التنمية الاقتصادية، تستفيد منها وتؤثر فيها وتوجهها في نفس الوقت.
وبعد.... فإذا كنت لم أتمكن من تلبية رغبة الزميلين المؤلفين في الاشتراك معهما في تأليف هذا الكتاب بسبب مشاغلي المتعددة، رغم أن فكرة هذه الكتاب كانت وليدة لقاءات بيننا, فإنه يسعدني أن أقدم هذا الكتاب إلى كل من يريد أن يتعرف على علم الجغرافيا بفروعه المتنوعة، ومجالاته العديدة، سائلًا الله أن ينفع به.
والله ولي التوفيق ...
أ. د. أسعد سلمان عبده
مجلس الشورى
(1/14)
مقدمة الكتاب
إن الاهتمام بعلم الجغرافيا والبيئة آخذ في الازدياد يومًا بعد يوم نظرًا لأهميته للإنسان وإسهاماته في خدمة كثير من العلوم الأخرى، بالإضافة إلى ذلك فإن أصول المعرفة الجغرافية قد أصبحت ضرورة لكثير من طلاب العلم والثقافة العامة، ويحتوي كتاب "المدخل إلى علم الجغرافيا والبيئة" على جزء كبير من أوليات وأصول هذه المعرفة، أضف إلى ذلك أن هذا الكتاب عبارة عن ثمرة جهد وبحث ودراسة استمرت أكثر من خمس سنوات قبل طبعته الأولى، وبقي مواكبة له حتى الآن، ولقد اجتهد المؤلفان خلال تلك المدة في الاطلاع على أحدث الإحصاءات والنظريات العلمية، والاستفادة مما كتب في ميدان علم الجغرافيا والبيئة بوجه عام، والمدخل إلى هذا العلم بوجه خاص. ومما تجدر الإشارة إليه هنا أن المؤلفَيْن قد قاما بتدريس مقرر المدخل في جامعات وأكاديميات عربية وأجنبية وحاولا تضمين خبراتهما وخلاصة مناقشتهما، مع زملائهما الأساتذة وأبنائهما الطلاب في هذا الكتاب.
ويضم الكتاب ملاحق تحتوي على بعض المعلومات الجغرافية الأساسية المتعلقة بالقارات من حيث المساحة وتعداد السكان وأهم الأنهار والمدن، وبعض وحدات القياس الخاصة بالأبعاد والمساحات والأوزان والحجوم.
ويأمل المؤلفان أن يحقق هذا الكتاب الهدف الذي سعيا إلى تحقيقه، ألا وهو تلبية الحاجة في هذا المجال الحيوي، مجال التعريف بعلم الجغرافيا
(1/15)
والبيئة وأهم فروعه، بصورة عامة مبسطة، ولا ينسى المؤلفان في هذه المقدمة تقديم الشكر لمركز البحوث بكلية الآداب جامعة الملك سعود لتيسيره عمليات نسخ مسودات الكتاب ورسم خرائطه في طبعته الأولى، كما يسعدهما تقديم الشكر مقدمًا لكل من أبدى أو سوف يبدي أية ملاحظات أو اقتراحات خاصة من الإخوة الزملاء والأخوات الزميلات أو الأبناء الطلاب والطالبات، تسهم في تطوير هذا الكتاب وإبرازه مستقبلًا في صورة أفضل وأكمل بإذن الله.
والله من وراء القصد.
المؤلفان
(1/16)
الفصل الأول: الفكر الجغرافي والبيئة
ما بين الجغرافيا والبيئة
...
يعد علم الجغرافيا لدى الكثير من الباحثين هو علم اليئة، وقد عرفت الجغرافية بأنها علم دراسة البيئة، وقد اشتق مصطلح البيئة من "باء" بمعنى رجع، "وتبوأ المكان" أي حل بالمكان ونزل به، قال تعالى: {وَالَّذِينَ تَبَوَّءُوا الدَّارَ وَالإِيمَانَ} [سورة الحشر آية 9] أي الذين استقروا بالمدينة وسكنوها من الأنصار، وثبتت قلوبهم واستقرت على الإيمان، ومن تتبع استخدامات كلمة البيئة نجد أنها تشير إلي المنزل والمكان الي يتردد عليه الإنسان، وتعني كلمة البيئة في اللغة الإنجليزية Environment كما تشير المعاجم إلى أنها تشمل الظروف الطبيعية والمؤثرات الخارجية التى تؤثر في حياة الكائنات بما فيها الإنسان1.
وكلمة البيئة الآن شائعة الاستخدام ويرتبط مدلوها بالموضوع الذي استخدمت فيه، فهي أحيانًا تدل على إقليم طبيعي مثل قولنا "البيئة الاستوائية" أو إقليم اقتصادي مثل "البيئة الصناعية"، أو إقليم عمراني مثل "البيئة الريفية"، أو أقاليم أخرى مثل "البيئة الثقافية" و"البيئة الاجتماعية". وأحيانًا تدل هذه الكلمة على مكان معين مثل "بيئة المنزل"
__________
1 محمد عبد القادر الفقي "1999م": البيئة مشاكلها وقضاياها وحمايتها من التلوث، الهيئة المصرية العامة للكتاب، مكتبة الأسرة 1999، القاهرة، ص14.
(1/19)
و"بيئة الحي"، من ذلك يتضح لنا أن مصطلح البيئة مصطلح يصلح للاستخدام في مجالات عديدة.1
أما بالنسبة لكلمة الجغرافيا فقد استخدمت لأول مرة عام 300ق. م تقريبًا بمدينة الإسكندرية حينما تداولها الباحثون في الموسييون Mouseion وهي دار البحث والدراسة ذات الشهرة العالمية والتي ألحقت بها مكتبة الإسكندرية، أعظم المكتبات في العالم آنذاك.2 وقد تطور مدلول كلمة الجغرافيا وتعددت تعريفاتها بين الباحثين مع مرور الزمن. وعلى الرغم من اختلاف التعريفات لعلم الجغرافية، إلا أنها واصلت تمحورها بصفة عامة حول دراسة الإنسان والأرض باعتبارها موطنًا للإنسان وإدراك ما بينهما من علاقات توزيعًا وتحليلًا وتعليلًا، ولقد عرّف بعض الباحثين الجغرافيا بأنها علم التبيؤ البشري, وهذا التعريف يجسد إلى حد ما اتجاه المدرسة الأيكلوجية التي ترى أن الجغرافيا هي دراسة تأثير البيئة الطبيعية في الإنسان وأوجه نشاطه المختلفة.3
وقد رأى هانس بوبك "Hans Bobek"، وهو جغرافي ألماني4 الأصل، أن الجغرافيا ذات مجال يتمثل في منطقة التقاء القشرة الأرضية والغلاف الحيوي والغلاف الغازي عند سطح الأرض، ولا شك أن ذلك يمثل الوسط أو البيئة التى يعيش فيها الإنسان.
__________
1 رشيد الحمد، ومحمد سعيد صبارين "1407هـ/1986": البيئة ومشكلاتها, مكتبة الفلاح، الكويت، ص"14"
2 محمد محمود محمدين "1417هـ/ 1996م": الجغرافيا والجغرافيون بين الزمان والمكان، ط2، مكتبة الخريجى، الرياض، ص25.
3 عبد الرازق عباس حسين "1970": الإطار النظري للجغرافيا، بغداد، ص19 بتصرف.
4 محمد السيد أرناؤوط "1999م": الإنسان وتلوث البيئة، مكتبة الأسرة، الهيئة المصرية العامة للكتاب، القاهرة، ص 17-18.
(1/20)
ويطلق على علم البيئة الحديث مصطلح الإيكولوجى"Ecology" وتتكون هذه الكلمة من مقطعين يونانيين هما "أيكوس Oikos" وتعنى "مكان المعيشة"، و "لوغوس Logus" وتعني "دراسة"، وعلى ذلك تعنى "أيكولوجي" دراسة أماكن معيشة الكائنات الحية وما يحيط بها.1
والبيئة هى الوسط المكاني الذي يعيش فيه الإنسان ويرتاده بما يضم من ظاهرات طبيعية وبشرية يتأثر بها ويؤثر فيها، وبعبارة أخرى هي كل ما نرى ونسمع ونشم ونتذوق ونلمس سواء أكان ذلك من خلق الله سبحانه وتعالى ودون تدخل الإنسان "ظاهرات طبيعية" أم من صنع الإنسان "ظاهرات بشرية"2.
في ضوء السطور السابقة يتضح لنا مدى الارتباط بين الجغرافية ودراسة البيئة، وقد أصبح مصطلح البيئة يستخدم حاليًا للدلالة على الأماكن بمحتواها المتميز كما سبقت الإشارة من قبل, كالقول: البيئة الريفية والبيئة الحضرية والبيئة البحرية والبيئة الصحراوية، تعبير "البيئة" يستخدم أحيانًا للدلالة على الأطر المعنوية والاجتماعية كالقول: البيئة الثقافية أي الإطار الثقافي بما يشمله من لغة ومعرفة وعقيدة وأدب وفن وأخلاق وعادات وتقاليد.
وإذا كانت الجغرافيا تدرس البيئة بمفهومها العام إلا أن النظام البيئي هو مجال لمجموعة من العلوم التى تسمى "علوم البيئة" والتى تهتم بدراسة مكونات هذا النظام وهي3:
__________
1 الفقي، مرجع سبق ذكره ص14.
2 المرجع السابق، ص14.
3 المرجع السابق نفسه، ص26-27.
(1/21)
1- مجموعة العناصر غير الحية "الماء-غازات الهواء-ضوء الشمس وأشعته المختلفة، التربة وعناصرها، الصخور وأنواعها، والمعادن".
2- الكائنات الحية المنتجة producers وتتمثل في النباتات التى تعتمد في إنتاج غذائها على عناصر البيئة غير الحية.
2- الكائنات الحية المستهلكة Consumers وتتمثل في الحيوانات آكلة العشب والحيوانات المفترسة.
4- الكائنات الحية المحللة Decomposers وهي كائنات نباتية وحيوانية مجهرية تتمثل في الفطريات والبكتيريا.
(1/22)
ماهية الفكر الجغرافي وتطوره
مدخل
...
ماهية الفكر الجغرافي وتطوره:
بدأت رغبة الإنسان في التعرف على بيئته وإمكاناتها منذ أن خلقه الله على سطح هذا الكوكب، ويرجع الفضل في ذلك إلى أن للإنسان حاجات ضرورية، لا بد أن يسعى لتوفيرها كالمشرب والمأكل والمأوى والملبس، وهذه أمور تتطلب منه معرفة المنطقة التى يعيش فيها، فالذهاب إلى مكان معين والعودة منه أمران يتطلبان من الإنسان أن يكون على بينة ومعرفة بالعلاقات المكانية التى تسهل له الحركة، والعلاقات المكانية جزء من علم الجغرافيا.
ولم يقف الإنسان في العصور القديمة عند حد التعرف على البيئة، بل حاول تفسير وجود الظاهرات الطبيعية التى تحيط به وتنتشر حوله، ولكن هذه التفسيرات اعتمدت على الخيال أحيانًا فجاء بعضها نوعًا من الخرافات والاعتقادات الغريبة.
(1/22)
ويمكن القول دون ما مبالغة أن نوعًا من المعرفة والملاحظات والتأملات ذات الصبغة الجغرافية قد بدأت مع وجود الإنسان على سطح هذا الكوكب ولازمته في رحلة حياته عبر قرون طويلة.
(1/23)
أولاً: ماهية الفكر الجغرافي:
اعتمد التفكير الجغرافي منذ أقدم العصور على دعامتين أساسيتين: الأولى تتعلق بالفلك والأجرام السماوية التى لاحظها الإنسان واستدل بها في أسفاره فكانت بمثابة أول بوصلة استعان بها في حياته.
والدعامة الثانية هي إدراك العلاقات المكانية التى يسرت الكشف الجغرافي، ولقد ظلت هاتان الدعامتان أساس الفكر الجغرافي منذ أقدم العصور حتى مطلع العصور الحديثة حينما اتسعت آفاق المعرفة الجغرافية وامتدت أطرافها لتشمل مجالات جديدة.
وكلمة جغرافيا التى نستخدمها اليوم عبارة عن كلمة إغريقية تعنى "وصف الأرض" إذ إن "geo" تعني أرضًا، و graphy تعني "وصفا". ويعد بطليموس "75م-153م" أول من استخدم كلمة "جغرافيا" عنوانًا لأحد مؤلفاته وهو كتاب المرشد أو المدخل إلى الجغرافيا.
وتجمع قواميس اللغة ومعاجمها على اختلافها بأن الجغرافيا هي العلم المختص بدراسة سطح الأرض. لكن هذا التعريف الذي يعد تفسيرًا لمدلول لفظ "الجغرافيا" لم يرض الجغرافيين منذ القرن التاسع عشر الميلادي. وقد اعترض رتر Ritter الجغرافي الألماني البارز آنذاك على هذا التعريف "وصف الأرض" وقال: إنه تعريف مضلل خاطئ. وأضاف بأن
(1/23)
الجغرافيا هي "دراسة العلاقة بين كافة الظاهرات الطبيعية والجنس البشري".
ومنذ أن بدأ الاعتراض على تعريف وصف الأرض فتح الباب أمام تعريفات عديدة لكنها بصفة عامة تدور حول مفهوم واحد يتمثل في أن علم الجغرافيا يسعى جاهدًا لإبراز العلاقة بين الإنسان وبيئته التي تحيط به، وتوضيح مدى التفاعل الذى ينشأ عن هذه العلاقات، في إطار الأبعاد والاختلافات المكانية.
ومن أمثلة التعريفات المختلفة لعلم الجغرافيا تعريف مارث Marthe الذي يقول: "الجغرافيا هي أينية الأشياء Geography is the where of things".
ومن التعريفات التى لاقت رواجًا كبيرًا بين الجغرافيين لفترة طويلة تعريف رتشارد هارتشورن R. Hartshorne سنة 1939م والذي جاء فيه أن الجغرافيا هي "دراسة الاختلافات المكانية"، ومن أهم ما يوجه إلى هذا التعريف من نقد أن هذه الاختلافات المكانية لا تتضح أبعادها إلا بعد دراسة الأماكن ككل. وهكذا فالجغرافيا لا تتخير الاختلافات المكانية وتقتصر على دراستها، ولكنها تصل إلى معرفة هذه الاختلافات وطبيعتها من خلال الملاحظة والتحليل والتعليل.
ولو مضينا نستعرض التعريفات العديدة لعلم الجغرافيا لاستغرق ذلك صفحات عديدة. لقد تعددت التعريفات التى تحاول تحديد مفهوم الجغرافيا وما زالت تتراكم، لكنها وحتى اليوم لم تتفق على تعريف واحد جامع مانع
(1/24)
يحدد مجال هذا العلم وطبيعته تحديدًا دقيقًا، ويرجع ذلك بلا شك إلى اتساع مجال الدراسة الجغرافية ونمو هذا المجال باستمرار.
ومع كل ما ذكر مع صعوبات واختلافات حول تعريف علم الجغرافيا إلا أننا نستطيع أن نصوغ للجغرافيا تعريفًا في ظل ما يسود اليوم من اتجاهات فنقول:
"الجغرافيا هي دراسة شخصية المكان بملامحها الطبيعية والبشرية ودراسة توزيع وتحليل وتعليل".
وحينما نخضع هذا التعريف للتحليل نرى بأنه يتميز بالخصائص الآتية:
1- النظرة الكلية التي تدرك الواقع بجوانبه البشرية والطبيعية على اختلاف عناصر مكوناته وتفاعلها.
2- إبراز شخصية المكان التي تعد من أهم ما يهدف إليه علم الجغرافيا، إذ إن لكل مكان شخصيته المختلفة التي تميزه عن غيره. ولولا هذه الاختلافات التى تميز بين الأماكن من حيث الظروف المتنوعة لما كانت هناك جغرافيا كما نعرفها حاليًا.
3- الاهتمام بالظاهرات الجغرافية من حيث التوزيع والتحليل والتعليل؛ وذلك لإدراك العلاقات بينها, وهي أمر لا يرى بالعين المجردة، بل يتم الوصول إليه عن طريق التحليل والتوزيع، ويعد إدراك العلاقات المكانية عن طريق التوزيع والتحليل والتعليل من أهم السبل لإبراز وحدة الكل الجغرافي الذي لا يتجزأ.
(1/25)
تطور المعرفة الجغرافية
مدخل
...
ثانيًا: تطور المعرفة الجغرافية
أسهمت شعوب كثيرة، وحضارات متنوعة في نمو وتطور المعرفة الجغرافية. ولقد أسهم كل شعب بقدر ما سمح به تطوره وتقدمه الحضاري. وكان إسهام الشعوب في مجال المعرفة الجغرافية متأثرًا بخصائص بيئاتها وظروفها الطبيعية. ولكى نتعرف على تطور المعرفة الجغرافية ينبغي لنا أن نتتبع بعض نماذج الاهتمامات الجغرافية لدى الشعوب القديمة.
(1/26)
المصريون القدماء
مدخل
...
1- المصريون القدماء:
أتاح وجود نهر النيل بما يحمله من ماء وطمي، وكذلك المناخ المعتدل لمصر، ظروفًا أدت إلى قيام حضارة عريقة منذ أكثر من ستين قرنًا. ولقد برع المصريون القدماء في كثير من نواحي المعرفة ومنها المعرفة الجغرافية. ونستطيع أن نتتبع معرفة المصريين الجغرافية في مجالات ثلاثة نجملها فيما يلي:
أ- ملاحظة الظاهرات الفلكية واستخدامها في التقويم والحساب والأسفار.
ب-الرحلات.
ج- رسم الخرائط.
وسوف نقوم بعرض كل هذه المجالات بشيء من الإيجاز كما يلي:
(1/26)
أ- ملاحظة الظاهرات الفلكية:
ساعدت سماء مصر الصافية، منذ أقدم العصور، على رؤية الأجرام السماوية بوضوح وتتبعها. واختار المصريون من السماء أكبر أربابهم حينما لاحظوا ما لاحظته أغلب الشعوب القديمة من أثر الشمس في دورة الحياة اليومية، وارتباط شروقها بيقظة الكائنات بعد النوم وبالحركة بعد
(1/26)
الخمول فردوا ذلك إلى الإله "رع" وهو إله الشمس عندهم آنذاك وربط المصريون القدماء بين شروق النجم سيريوس Sirius المعروف بالشعرى اليمانية، وبين مجيء الفيضان، إذ إن هذا النجم يظهر قبل شروق الشمس بفترة قصيرة في يوم 19 يوليو كل عام أي قبل مجيء الفيضان ببضعة أيام، ولذلك فإنهم اعتبروه رسولًا يبلغهم بمجيء الفيضان.
وأطلق المصريون القدماء على هذا النجم اسم "سبدت Sepdt"، ومن هذه التسمية اشتق الاسم اليوناني "سوزيس Sothis".
ووجد المصريون القدماء كذلك أن الفترة التى تنقضي بين ظهور هذا النجم مرتين تقدر بنحو 365 أو 366 يومًا. فقسموا هذه الفترة إلى ثلاثة فصول هي: إخت Ekhet، فصل الفيضان، برت Pert فصل الإنبات، وشمو Shimw فصل الجفاف. وكانت السنة عندهم 12 شهرًا، بكل شهر 30 يومًا, ويضاف إليها بعد الشهر الأخير خمسة أيام سموها الأيام المضافة أو اللواحق، جعلوها أعيادًا يحتفلون فيها بذكرى خمسة من أربابهم الكبرى.
(1/27)
ب- الرحلات:
قام المصريون القدماء برحلات خارجية وداخلية زادت من معرفتهم الجغرافية. وكانت هذه الرحلات إما على هيئة بعثات تجارية أو حملات عسكرية. وتفوق المصريون القدماء في رحلاتهم البحرية نتيجة لأسباب عديدة أهمها:
- وجود نهر النيل وجريانه في القطر المصري من الجنوب إلى الشمال.
- تمتع مصر بوجود ساحلين طويلين لها على البحر المتوسط والبحر الأحمر.
- كثرة البحيرات الساحلية والداخلية في البلاد.
(1/27)
- وجود البردي والأخشاب التى صنع منها المصريون قواربهم.
ولقد كان نهر النيل والمسطحات المائية السالفة الذكر بمثابة مدارس للتدريب البحري آنذاك, وبالتالي ساعدت المصريين على الإقبال على ركوب البحر والقيام برحلات بحرية مهمة.
ومن أهم الرحلات التى قام بها المصريون:
1- رحلة أو بعثة سنفرو حوالى سنة 3200 ق. م لجلب الخشب من بلاد الشام لبناء السفن والمعابد.
2- رحلة حتشبسوت حوالي سنة 1500 ق. م إلي بلاد بونت1.
ولقد ضمت الرحلة خمس سفن بحرية وذلك لإحضار البخور اللازم للطقوس الدينية في معابد مصر القديمة.
3- رحلة نخاو منذ أكثر من سته وعشرين قرنًا والتي دارت حول أفريقيا في أكثر من ثلاث سنوات، وقطعت فيها ما يقرب من 13500 ميل, وقد أشار هيرودت لهذه الرحلة في كتاباته.
قام المصريون كذلك بحملات وبعثات عسكرية في أيام تحتمس الثالث ورمسيس الثاني إلى بلاد الشام وفلسطين وبلاد النوبة، وأطلق جنود تحتمس على نهر الفرات آنذاك "النهر ذو المياه العكسية" لأنه يسير من الشمال إلى الجنوب على عكس ما ألفوه من نهر النيل.
ولا شك أن هذه الحملات والرحلات قد زادت من رقعة المعرفة الجغرافية عند المصريين القدماء.
__________
1 من المرجح أن تكون بلاد بونت هي بلاد الصومال الحالية.
(1/28)
جـ- رسم الخرائط:
يجمع الباحثون على أن مصر من أقدم الدول التى عرفت أصول المساحة والقياس، وذلك بدافع الاهتمام بتقدير الضرائب المستحقة على الأراضي. وكان مسح هذه الأراضي يتم عقب كل فيضان وذلك عند بذر البذور.
وقد وجدت خرائط مصرية قديمة ترجع إلى عهد رمسيس الثاني سنة 1300 ق. م تبين مواقع الأعمدة التى تحدد مساحة الأحواض في متحف تورينو بإيطاليا وهي مرسومة على ورقة من البردي توضح أحد مناجم الذهب "شكل 1".
شكل "1" أقدم خريطة مصرية وتوضح أحد مناجم الذهب
(1/29)
وهناك نوع آخر من الخرائط يمكن أن يوصف بالخرائط الدينية، وهي تلك الخرائط التى كانت توضع في قبور الموتى لترشدهم إلى العالم الآخر.
(1/30)
بلاد ما بين النهرين
مدخل
...
2- بلاد ما بين النهرين:
بنى البابليون الأبراج للتعرف على الأجرام السماوية ورصد حركاتها وتمكنوا من تسجيل ظاهرتى الخسوف والكسوف وأطلقوا على الفترات التى تفصل بين كسوف وآخر تعبير ساروس Saros.
ووضع البابليون تقويمًا قمريًّا وجعلوا طول الشهر القمري 29 يومًا وثلاثين يومًا بالتتابع. وعلى هذا صار طول السنة 354 يومًا. ولكي يتم التوافق بين السنة القمرية والسنة الشمسية كان البابليون يضيفون شهرًا آخر للسنة عند الضرورة لتصير 13 شهرًا.
(1/30)
ب- فن الخرائط:
البابليون أقدم الشعوب التي برعت في رسم الخرائط. وساعدهم على ذلك توافر المادة الخام التي كانوا يصنعون منه خرائطهم والممثلة في الطين الذي يرسبه نهرًا دجلة والفرات. بالإضافة إلى ذلك فإن تفوقهم في علم الفلك والرياضيات قد يسر لهم الدوائر والأشكال الهندسية وغيرها من الأشياء والحسابات اللازمة لإعدد الخرائط.
(1/30)
شكل "2" رسم لأقدام خريطة في العالم
(1) بابل (6) نهرات الفرات
(2) بلاد آشور (7) لعله فرع الفرات
(3) جبال شادو (8) المستنقع الذي يصب فيه نهر الفرات ولعله هو الحمارا الحالي
(4) مدينة أور (9) القنال الذي ينتهي إلى البحر المحيط
(5) بلاد خبان (10) بيت ياقين
ويذكر أحمد سوسه أن أقدم خريطة معروفة للعالم حتى الآن هي لوح من الطين المحروق تمثل منطقة الفتوح التى أنجزها سرجون السامي ملك اكاد "حوالى 2300 ق. م"، وهي عبارة عن سهل مستدير يشتمل على بلاد بابل وآشور وتقع الجبال في جهة الشمال والأهوار في الجنوب.1 ويحيط بالدائرة البحر وعلى أطراف البحر جزر رسمت على شكل مثلثات دونت
__________
1 أحمد سوسيه، العراق في الخوارط القديمة، مطبوعات المجمع العراقي سنة 1959م، ص 5.
(1/31)
عليها المسافات. ورسمت بابل في وسط الدائرة على شكل مستطيل "شكل2".
ولكن الأستاذ إرون ريز Erwin Raisz يؤكد أن هناك خريطة أخرى أقدم من التى ذكرها سوسة.1 وهذه الخريطة أيضًا وجدت في جاسور على بعد حوالي مائتي ميل شمالي بابل. ولقد وجدت هذه الخريطة مع ما يقرب من مائتي لوح من الطين المحروق والتي كتب عليها بعدة لغات مثل السومرية والأكدية. ويبدو أن الخريطة التى يشير إليها يرجع تاريخها إلى حوالي 2500 ق. م. وسوف نتناول الإشارة إلى هذه الخريطة أثناء الحديث عن علم الخرائط في فصل لاحق.
وهناك خرائط أخرى عثر عليها المنقبون عن الآثار مثل خريطة مساحية ترجع إلى سلالة أور الثالثة في أواخر الألف الثالثة قبل الميلاد, وتمثل هذه الخريطة مساحة 800 دونم عراقي مقسمة إلى قطع بأشكال ذوات أضلاع.
__________
1 Erwin Raisz, Catography, (New York:Mc Graw-Hill Book Comany, Inc., 1938) , p.10
(1/32)
جـ- قوائم البيانات الجغرافية:
دوّن البابليون قوائم بالبيانات الجغرافية التي عرفوها عن الأقاليم المختلفة مثل قوائم الملك سرجون. وتعد بعض هذه البيانات إرشادات للسفر وبيانات عن الطريق، ويبدو أنها كانت خاصة بالأعمال الإدارية. وربما كان اتساع الدولة والنجاح في ضم الأقاليم سببًا للاهتمام بالمعلومات الجغرافية لدى البابليين عن هذه الأقاليم لتيسير إدارتها.
(1/32)
3- الفينيقيون:
الفينيقيون أمة سامية عاشت على الساحل الشرقي للبحر المتوسط جاءوا على هيئة هجرات وفدت من الجنوب الشرقي من بابل أو الخليج العربي. ويرى بعض الباحثين أن الفينيقيين ظهروا كأمة تجارية منذ سنة 1600ق. م وأن اسم الفينيقيين مشتق من بنى كنعان، وإن كانوا يسمون الكنعانيين والقرطاجيين (Punicus) ثم تحور الاسم إلي الفينيقيين.
مع أن الفينيقيين كانوا أمة بحرية تجارية إلا أننا لا نجد لهم أية خرائط, على الرغم من أن الملاحة البحرية تتطلب الخرائط المرشدة. وقد يرجع السبب في ذلك إلى احتفاظ الفينيفيين بأسرار الطرق التجارية وخشيتهم من وقوع الخرائط في أيدي غيرهم. وأهم إسهامات الفينيقيين في المعرفة الجغرافية أنهم أسسوا مئات المحطات البحرية وعشرات من المستوطنات البشرية والمدن مثل: قرطاجة وتعني المدينة الجديدة وصيدا (نسبة لصيد السمك) ، وصور وقبرص ورودس وصقلية وبانتلاريا. كما أنهم وصلوا إلى شمال غربي الهند، وداروا حول أفريقيا في عهد نخاو. كما وصلوا إلى الجزر البريطانية. ويرى بعض الباحثين أن هانو Hanno الفينيفي القرطاجى قد وصل إلى سيراليون في القرن الخامس قبل الميلاد ومعه ثلاثون ألف شخص في أسطول مكون من ستين سفينة.
ولقد برع الفينيقيون في الاستعانة بالنجوم في أسفارهم ليلًا. ولعل حرص الفينقييين على التكتم على أسرار مسالكهم التجارية هو السبب في قلة ما نعرفه عن تراثهم الجغرافي في وقتنا الحاضر.
(1/33)
الإغريق
مدخل
...
4- الإغريق:
نال الإغريق شهرة كبيرة بسبب مكانتهم العلمية ومنزلتهم الحضارية. ولقد ساعدت ظروف بيئتهم على قيام أول حضارة أوروبية على سواحل بحر إيجة حيث أتاح لهم حماية بحرية كافية، كما أنه سهل لهم الاتصال بالبلاد المجاورة. ويتميز الفكر الإغريقي أو اليوناني بأنه يحمل سمات علمية. ويمكن تتبع المعرفة الجغرافية عند الإغريق في مصدرين: المصدر الأول: الملاحم الشعرية مثل ملحمة هوميروس Homer وهي المعروفة باسم الإلياذة وتقع في 9895 بيتًا وهي قصة حرب, وتنسب إلى هوميروس, وكذلك "الأوديسية" وتقع في 12110 بيت وهي قصة أمن وسلام.
وقد امتزجت الجغرافيا بالخرافات في هذه الملاحم. ويرى هوميروس أن أوقيانوس هو المصدر الأول ليس فقط للبحار والأنهار والعيون, ولكن لكل ما على سطح الأرض؛ لأن الماء في نظره هو أصل الخلق.
أما المصدر الاني للفكر الجغرافي اليوناني فقد تمثل في كتابات الأعلام والرواد, ومن أولهم طاليس Thales الذي يرى أن الماء أصل كل موجود من نبات وحيوان وجماد. ويعزي ذلك إلى أن الماء هو المادة الوحيدة التي يراها الإنسان في أحوال طبيعية ثلاث: غازية، سائلة، صلبة، وأن الموجودات لا تخرج عن إحدى هذه الحالات الثلاث.
(1/34)
جغرافيو بحر إيجة:
ومن أشهر الجغرافيين الإغريق مجموعة اشتهرت باسم "جغرافيو بحر إيجة" حيث كان بحر إيجة بجزره وسواحله مهدًا لجماعة من الجغرافيين اليونان الذين عرفوا فيما بعد بهذا الاسم نسبة إلى هذا البحر. ومن أشهر هؤلاء:
(1/34)
أ-طاليس:
ولد في ملطية Miletus جنوب غربي تركيا، في القرن السابع قبل الميلاد، ورحل إلى مصر حيث تعلم الهندسة والفلك مما ممكنه من التنبؤ بكسوف الشمس قبل حدوثه سنة 585 ق. م, ومن آرائه الجغرافية أن القمر يعكس أشعة الشمس، وكان يعتقد أن سبب فيضان النيل هو الرياح الموسمية التي تعوق النهر عن أن يصب في البحر. وقد أشار طاليس إلى أن معرفة المناخ تتيح إنتاج زيتون جيد..
ب- انكسيمندر Anaximander
أحد سكان مدينة ملطية الواقعة على الساحل الغربي لآسيا الصغرى. ولقد كان من أبرز تلاميذ طاليس في القرن السادس الميلادي. ومما يذكر عن انكسيمندر أنه رسم خريطة للعالم وضح عليها البحار والأنهار المعروفة آنذاك.
واعتبرت خريطته هذه أول خريطة للعالم جاءت بعد خريطة جاسور البابلية بألفي سنة, كما أن جعل بلاد اليونان في قلب العالم.
جـ- هيكاتيوس Hecataeus
كان أحد سكان مدينة ملطية كذلك. وعاش في الفترة ما بين 520-475 ق. م. ووضع أقدم كتاب في الجغرافيا بعنوان "الفترات الزمنية". وأدخل هيكاتيوس تحسينات مهمة على خريطة العالم التي رسمها انكسيمندر، كما أنه كتب وصفًا موضوعيًّا للعالم. وعلى الرغم من ضياع معظم ما كتبه هيكاتيوس إلا أنه لا تزال بعض فقرات واقتباسات مما كتبه باقية حتى وقتنا هذا. أما جل ما كتب فقد كان مآله إلى الضياع.
(1/35)
لقد اعتقد هيكاتيوس أن الأرض قرص مستوٍ تحيط به مياه المحيطات من كل اتجاه, كما أنه قسم العالم إلى قسمين: أوروبا وآسيا. وألحق ليبيا "أفريقيا" بآسيا, والجدير بالذكر أنه جعل مساحة أوروبا في خريطته تعادل مساحتى آسيا وليبيا.
وقام هيكاتيوس برحلات متعددة, ويقال بأنه أول من وصف مصر بأنها هبة النيل. ولقبه البعض "أبوالجغرافيا".
د-هيرودوت:1
برز من اليونانيين بعد هيكاتيوس المؤرخ اليوناني هيرودوت "484-425ق. م" والذي ولد في الأناضول وزار مصر وسوريا وليبيا. وقد تضمت كتاباته التاريخية وصفًا لآسيا وأفريقيا اللتين كانتا مسرحًا لأحداث التي تناولها. ومن الغريب أن هيرودوت سخر مما قاله هيكاتوس من أن مساحة أوروبا تعادل مساحة آسيا وليبيا مجتمعين, وقال: إن مساحة أوروبا تفوق بكثير مساحتي آسيا وليبيا معًا.2
وكان هيرودوت يحاول تعليل ما يراه، وهو الذي أطلق اسم الدلتا على مصب نهر النيل لأنه يشبه حرف دلتا في الحروف الإغريقية. كما أنه عزى تكوينها إلي الإرسابات الطميية السوداء التى يجلبها نهر النيل.
وأهم ما نلاحظه على الفكر الجغرافي الإغريقي قبل فتوح الإسكندر المقدوني بصفة عامة, أنه اهتم بالجغرافيا الفلكية والرياضية ونظريات خلق الكون وأصله. وكانت معظم معلومات الإغريق تستند إلى أفكار البابليين والمصريين القدماء.
__________
1 يتكون هذا الاسم من "هيرا" وهي معبودة إغريقية و" دوتس" أي أعطى، فيصير تفسير الاسم عطاء هيرا، مثل عطا الله.
2 Raisz مرجع سبق ذكره، ص14.
(1/36)
الفكر الجغرافي في العصر الهلينستي
مدخل
...
5- الفكر الجغرافي في العصر الهلينستي:
تعرف القرون الثلاثة التي أعقبت وفاة الاسكندر الأكبر باسم العصر الهلينستي HellenisticAge. تميزت هذه الفترة بانتشار الحضارة اليونانية في أقطار العالم القديم. وكانت الإسكندرية مركز إشعاع حضاري وأعظم مدن العالم آنذاك على الإطلاق. ومن أبرز علماء الجغرافيا في تلك الفترة أريستاركوس، وهيباركوس، وايراطوسشينس.
(1/37)
أ- أريستاركوس Aristarchus:
"المتوفى في القرن الثالث ق. م" توصل أريستاركوس إلى أن الأرض تدور حول الشمس في مدار مائل وتدور حول نفسها أيضًا. وقد تمكن أريستاركوس من إيجاد النسبة بين بعد كل من الشمس والقمر عن الأرض وفقًا لنظرية فيثاغورس بالمثلث القائم الزاوية.
(1/37)
ب- هيباركوس Hipparchus:
يرجع إليه الفضل في ابتكار نظام دوائر العرض المسمي Kalimata1 ومفرده كليما Kalima ومنها اشقت كلمة "إقليم" العربية. وقد عاش هيباركوس في أواسط القرن الثاني قبل الميلاد. وكان هيباركوس يعتقد بأن الأرض مركز الكون وأن الشمس وبقية الكواكب تدور حولها. وقد نشر جداول يحدد فيها مواعيد الكسوف والخسوف لمدة ستة قرون.
__________
1 استخدام اليونانيون هذا اللفظ للإشارة إلى الخطوط العرضية التي رسموها على خرائطهم وكانت تدل على طول النهار بالمناطق التي يمر بها وقت الانقلاب الصيفي.
(1/37)
إيراطوسثينس
...
جـ- إيراطوشينس:
قام هذا العالم بإنجازات كبيرة خدمت العلوم الأخرى بوجه عام والجغرافيا بصفة خاصة. ومن ضمن إنجازاته أنه تمكن من تقدير محيط الكرة الأرضية بطريقة رياضية كما سنراه في الفصل الخاص بالخرائط في هذا الكتاب.
(1/38)
الفكر الجغرافي عند الرومان:
اعتمد الرومان على أصول المعرفة الإغريقية، وليس من المبالغة في شيء إذا قيل إن الرومان هزموا اليونان عسكريًّا, إلا أن الرومان صاروا أسرى للثقافة اليونانية. ومن أشهر الجغرافيين في العصر الروماني استرابو Steabo الذي يوصف بأنه أبو الجغرافيا. وهو يوناني الأصل لكنه درس الجغرافيا في روما والإسكندرية.
وقد دون استرابو أعماله الجغرافية في سبعة عشر مجلدًا، وسجل فيها نتائج مشاهداته في أسفاره ورحلاته الواسعة التي قام بها. ومن بين الأمور المهمة التي توصل إليها وجود مناطق معتدلة المناخ فوق الجبال في المناطق الاستوائية.
ومن أبرز شخصيات العصر الروماني بليني Pliny الذي شغل مناصب عديدة في القرن الأول الميلادي، فكان حاكمًا لأسبانيا وقائدًا للأسطول. وقد حاول كتابة دائرة معارف عن الطبيعة ضمت سبعة وثلاثين كتابًا كان نصيب الجغرافيا منها أربعة كتب من الثالث إلى السادس. وتضمنت الكتب الأخرى الكثير من الحقائق الجغرافية.
أما بطليموس Claudius Ptolemy فقد ولد في صعيد مصر "سوهاج" سنة 75م, وهو أول من حاول وضع أسس علمية للجغرافيا، وقد عرض
(1/38)
أراءه في كتابة الجغرافيا أو المدخل إلى علم الجغرافيا Geografika Suntaxis.
ويعد بطليموس بحق همزة الوصل بين الجغرافيا القديمة والجغرافيا الحديثة. ويضم كتاب "الجغرافيا" لبطليموس عدة أجزاء يتناول الأول منها طرق رسم الخرائط ومساقطها. وفي الجزء الثاني والثالث يدرس أوروبا ويحدد عروض وأطوال المدن، وتناول أفريقيا مبتدئًا بالمغرب في الجزء الرابع، ودرس آسيا في الأجزاء الخامس والسادس والسابع.
وقد تضمن الجزء الثامن قائمة بالمدن الشهيرة وتحديد درجات طولها وعرضها، وزود الكتاب بخرائط عديدة أهما خريطة للعالم "شكل3". وقسم بطليموس العالم وفق خطين رئيسيين هما خط الاستواء، وخط طول جزيرة فيرو Ferro.
ومما تجدر الإشارة إليه أن بطليموس كان أحد علماء الإسكندرية المشهورين. وقد نبغ في الرياضيات وعلم الفلك، وتنسب إليه النظرية المعروفة باسم Geocentric التي كانت تفيد بأن الكرة الأرضية هي مركز الكون1.
__________
1 Artur Strahler, The Earth Science, (New York: Harper and Rowm publisshers, 1963) p.7
(1/39)
دور العرب في المعرفة الجغرافية
مدخل
...
ثالثًا: دور العرب في المعرفة الجغرافية:
اهتم العرب قبل الإسلام بما يحيطهم من ظاهرات جغرافية مختلفة؛ لأن طبيعة حياتهم كانت تعتمد على الترحال في الصحاري المترامية الأطراف للرعي والتجارة، ومن يتتبع الشعر الجاهلي يصل إلي أن العرب عرفوا كثيرًا من الحقائق الجغرافية عن طبيعة بلادهم.
(1/39)
شكل "3": خريطة العالم كما رسمها بطليموس
وعند ظهور الإسلام زاد الاهتمام بالمعرفة الجغرافية؛ لأن كثيرًا من العبادات ترتبط بتحديد الأوقات والاتجاهات مثل الصلاة والصوم، كما أن الحج يتطلب معرفة الطرق، ويؤدي إلى التقاء شعوب مختلفة الثقافات.
ولقد أسدى العرب خدمة جليلة للمعرفة الجغرافية، إذ إنهم ترجموا كتب الإغريق وحفظوها من الضياع، إلى جانب تصحيح ما بها من أخطاء وما أضافوه من كتب ألفوها. واهتم المستشرقون بالجغرافيا عند العرب بسبب تفوق العرب في هذا الميدان، ومن أهم هؤلاء المستشرقين: المستشرق الفرنسي رينو والمستشرق الألماني بروكلمان، والمستشرق الإيطالي نلينو والمستشرق الروسي كراتشكوفسكي.
(1/40)
ومما يعاب على ما كتبه بعض المستشرقين ما أقحموه من دس ضد الإسلام في مؤلفاتهم.
العوامل التي أدت إلى تفوق العرب والمسلمين في مجال الجغرافيا:
لعل أبزر العوامل التي ساعدت على تفوق العرب والمسلمين في مجال الجغرافيا ما يلي:
1- اعتمد العرب قرونًا طويلة في حياتهم على الرعي الذي يتطلب الترحال في الصحاري المترامية الأطراف بحثا عن الكلأ والعشب فكان عليهم أن يتعرفوا على المسالك والدروب.
2- استفاد العرب من موقع بلادهم بين أقطار الموسميات "اليمن"، والغربيات "الشام" في التجارة. وكانوا يقومون برحلتي الشتاء والصيف مما تطلب منهم معرفة أيسر المسالك وأقصرها.
3- إن صفاء سماء الجزيرة العربية معظم أيام السنة وقلة السحب مكنت العرب من دراسة الكواكب والنجوم والاستعانة بها في الاهتداء إلي طرقهم في أسفارهم.
4- تتطلب الصلاة معرفة الاتجاهات الأصلية والأوقات مما دفع المسلمين من عرب وغيرهم إلى ابتكار الوسائل والأجهزة المتنوعة اللازمة لذلك وتطويرها.
5- الحج مؤتمر عام للمسلمين ساعد على تلاقي الشعوب الإسلامية وتبادل المعرفة الجغرافية، والحج فريضة على كل من استطاع إليه سبيلًا، وهكذا اندفع صوب جزيرة العرب مسلمون من كل فج عميق، ولقد أدى ذلك إلى اتساع أفق المعرفة الجغرافية عند العرب.
(1/41)
وكان المسلمون لا يخشون السفر، وكانت لهم علاقات تجارية مع بعض الأقطار البعيدة مثل الصين.
6- الفتوح الإسلامية وما تطلبه ذلك من إنشاء جهاز البريد ومد شبكة الطرق والمواصلات, وتولد دافع لظهور كتب عديدة تعالج هذه الناحية "المسالك والممالك" لابن خرداذبة والإصطخري وابن حوقل.
7- إنشاء "بيت الحكمة" أيام الرشيد، في القرن الثاني الهجري الذي ضم في رحاب أخوة العلم والبحث العلمي والترجمة، علماء من كل الأقوام دون تعصب أو تحيز.
8- نشط بعض الرحالة المسلمين للبحث عن الأماكن التي ورد ذكرها في القرآن الكريم، مثل رحلة عبادة بن الصامت إلى بلاد الروم للبحث عن كهف الرقيم.
مصادر المعرفة الجغرافية عند العرب:
يذهب بعض الباحثين إلى أن الشعراء في الجاهلية كانوا هم أهل المعرفة, وقد سجل العرب أخبارهم وعاداتهم وظروف بلادهم في الشعر، حتى قيل: "إن الشعر ديوان العرب".
ومن نماذج الشعر الجاهلي ذي الصبغة الجغرافية قول امرئ القيس:
قفا نبك من ذكري حبيب ومنزل ...
بسقط اللوى بين الدخول فحومل
فتوضح فالمقراة لم يعف رسمها
...
لما نسجتها من جنوب وشمأل 1
__________
1 لاحظ أن الكلمات التى تحتها خط في هذه البيتين هي أسماء أماكن، كما أن الكلمات السميكة التي تحتها خط عبارة عن مصطلحات جغرافية.
(1/42)
ويتميز الشعر العربي بأنه أعطى صورة صادقة للبيئة المحلية وظروفها المختلفة.1
وقد ورد بالقرآن الكريم بعض الإشارات الجغرافية مثل ما يشير إلى كروية الأرض:
{يُكَوِّرُ اللَّيْلَ عَلَى النَّهَارِ وَيُكَوِّرُ النَّهَارَ عَلَى اللَّيْلِ} [سورة الزمر: 5] وما يشير إلى دوران الأرض:
{وَتَرَى الْجِبَالَ تَحْسَبُهَا جَامِدَةً وَهِيَ تَمُرُّ مَرَّ السَّحَابِ} . [سورة النمل: 88]
وقوله تعالى: {لا الشَّمْسُ يَنْبَغِي لَهَا أَنْ تُدْرِكَ الْقَمَرَ وَلا اللَّيْلُ سَابِقُ النَّهَارِ وَكُلٌّ فِي فَلَكٍ يَسْبَحُونَ} [سورة يس: 40] وما يشير إلى الغلاف الغازي وقلة الأكسجين كلما ارتفعنا عن سطح البحر:
{يَجْعَلْ صَدْرَهُ ضَيِّقاً حَرَجاً كَأَنَّمَا يَصَّعَّدُ فِي السَّمَاءِ} . [سورة الأنعام: 125] .
وهناك مصدر ثالث إلى جانب الشعر والقرآن ألا وهو الكتب الجغرافية، ومن أقدم ما كتبه العرب المسلمون في الجغرافيا ما دونه النضر بن شميل، وهشام الكلبي، ويذكر ياقوت الحموي أن هشامًا الكلبي دون 150 كتابًا منها كتاب البلدان الكبير وكتاب البلدان الصغير، وكتاب الأقاليم وعجائب البحار وكتاب الأنهار.
ولئن كانت كتابات الجغرافيين المسلمين قد تناولت شتى الموضوعات الجغرافية بحيث يمكن وصفها بالشمولية، ويمكن أن نصنف ما كتبوه وفق
__________
1 من أجل معرفة المزيد عن هذا الموضوع فإنه بإمكان الطالب الاطلاع على مقال للدكتور محمد محمود محمدين تحت عنوان: "يستفاد من الشعر الجاهلي في دراسة جغرافية الجزيرة"، مجلة الدارة، العدد الأول، السنة الرابعة، ربيع ثانٍ سنة 1398هـ مارس سنة 1978 ميلادية.
(1/43)
كل فروع التخصص المتعارف عليها الآن، إلا أننا سنقتصر على الفروع الجغرافية الآتية:
(1/44)
1- الجغرافية الفلكية:
بدأت الجغرافيا الفلكية في العصر العباسي على نطاق واسع، حيث انتشرت لها أربع مدارس في بغداد ومصر وشمال أفريقيا والأندلس، واعتمد العرب في هذا المجال على كتابى بطليموس "المجسطي" و"الجغرافيا" وقد أدخل العرب كثيرًا من التعديلات عند ترجمتهم هذين الكتابين.
ومن أشهر الجغرافيين المسلمين الفلكيين، محمد بن موسى الخوارزمي في القرن الثالث الهجري الذى ألف صورة الأرض، وأبو الحسن ثابت بن قرة، والكندي، وابن رسته، والبيروني.
ونظرًا لشهرة الخوارزمي فإننا سوف نشير إليه كمثال للجغرافيين الفلكيين المسلمين.
محمد بن موسى الخوارزمي: يطلق على النصف الأول من القرن التاسع الميلادي عصر الخوارزمي, ولا عجب في ذلك إذا ما عرفنا أن الخوارزمي كان من أكبر علماء الرياضة في عصره. وهو مبتكر علم الجبر، وكان الخوارزمي أحد فلكيي المأمون، وكان وثيق الصلة بدار الحكمة.
ويرجع كتاب الخوارزمي صورة الأرض إلى القرن الثالث الهجري التاسع الميلادي, وهو على هيئة جداول فلكية مع إضافات جغرافية. ويختلف تبويبه عن تبويب بطليموس. فبينما يبلغ عدد الأقاليم عند الخوارزمي سبعة أقاليم نجد أن بطليموس ذكر إحدى وعشرين منطقة في
(1/44)
كتابة "الجغرافيا". وعلى ذلك فإن صورة الأرض للخوارزمي ليست ترجمة حرفية لكتاب الجغرافيا لبطليموس كما ادعى بعض الكتاب الغربيين. وقد قسم الخوارزمي الأقاليم السبعة وفق درجات العرض.
(1/45)
2- جغرافية الرحلات:
عرف عن العرب حبهم للانتقال، واشتهروا برحلتي الشتاء والصيف التي ورد ذكرها في القرآن الكريم، وشجعهم على القيام بالرحلات عدة عوامل، منها أنهم اهتموا بمعرفة ووصف البلاد التي دخلت بعد فتحها في حوزتهم، تلك البلاد التي امتدت من الهند وحدود الصين شرقًا إلى أسبانيا وجبال البرانس غربًا، ومن القوقاز وآسيا الصغرى شمالًا إلى السودان ومجاهل أفريقيا جنوبًا، وأصبحت تلك المساحة الشاسعة عالمًا واحدًا مشتركًا في الدين والثقافة، وكانت الحاجة ماسة إلى معرفة الطرق الكبرى التي تصل إلى الأقاليم المختلفة لسهولة إدارة تلك المناطق، إلى جانب ذلك فإن الحاجة الدينية التي تتمثل في فريضة الحج التي كان المسلمون يتجشمون كل مشقة بنفس راضية في سبيل أدائها، حتمت على المسلمين معرفة الطرق والبلاد التي يمرون بها.
وكان بعض الرحالة يرحلون حبًّا للاستطلاع أو الذهاب إلى الأماكن التي ورد ذكرها في القرآن الكريم. ومن أمثلة ذلك رحلة سلمان الترجمان بأمر الخليفة الواثق "227هـ-481م" للبحث عن سد الصين الكبير، الذي يقال: إن الإسكندر الأكبر بناه بين العالم القديم وديار يأجوج ومأجوج.
ومن أهم الرحالة المسلمين "ابن حوقل" الذي طاف بالعالم الإسلامي ثلاثين سنة ووضع كتاب "المسالك والممالك" وكان ذلك في القرن الرابع
(1/45)
الهجري. والمقدسي الذي وضع كتابه "أحسن التقاسيم في معرفة الأقاليم". والإدريسي أبو عبد الله محمد صاحب كتاب "نزهة المشتاق في اختراق الآفاق" الذى ألفه في القرن الحادي عشر الميلادي. وأبو حسن محمد بن أحمد بن جبير. ويعتبر ابن جبير من أشهر الشخصيات الجغرافية في القرن السادس الهجري.
ومما لا جدال فيه أن أبا عبد الله محمد بن محمد اللواتي الطنجي المعروف باسم "ابن بطوطة" هو أمير الرحالة المسلمين بلا منافس1، وقد قضى نحو ثلاثين عامًا في أسفار. وقد كتب محمد بن جزي أخبار أسفار ابن بطوطة تحت اسم "تحفة النظار في غرائب الأمصار وعجائب الأسفار". وقد مات ابن بطوطة عام 1369 في مدينة فاس بالمغرب.
وقد قطع ابن بطوطة في أسفاره ما لا يقل عن خمسة وسبعين ألف ميل "120 ألف كم". وكان ابن بطوطة قد بدأ ترحاله بخروجه في يوم الخميس الثاني من شهر رجب عام خمسة وعشرين وسبعمائة هجرية لحج بيت الله الحرام وزيارة قبر الرسول عليه الصلاة والسلام، ولم يكن يدور بخلد صاحبنا أنه لن يعود إلى وطنه إلا بعد مضي أكثر من ربع قرن.
وتعتبر جغرافية الرحلات عند العرب نوعًا من الجغرافيا الوصفية التي تناولت الطرق والمسالك إلى الأقطار التى زاروها. وعني العرب بالحديث عن عادات الأمم والشعوب وطباعها. وكانت أحاديثهم تعتمد على المشاهدة بالعين والسمع بالأذن، وقد امتزجت ببعض الأساطير والخرافات؛ ولذلك فإنه يغلب عليها الطابع القصصي، ويطلق البعض
__________
1 ولد ابن بطوطة في طنجة ببلاد المغرب في 24 فبراير سنة 1304م، أي في سنة 703 هجرية. وينحدر هذا الرحالة من أسرة بربرية عرفت باسم "بطوطة". وتنتمي أسرته إلى قبيلة "ايلواتن".
(1/46)
على التقارير الجغرافية التي كان الولاة يرسلونها منذ أيام عمر بن الخطاب اسم "مرحلة الفضائل والمثالب" ذلك أن هذه التقارير كانت تتناول مزايا الأقاليم ومنتجاتها وكل ما يتعلق بكل إقليم منها.
(1/47)
3- فن الخرائط:
تعد خريطة الخوارزمي أقدم ما وصل إلى أيدينا من الخرائط العربية، وقد بينت على تلك الخريطة حدود الأقاليم السبعة، أما الأهمية الكبرى التي لا تنازع فيها هذه الخارطة أنها أوضحت مجرى النيل الذي يبدو منها أنه كان معروفًا جيدًا في ذلك الوقت.
ويعد الإدريسي "الذي ولد في 493هـ-1100م" من أشهر علماء الخرائط المسلمين. وينتمي الإدريسي "أبو عبد الله محمد بن محمد بن عبد الله بن إدريس" إلى بيت الأدارسة العلويين الذين طالبوا بالخلافة في بلاد المغرب، وقد تلقى العلم بقرطبة، وزار تركيا وهو في سن السادسة عشرة. كما زار صقلية ونمت بينه وبين ملكها روجر الثاني علاقات وثيقة.
وقد رسم الإرديسي خريطة للعالم على دائرة عظيمة الجرم ضخمة الحجم من الفضة, في وزن أربعمائة رطل رومي في كل رطل منها مائة درهم واثنا عشر درهمًا1. ويقال: إن هذه الكرة الفضية حطمها الثوار ونهبوها عند اقتحامهم لقصر روجر سنة 1160م. وترك الإدريسي خارطة مرسومة على الورق وكتابًا خاصًّا مبينًا فيه الأسماء الجغرافية.
ومن أهم أعمال الإدريسي كتابه "وصف الأرض" وأنها على شكل كرة معلقة في الفضاء "كالمح في البيضة". ثم يصف الأقاليم والبحار والخلجان وسطح الأرض. ويقسم الإدريسي الأرض إلى سبعة أقاليم ثم
__________
1 أغناطيوس يوليانوفيتش كراتشكوفسكي، تاريخ الأدب الجغرافي العربي، جـ1، ترجمة صلاح الدين هاشم "القاهرة سنة 1961م"، ص 271.
(1/47)
يقسم كل إقليم من الأقاليم السبعة إلى عشرة أقسام رأسية تبدأ من الغرب إلى الشرق. ورسم لكل إقليم خارطة, وأهم أقسام كتاب الإدريسي الجزء الذي تناول فيه شمال أفريقيا وأسبانيا وإيطاليا؛ لأنه اعتمد على الدراسة الميدانية والملاحظة الشخصية، توفي الإدريسي سنة 560هـ "1164م".
(1/48)
4- المعاجم الجغرافية العربية:
تناولت بعض الكتب أنماطًا من التصنيف المعجمي الجغرافي مثل كتاب "النضر بن شميل، وكتاب هشام الكلبي المعروف باسم "كتاب الأقاليم". على أن أهم وأشهر المعاجم الجغرافية "معجم ما استعجم" للبكري في القرن الحادي عشر الميلادي وهو مرتب ترتيبًا أبجديًّا.
ومن المعاجم الجغرافية ذات الشهرة الفائقة كتاب "معجم البلدان" لياقوت الحموي الذي ولد سنة 574هـ "1179م"، وكان قد اشتراه أحد تجار المسلمين وأخذه إلى بغداد وعلمه واعتمد عليه في إدارة شئونه التجارية، ثم أعتقه سنة 1199م.
ويعد كتاب "معجم البلدان" موسوعة جغرافية كبيرة سجلت وصفًا لما استطاع المؤلف أن يعلم عنه شيئًا من المدن والمواضع المختلفة، كل ذلك كان في ترتيب أبجدي، ومعجم ياقوت أفضل مصنف من نوعه لمؤلف مسلم في العصور الوسطي، ويضم هذا المعجم المطبوع ثلاثة آلاف وثماني مائة وأربع وتسعين صفحة في مختلف فروع الجغرافيا الفلكية والوصفية واللغوية والرحلات أيضًا، وقد اشتشهد ياقوت بأكثر من خمسة آلاف بيت شعر.
ويعرف ياقوت بالحموي نسبة إلى التاجر الذي اشتراه وهو غلام وكان اسم التاجر عسكر الحموي فنسب إليه ياقوت، وقد رافق ياقوت سيده في أسفاره, مما ترك أثرًا كبيرًا في نفسه.
(1/48)
ومن المعاجم الجغرافية الأخرى كتاب "تقويم البلدان" الذي وضعه أبو الفدا الذي ولد في دمشق سنة 672هـ "1273م". ويتميز كتاب أبي الفدا بأنه لم يتبع في تقسيمه دوائر العرض بل فضل التقسيم إلى مناطق جغرافية، ويقول المستشرق الفرنسي "رينو": إن العصور الوسطى لم تعرف كتابًا يمكن مقارنته بتقويم البلدان لأبي الفدا.
ويرتبط أبو الفدا برابطة الرحم بصلاح الدين الأيوبي، وقد اشترك في حملات الحروب ضد الصليبيين ومنها الحملة التي أخرجت الصليبيين من طرابلس الشام. واعتمد أبو الفدا في كتابه على السماع والآثار المدونة، ولم يقم إلا برحلات قصيرة لفلسطين، وبلاد العرب ومصر وشرقي تركيا والعراق.
أتم أبو الفدا مسودة كتابه "تقويم البلدان" في شهر سبتمبر سنة 1321م "سنة 721هـ". وينقسم الكتاب إلى قسمين، الأول منهما يضم معلومات فلكية، وأخرى عن خط الاستواء والأقاليم السبعة، والمعمور من الأرض ومساحتها ووصف البحار والأنهار، أما القسم الثاني فينقسم إلى ثمانية وعشرين قسمًا تناولت الأقاليم أو المناطق الجغرافية المختلفة مثل: بلاد العرب، ومصر، والمغرب، والسودان، والأندلس. قسم كل قسم من الثمانية والعشرين إلى جزأين يعرض في الأول منهما أحوال المنطقة العامة وأخلاق سكانها وعاداتهم، ثم يتناول في الجزء الثاني جداول تحتوي على أسماء البلاد والنقاط المأهولة.
وقد احتلت بلاد الشام، والبلاد المجاورة لها الأهمية الكبرى عند أبي الفدا, إذ إنه أسهب في الكتابة عنها، ويرجع ذلك أن أبا الفدا قد عاش في رحاب هذه المناطق.
(1/49)
يتضح لنا من العرض السابق أن العرب والمسلمين أسهموا في إثراء الفكر الجغرافي وحفظوا كثيرًا من تراث الإغريق والرومان، واهتم هؤلاء العلماء بدراسة الجغرافيا الإقليمية لأقطار العالم الإسلامي. ونجح العلماء المسلمون في تحديد المواقع الفلكية لكثير من المدن وصححوا أخطاء بطليموس. واهتم هؤلاء العلماء كذلك بخطوط الطول أكثر من اهتمامهم بتحديد دوائر العرض؛ لأن خطوط الطول تمكنهم من معرفة الأوقات التي يعتمدون عليها في شعائرهم الدينية مثل الصلاة والصوم. وقد اكتفينا ببعض الأمثلة من الجغرافيا عند المسلمين لتوضح طرفًا من إسهامات العرب والمسلمين في مجال الجغرافيا ولم نتعرض إلا لعدد قليل منهم بما يتفق والهدف من هذا الموضوع.
(1/50)
الجغرافية الحديثة وفروعها
مدخل
...
رابعًا: الجغرافيا الحديثة وفروعها:
شهد النصف الثاني من القرن التاسع الميلادي الميلاد الحقيقي للجغرافيا الحديثة ومن أمثلة ذلك كاتب "الفزيوغرافيا" من تأليف هكسلي Huxley، وبعد الحرب العالمية الأولى توسعت الجغرافيا في الجامعات وأسهمت الاختراعات الحديثة في نموها وتعدد فروعها.
ويرى بعض الباحثين أن عصر الجغرافيا الحديثة بدأ في أوائل القرن التاسع عشر الميلادي على يد العالم الألماني إسكندر همبولت Humboldt الذي قام برحلات عديدة في كل من أمريكا الوسطى والجنوبية ووصف رحلاته في أربعين مجلدًا، وبين في دراسته مدى العلاقة بين الإنسان وبيئته، وشاهدت الجغرافيا منذ القرن السابع عشر الميلادي انسلاخ عدد من موضوعاتها تحت أسماء مختلفة، ومن أوائل تلك الموضوعات علم الجيولوجيا وذلك في نهاية القرن السابع عشر، لكنها على الرغم من ذلك ظلت تمثل معينًا للجيمورفولوجيا، وكذلك انسلخ عن الجغرافيا علم
(1/50)
المتيورولوجيا "علم الأرصاد الجوية". وفي القرن التاسع عشر الميلادي استقل علم الاجتماع عن الجغرافيا، كما تبلورت علوم أخرى كثيرة مثل علم الاقتصاد.
(1/51)
المدارس الجغرافية:
نتيجة لانقسام الجغرافيا إلى فروع عديدة ظهرت المدارس الجغرافية مثل المدرسة الحتمية والمدرسة البشرية والمدرسة الإقليمية.
1- المدرسة الحتمية Determinism أو البيئية Environmentalism أو الجيوقراطية Geocracy:
ترى هذه المدرسة بأن الأرض أو البيئة تتحكم إلى حد كبير في حياة الإنسان ونشاطه وسلوكه. وأن للأرض والمناخ سلطانًا كبيرًا على الإنسان.
وموضوع أثر البيئة في الإنسان موضوع قديم تناوله الفلاسفة والقدماء واهتم به العرب، ومن أنصار هذه المدرسة العالم الألماني همبولت الذي أورد آراءه بشأن أثر البيئة في كتابه العالم Kosmos، ومن أنصار هذه المدرسة البارزين كذلك فردريك راتزل الألماني الذي وضع أساس الجغرافيا البشرية، وتلميذته مس سامبل الأمريكية، ويرى أنصار هذه المدرسة أو البيئيون أن الجغرافيا هي دراسة تأثيرات الظروف الطبيعية في السكان والنشاط البشرى.
2- مدرسة التحكم البشري Anthropocracy أو مبدأ الإمكانية، أو الاختيارية والاحتمالية Possibilism:
تؤمن هذه المدرسة بأن الإنسان سيد ما حوله، وأنه يملك إمكانات التغيير في بيئته متى يشاء، وقد ناقشت هذه المدرسة آراء الحتميين وفندت
(1/51)
بعضها. والإنسان في نظر المدرسة الاختيارية عامل جغرافي إيجابي يسهم في تعديل مظهر سطح الأرض، فلا توجد بقعة من الأرض لا تظهر عليها بصمات الإنسان.
لقد ظهرت هذه المدرسة في فرنسا، ومن أهم مؤسسيها فيدال دي لابلاش، رائد الجغرافية الفرنسية الحديثة. وتنادي هذه المدرسة بأن الإنسان ليس عبدًا للبيئة أو ألعوبة في يدها، وإنما يختار من بين إمكاناتها ويشكل منها كيفما يشاء القدر الذي يسمح له به مستواه الحضاري وكفاءته الجسمانية والعقلية.
3- المدرسة الإقليمية Regionalism
حمل لواء هذا الاتجاه الحديث الجغرافيون الأمريكيون الذين كانوا لا يهتمون بدراسة البيئة لذاتها, بل من حيث تأثير ظاهراتها في الإنسان، والدراسة الجغرافية الإقليمية تهتم بدراسة التفاعل بين الظروف الطبيعية والبشرية، ولقد عرّف برستون جيمس Preston James، وهو من أنصار المدرسة الإقليمية، الجغرافيا بأنها تختص بدراسة الروابط والعلاقات بين مختلف الظاهرات لكى تبرز شخصيات الأقاليم المعينة والأمكنة عن طريق إظهار أوجه التشابه والاختلافات بينها.
وهناك مدارس جغرافية أخرى مثل المدرسة الأيكولوجية Ecological ومدرسة مظهر الأرض Landscape ومدرسة الموقع Location.
والمدرسة الأيكولوجية ترى أن الجغرافيا لا بد وأن تولي دراسة تأثير البيئة الطبيعية في الإنسان ونشاطاته المختلفة الاهتمام الوافي، وذلك عن طريق بحث وتحليل الطرق التي يلجأ إليها الإنسان ليتكيف مع ظروف بيئته الطبيعية.
(1/52)
وتدعي مدرسة "مظهر الأرض" أن الجغرافيا هي علم سطح الأرض بمظهريه الطبيعي والبشري، ويرى كارل ساور Carl Sauer ضرورة التمييز بين مظهر الأرض الحضاري البشري Cultural Landscape ومظهر الأرض الطبيعي Natural Landscape ويعرف الأخير بأنه مظهر سطح الأرض قبل تدخل الإنسان في تغيير ملامحه، أي مظهر سطح الأرض على طبيعته.
أما مدرسة الموقع Locational school فإنها ترى أن مجال الجغرافيا هو دراسة مواقع الظواهر المختلفة وأنماط توزيعها على سطح الأرض مع إبراز تباين العلاقات، ولقد تطور مفهوم هذه المدرسة مع مرور الزمن إلى ما عرف فيما بعد بنظرية الموقع Location theory التي يرى أصحابها أن لكل ظاهرة جغرافية موقعًا تنفرد به على سطح الأرض يميزها عن غيرها، لكنه في الوقت نفسه لا توجد الظواهر الجغرافية منعزلة من بعضها، بل ترتبط فيما بينها وتتفاعل.1
وتنقسم الجغرافيا تبعًا لمجال دراستها إلى قسمين كبيرين كما يرى معظم الجغرافيين وهما:
__________
1 عبد الرزاق عباس حسين، 1970م، الإطار النظري للجغرافيا, بغداد، ص 5-24.
(1/53)
أقسام الجغرافية
...
1-الجغرافيا الطبيعية:
وهي التى تدرس علاقة الإنسان بظاهرات السطح والظروف المناخية والنبات والحيوان والتربة وغيرها.
2- الجغرافيا البشرية:
وتدرس أثر الإنسان فيما يحيط به من ظروف بيئية, وكيف استطاع أن يغير هذه الظروف ويستغلها لصالحه.
وتنقسم الجغرافيا الطبيعية إلى الفروع الآتية:
(1/53)
أ- الجيمورفولوجيا Geomorphology:
وهو أحد فروع الجغرافيا الطبيعية ويدرس مظاهر سطح الأرض مع محاولة دراسة طرق تكوينها. ويتتبع هذا الفرع التطورات التي تمر بها هذه المظاهر مع تعليل وجودها ومحاولة تفسيرها. والجيمورفولوجيا وثيقة العلاقة بعلم الجيولوجيا حتى إن بعض الجغرافيين الحاليين ينادي باستقلالها عن الجغرافيا.
ب- الجغرافية المناخية Climatology:
تهتم الجغرافيا المناخية بدراسة حالات الجو بصفة عامة والخروج من هذه الدراسة بمتوسطات لعناصر المناخ من حرارة وضغط ورياح ومطر، وتعتمد الجغرافيا المناخية إلى حد كبير على ما يزودها به علم الأرصاد الجوية.
جـ- الجغرافية الحيوية أو الحياتية Biogeography:
وتهتم بدراسة الكائنات الحية من نبات أو حيوان وتوزيعها على سطح الأرض, وتنقسم إلي:
1- الجغرافيا النباتية: وتهتم بدراسة أنماط النباتات الطبيعية وتوزيعها على سطح الأرض, والعوامل المؤثرة في هذا التوزيع من مناخ وتربة وسطح وإنسان وحيوان وغيرها.
2- الجغرافية الحيوانية: وتدرس توزيع الحيوانات البرية على سطح الأرض, ومدى ارتباط هذا التوزيع بالظروف الجغرافية الأخرى مثل التربة والمناخ والنبات والإنسان.
د- جغرافية البحار والمحيطات Oceanographhy
يدرس هذا الفرع من فروع الجغرافيا الطبيعية توزيع البحار والمحيطات على سطح الأرض، والعلاقة بين اليابس والماء وتطورها، كما أنه يحاول تتبع نشأة البحار والمحيطات. ويدرس كذلك الخصائص الطبيعية لمياه
(1/54)
البحار والمحيطات من حيث الملوحة والتيارات البحرية، ويتتبع تأثير البحار في مناخ القارات، وأثر البحار والمحيطات في نشاط الإنسان، وهناك علاقة وثيقة بين هذا الفرع من الجغرافيا الطبيعية وبين علم البحار.
هـ- الجغرافيا التاريخية Historical Geography:
ليست الجغرافيا التاريخية أحد فروع الجغرافيا الطبيعية أو الجغرافيا البشرية وإنما هي جغرافية الماضي بجوانبه الطبيعية والبشرية، أي أنها لا تقتصر في دراستها على الظروف الطبيعية للماضي فحسب، وإنما تهتم كذلك بدراسة النشاط البشري. ولا يمنع ذلك من أن تكون هناك دراسات عن الجغرافيا المناخية في الماضي، أو دراسات عن الهجرات البشرية. ومجمل القول: إن الجغرافيا التاريخية تضم في رحابها فروع الجغرافيا الطبيعية والبشرية، إذ إنها دراسات جغرافية كاملة طبيعية وبشرية ولكنها تتعلق بالماضي؛ ومن هنا اكتسبت اسم تاريخية.
أما الجغرافيا البشرية فتنقسم إلي فروع متعددة أهمها ما يلي:
أ- جغرافية السكان:
وتهتم بدراسة توزيع السكان وما يطرأ على هذا التوزيع من زيادة أو نقص بسبب الهجرات أو الزيادة الطبيعية الناجمة عن زيادة المواليد على الوفيات، وتدرس جغرافية السكان كذلك كثافة السكان ومدى ارتباط هذه الكثافة بالظروف الجغرافية الأخرى.
ب- جغرافية المكان:
ويدرس هذا الفرع الجغرافي أنماط الاستقرار البشري الريفي والحضري, ويتتبع دراسة المدن كظاهرة جغرافية وارتباط نموها بالظروف الجغرافية الأخرى من موقع وسطح ومناخ ونشاط بشري.
(1/55)
وهناك جغرافية المدن وتهتم بدراسة المدينة، ونموها ومجال نفوذها. وتدرس كذلك أنماط المدن من حيث نشاطها الغالب والسمة التي تميزه عن غيره من النشاطات الأخرى.
جـ- الجغرافيا الاقتصادية:
تعالج الجغرافيا الاقتصادية أنماط سلوك الإنسان وعاداته من حيث استغلال موارد بيئته، كما أنها تدرس هذه الموارد، وقد قسم بعض الجغرافيين سلوك الإنسان في استغلال موارد بيئته إلى أوجه النشاطات الآتية:
1-الاستغلال غير المنتج للأرض "منازل، طرق".
2- استغلال كل من المملكة النباتية والحيوانية "الحقول المزروعة والحيوانات المستأنسة".
3- الاستغلال الاقتصادي المدمر "قطع الغابات وصيد الحيوانات".
ومن أهم الذين نادوا بهذا التقسيم جون برون j. Brunhes وقد أخذ على هذا التقسيم أنه اعتبر المباني والطرق استغلالًا غير منتج وهذا غير سليم، كما أنه وصف قطع الأشجار من الغابات بأنه عمل تدميري في كل الأحوال, مع أنه قد يكون لإحلال الزراعة محل تلك الغابات.
وتقسم الجغرافيا الاقتصادية إلى فروع عديدة مثل: الجغرافيا الزراعية, والجغرافية الصناعية، والجغرافيا التجارية، والجغرافيا السياحية.
د- الجغرافيا السياسية:
تهتم الجغرافيا السياسية بدراسة الوحدات السياسية ومقومات وجودها وتطورها، وتتصدى لكثير من الأمور أهمها: ماهية الدولة، والفرق بين
(1/56)
الدولة والوطن، والحدود السياسية ومشكلاتها وأسباب هذه المشكلات، وتستخدم الجغرافيا السياسية عناصر البيئة الجغرافية لتفسير خصائص الوحدات السياسية من حيث قوتها أو ضعفها واستقرارها أو تفككها، وتبحث الجغرافيا السياسية كذلك في أسباب المشكلات السياسية على ضوء الظروف الجغرافية المختلفة.
هـ- جغرافية السلالات البشرية:
هي أحد فروع الجغرافيا البشرية، وكانت تهتم بدراسة السلالات البشرية المختلفة وخصائصها وهجراتها، إلا أن هذا الفرع لم يعد يدرس في كثير من جامعات العالم؛ لاهتمامه بأمور تخرج عن نطاق الجغرافيا مثل القياسات المختلفة من حيث حجم الرأس وشكله وفصائل الدم وغيرها.
على أن التقسيمات العامة للجغرافيا إلى جغرافيا بشرية وطبيعية قد أثارت حفيظة بعض الجغرافيين أمثال الجغرافي الأمريكي الشهير بريستون جيمس الذي يقول: إن علم الجغرافيا يختص بدراسة الإنسان وبيئته الطبيعية, فلا تجوز دراسة هذا الإنسان بمعزل عن هذه البيئة الطبيعية, كما أنه لا يجوز دراسة البيئة الطبيعية بمعزل عن الإنسان، وقد اقترح بعض الجغرافيين تقسيم علم الجغرافيا إلى:
1- جغرافية إقليمية Regional Geography
2- جغرافية موضوعية Systematic Geograhy
وتختص الجغرافية الإقليمية بدراسة أي إقليم كوحدة جغرافية, بحيث يكون هناك أساس للتقسيم الإقليمي، فيتميز الإقليم بخصائص معينة تميزه عن سائر الأقاليم الأخرى المجاورة له.
(1/57)
وقد اتبع ويلر J.Wheeler في كتابه "الجغرافيا الإقليمية" التقسيم الآتي:
1-إقليم متجانس:
وهو عبارة عن منطقة تتميز بوجود صفة مميزة لها أو تتوافر فيها عدة خصائص لا تتوافر في الأقاليم الأخرى, ومن أمثلة ذلك إقليم مناخ البحر المتوسط.
2- إقليم وظيفي:
وهو إقليم من صنع الإنسان، رسم حدوده وحدد إنتاجه لهدف معين أو لسياسة معينة, مثل إقليم القطن بأرض الجزيرة بالسودان، وحزام الذرة بالولايات المتحدة الأمريكية.
3- إقليم عام:
يطلق على مناطق كبيرة إقليم عام من باب التجاوز، ولقد قسم العالم إلى أقاليم عامة اتخذت حدود دولة أو أكثر كحدود لها، ومثال ذلك إقليم أمريكا اللاتينية، أو إقليم أفريقيا شمال الصحراء الكبرى، أو الوطن العربي.
وهناك خصائص وعناصر مختلفة يمكن أن يتخذ أحدها أساسا لتحديد الإقليم, ومن هذه العناصر:
1- عناصر بشرية, مثل: الدين واللغة والجنس.
2- عناصر طبيعية, كالمناخ والتضاريس والنبات والتربة.
3- عناصر سياسية مثل حدود الدول السياسية والإدارية.
4- عناصر اقتصادية مثل غلات معينة كالقمح والقطن، أو موارد معدنية كالبترول والفحم.
أما الجغرافيا الموضوعية فهي التي تختص بدراسة موضوعات معينة مثل الجغرافيا السياسية أو الطبيعية أو الاقتصادية وغيرها.
(1/58)
ولا شك بأن الدراسة الإقليمية تعني إمكانية تقسيم حقل الجغرافيا إلى أجزاء منفصلة اسميًّا ولكنها مترابطة جوهويًّا، ويدرس كل إقليم الإنسان في إطار بيئته الطبيعية من حيث تأثيره فيها وتأثيرها فيه.
(1/59)
التطورات الحديثة في علم الجغرافيا:
بعد أن أشرنا إلى أهم الفروع الجغرافية ينبغي لنا أن نشير إلى التطورات الحديثة في علم الجغرافيا التى يمكن أن نوجزها كالآتي:
تتميز الجغرافيا المعاصرة بأنها ذات صبغة عالمية. ويرجع ذلك إلي عوامل عديدة نذكر منها: قيام الاتحاد الجغرافي الدولي International Geogrphical Union سنة 1871م الذي يعقد مؤتمرًا كل أربع سنوات، كما أن انتشار المجلات الجغرافية بسهولة يتيح انتشار الأفكار الجغرافية، أضف إلى ذلك سهولة انتقال المعلومات الجغرافية من قطر إلى آخر عن طريق الكتب ووسائل الإعلام والاتصالات المختلفة والتي من أحدثها شبكة الإنترنت والبريد الإلكتروني.
ومما لا شك فيه أن لوسائل الإعلام المختلفة دورًا كبيرًا في نشر الأفكار الحديثة والأبحاث الجغرافية؛ مما يساعد إلى حد كبير على عالمية الفكر الجغرافي.
ويمكن إيجاز أهم ما شهدته الجغرافيا المعاصرة من تطورات فيما يلي:
1- الاتجاه الكمي وميكنة أساليب البحث:
وهذا الاتجاه الجديد جاء نتيجة لانتشار الحاسبات الإلكترونية وما أحدثته من تطورات في العمليات الرياضية، مما سهل إجراء العمليات الرياضية المعقدة. ويطلق على دراسة استخدام الأساليب الكمية في مجال
(1/59)
الدراسات الجغرافية"الجغرافيا الكمية" كما انتشر كذلك الاعتماد على الآلة وبعض برامج الحاسبات الآلية في رسم الخرائط، مما سهل إلى حد كبير إجراء البحوث ومعالجة المعلومات الجغرافية الغزيرة والربط بينها في أوقات قصيرة نسبيًّا.
2- التصوير الجوي والاستشعار البعيد: Remote Sensing
لقد أصبحت الصور الجوية إحدى الوسائل المهمة التي تعتمد عليها الدراسات الجغرافية المختلفة من طبيعية وبشرية، كما أن نجاح وسائل الاستشعار البعيد في تحديد أماكن المعادن المختلفة أسهم في إعداد خرائط الثروات المعدنية بصورة سريعة ودقيقة.
3- نظم المعلومات الجغرافية: "GIS"
تعد نظم المعلومات الجغرافية من أكثر نظم المحساب "الكمبيوتر" شهرة واستخدامًا، وكانت هذه النظم تعرف من قبل بنظم المعلومات الأرضية، ونظم المعلومات المكانية، إلا أن مصطلح نظم المعلومات الجغرافية Geographical Information System لقي قبولاً كبيرًا لدى الباحثين في السنوات الأخيرة.1
وتتميز نظم المعلومات الجغرافية بأنها تقنية حديثة ومتطورة تتيح جمع المعلومات المكانية, وحفظها وترتيبها وتصنيفها وتسهل الربط بينها وتحليلها، وتفيد كثيرًا في مجالات التخطيط العمراني وتمديدات المرافق العامة.
__________
1 خالد بن محمد العنقري، 1989م، أنظمة المعلومات الجغرافية، مجلة البلديات، المملكة العربية السعودية, العدد العشرون، ص4.
(1/60)
وتعتمد نظم المعلومات الجغرافية على ثلاثة أنماط من الخرائط هي: الخريطة الطبيعية، والخريطة البشرية، والخريطة التحليلية. ويقصد بالخريطة الطبيعية: خريطة المظاهر التضاريسية المختلفة، والخريطة البشرية: خريطة المنشآت التى أقامها الإنسان، أما الخريطة التحليلية: فهي الخريطة التي تعتمد على الربط والتحليل بين الخريطتين السابقتين.
وتتيح نظم المعلومات المختلفة الدقة والسرعة في معالجة البيانات المختلفة فتوفر الوقت والجهد والمال.
4- تعدد الفروع الجغرافية المختلفة والدراسات التفصيلية:
لقد تشعبت الفروع الجغرافية بشكل كبير، بحيث أصبحنا نسمع الآن عن الجغرافية الطبية وجغرافية الطاقة، وجغرافية السياحة، والجغرافية العسكرية والجغرافية السلوكية والجغرافيا اللغوية، ... وغيرها.
كما أن الدراسات الجغرافية أصبحت تهتم بالتفاصيل الدقيقة، مثل دراسة مناخ مدينة معينة، أو دراسة استغلال الأرض في مساحة محدودة، وهكذا نجد أن الدراسات الجغرافية المعاصرة تسعى إلى التفاصيل الدقيقة وتنحى بصورة ملحوظة إلى المجالات التطبيقية.
(1/61)
الفصل الثاني: الكون
وحدات الأجرام السماوية
مدخل
...
الفصل الثاني: الكون
قال تعالى:
{مَا لَكُمْ لا تَرْجُونَ لِلَّهِ وَقَاراً, وَقَدْ خَلَقَكُمْ أَطْوَاراً, أَلَمْ تَرَوْا كَيْفَ خَلَقَ اللَّهُ سَبْعَ سَمَاوَاتٍ طِبَاقاً, وَجَعَلَ الْقَمَرَ فِيهِنَّ نُوراً وَجَعَلَ الشَّمْسَ سِرَاجاً} . [سورة نوح آية: 13-16]
منذ أن خلق الله الإنسان على سطح هذا الكوكب أخذ يتطلع إلى ما حوله، ولقد أثارته السماء بما فيها من ظاهرات مثيرة مثل الشهب والنيازك والمذنبات والنجوم والكواكب والشمس برحلتها اليومية والقمر بأوجهه المختلفة، حاول الإنسان تفسير هذه الظاهرات واعتمد على خياله، ولقد تركت لنا حضارات شعوب الأرض ركامات من التأويلات العجيبة للظاهرات السماوية، لكنها على كل حال كانت البداية، ولم تكن هذه التفسيرات والاجتهادات العجيبة إلا الخطوات الأولى على الدرب الطويل الذي مكن الإنسان من أن يخطو على القمر لأول مرة 1969م.
(1/65)
وحدات الأجرام السماوية
مدخل
...
وحدات الأجرام السماوية:
يطلق العلماء مصطلح الغلاف السماوي Celestial sphere على ما تعودنا أن نطلق عليه السماء. ويضم هذا الغلاف وحدات من التكوينات والأجرام السماوية، ومنها:
(1/65)
1- المجرات:
وهي عبارة عن تجمعات هائلة من النجوم، وقد يكون لكل نجم كواكبه الخاصة، ولكل كوكب أقمار، وتنتمي الشمس إلى مجرة "طريق التبانة" والتي يطلق عليها بالإنجليزية "الطريق اللبني Milky Way"وتضم هذه المجرة مائة ألف مليون نجم، ومجرتنا عبارة عن قرص منبعج في الوسط حيث توجد أكثر النجوم لمعانًا. ويبلغ قطر هذه المجرة 10000 سنة ضوئية1، ويبلغ سمكها عند المركز عشرين ألف سنة ضوئية تقريبًا، وتقع الشمس على بعد 30000 سنة ضوئية من مركز المجرة "شكل 4".
وتدور الشمس وما يتبعها من كواكب وغيرها حول المجرة دورة واحدة كل مائتي مليون سنة بسرعة 200 ميل في الثانية، ولقد تمكن الإنسان في حدود إمكاناته الحالية، والتي تتطور يومًا بعد يوم، من تقدير ألف مليون تجمع نجمي أو مجرة في الكون، ومن هذه المجرات مجرة "المرأة المسلسلة" التي تبعد عن مجرتنا بنحو مليون ونصف مليون سنة ضوئية.
__________
1 السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء فى سنة بسرعة 300 ألف كم في الثانية.
(1/66)
2- النجوم:
النجوم أجرام سماوية تضيء بذاتها وتنبعث منها الطاقات الحرارية والضوئية نتيجة ما يحدث فيها من تفاعلات نووية، وتتباين النجوم في درجات لمعانها، وأكثر النجوم لمعانًا نجم الشعرى اليمانية Sirius الذي تزيد طاقته الإشعاعية على 25 مثلًا لطاقة الشمس الإشعاعية.
وأقرب النجوم إلينا هي الشمس التي تبعد بمقدار 93 مليون ميل
(1/66)
"149.6 مليون كم" عن الأرض. وأقرب نجم إلى الأرض هو قنطورس Centaurus الذي يبعد بمقدار 26 مليون مليون ميل أو نحو 300 ألف مثل للمسافة بين الأرض والشمس.
ولما كانت المسافات بين النجوم شاسعة للغاية, فإن استخدام الأميال أو الكيلو مترات لا يصلح لتقديرها, إذ إننا لو حاولنا أن نعبر عن بعد إحدى المجرات بالكيلو مترات لكتبنا سلسلة من الأرقام المتجاورة يصل طولها إلى أكثر من كيلو متر1، ومن هنا اعتمد الإنسان على وحدة قياسية مناسبة هي السنة الضوئية ومقدارها 6 مليون ميل، ويبعد نجم الشعرى اليمانية عن الأرض بمقدار 8.8 سنة ضوئية. وبعض النجوم تبعد بملايين السنين الضوئية عن الأرض.
__________
1 Philippe de la Cotarddiere, 1987 LAROUSSE, ASTRONOMY,Hamlyn, London,p.4.
(1/67)
3- الكواكب:
هي أجرام سماوية معتمة غير ملتهبة تستمد ضوءها من النجوم، وتتميز بصغر حجمها وبأنها تتبع النجوم، ولمعظم كواكب المجموعة الشمسية توابع "أقمار" شوهد منها حتى الآن 64 تابعًا منها 18 تابعًا لزحل و 16 تابعًا للمشتري و 18 لأورانواس و 8 لنبتون واثنان للمريخ وواحد لكل من كوكب الأرض وبلوتو1.
__________
1 نظرًا لصغر حجم بلوتو فإن بعض الفلكيين يرى أنه ليس كوكبًا بل مجرد كتلة أو كويكب.
(1/67)
شكل رقم "4" موقع الشمس من المجرة وطريق التبانة
ولقد كان للكواكب أثرها الكبير في حياة الشعوب القديمة، وخصوصًا تلك الشعوب التي عاشت في بلاد ما بين النهرين وفي وادي النيل، وكان البابليون القدماء يعتقدون بأن هذه الكواكب تتحكم في مصير الناس وحظوظهم، ولهذا فإنهم كانوا يتطلعون إليها دائمًا للتنبؤ بالمستقبل، وقد تركز اهتمامهم على الكواكب لأنها تتحرك بعكس النجوم التي بدت لهم ثابتة، ولما كان حظ الإنسان يتغير من وقت لآخر فإن الأهمية من وجهة نظرهم لا بد وأن تتركز على الكواكب السيارة.
(1/68)
4 المذنبات:
تعود الناس قديمًا أن يفسروا ظهور أي شيء غير عادي يحدث في السماء على أنه رسول خير أو نذير سوء، والمذنبات من الظواهر التي ترى في السماء ما بين خمس إلى عشر مرات سنويًّا، ومعظمها خافت الضوء، ولكن فرصة ظهور أحدها بضوء قوي تحدث مرة كل بضع عشرات من السنين، ويحدث في القرن الواحد ظهور ثلاثة أو أربعة مذنبات تفوق في لمعانها جميع الأجرام السماوية الأخرى "ما عدا الشمس والقمر" لدرجة أنه يمكن رؤيتها في النهار.
(1/68)
ومما يذكر أن رؤية المذنبات سببت الخوف والفزع للشعوب منذ خمسة وعشرين قرنًا على الأقل. وقد رصد مذنب هالي الشهير منذ سنة 240 ق. م.
والمذنب عبارة عن حشد لا نهائي من الكتل الصخرية الصغيرة ذات الأقطار الدقيقة، ويتكون كذلك من معادن وغازات متجمدة وتتركب جزئياته من عناصر تدخل في تركيب قشرة الأرض مثل المغنسيوم والحديد والصوديوم، ويعتقد الفلكيون أن هذه المكونات ليست إلا بقايا السديم الشمسي الذي تكونت منه الشمس والكواكب وتوابعها1.
وتختلف المذنبات في أحجامها، وعلى الرغم من أن طول أقطار رءوس بعضها لا يصل إلا إلى بضع عشرات من آلاف الأميال، فإن أذيالها تمتد إلى بضعة ملايين من الأميال في بعض الأحيان.
ويظهر المذنب في السماء حينما يقترب من الشمس ويدور الرأس في مداره حول الشمس، وينحرف ذيله عن الشمس ويتقدم الرأس؛ وبعد استدارة المذنب يتقدم الرأس ويتراجع الذيل إلى مكانه وكأنما يخشى هذا الذيل الشمس ويرهبها.
ولقد تمكن هالى من دراسة المذنب الذي سمي باسمه وتوصل إلى أن هذا المذنب يصل امتداد ذيله في بعض الأحيان إلى 100 مليون ميل. وقد توصل هالى كذلك إلى أن المذنب الذي حمل اسمه فيما بعد، يظهر مرة كل 76 سنة, وآخر مرة ظهر فيها هذا المذنب في 30 جمادى الأولى 1406هـ "9فبراير 1986م" وينتظر ظهوره في عام 2062م. وكان الفلكي "هالى" قد ذكر بأن المذنب هالي سيعاود في الظهور شهر مارس سنة 1759م. وبعد أن
__________
1 صلاح الدين حامد, جامعة الملك "1986م" كلية العلوم، ماذا تعرف عن المذنبات ومذنب هالي.
(1/69)
مات هالي, انتظر الناس مجيء المذنب, وإذا به يجيء ولا يخلف الميعاد, ومذنب هالي هو نفس المذنب الذي عناه أبو تمام في شعره:
وخوفوا الناس من دهياء مظلمة ... إذا بدا الكوكب الغربي ذو الذنب
ومما تجدر الإشارة إليه أن المذنبات ليست أجسامًا دائمة في مجموعتنا الشمسية مثل الكواكب, بل هي أجسام لا تبقى طويلًا، حيث يقدر بعض الفلكييين أن المذنب يكون على وشك الوصول إلى نهايته المحتومة وفنائه بعد مائة دورة من اقترابه من الشمس، ومع ذلك فإنه في كل عام يكتشف ما يزيد على عشرة مذنبات جديدة1.
__________
1 صلاح الدين حامد، مرجع سابق ذكره، ص5.
(1/70)
5- الشهب والنيازك:
الشهب هي أجسام تأتي من الفضاء إلى جو الأرض, ونتيجة لاحتكاكها بالهواء فإنها تحترق. وقد تصبح رمادًا قبل أن تصل إلى الأرض وقد يتبقى منها بقية1.
وتتكون الشهب من الحديد والنيكل والحجر الرملي. والشهاب والنيزك شيء واحد و"النيزة" أي النيزك كلمة فارسية معناها الرمح القصير.
ويستخدم تعبير النيزك حاليًا للدلالة على الشهب التي تصل منها إلى الأرض بقية كبيرة، يصل بعضها أحيانًا بكتلة تصل إلى عشرات الأطنان, وأكبر نيزك عثر عليه تصل كتلته إلى 55 طنًّا متريًّا، وهو بهذا الوزن أكبر
__________
1 يطلق على الشهاب Meteor إذا احترق في الفضاء تمامًا، وإذا بقيت منه بقية في الفضاء يطلق عليه شهيب Meteoroid وإذا وصلت منه بقية إلى الأرض عرف بالنيزك Meteorite
(1/70)
نيزك وجد حتى الآن، وهو موجود في هوباوست بغروتفونتين بناميبيا. وتوجد أعداد كبيرة من النيازك في شبه جزيرة العرب بعضها موجود على سطح الأرض بينما يستقر بعضها الآخر على أعماق متفاوتة من هذا السطح، ساعدت عوامل التعرية على كشف بعض هذه النيازك, ولقد شاهد أبركرومبي T.J.Abercrombie الكثير منها أثناء جولة علمية له في المملكة العربية السعودية نشر نتائجها في مقال له بمجلة National Geographic في شهر يناير سنة 1966م، ولقد تضمن مقاله صورة لواحد من هذه النيازك بلغ وزنه حوالى 4800 رطل. وهو كتلة مكونة من الحديد والنيكل. ويؤكد كاتب المقال أن ذلك النيزك هو أكبر نيزك وجد حتى الآن بالمملكة العربية السعودية.1
وقد استخدمت بقايا كثير من النيازك في شبه جزيرة العرب والهند وغيرها من البلاد في صناعة أجود أنواع السيوف في الماضي. ومن أكبر الحفر التي أحدثتها النيازك تلك الحفرة الموجودة في أريزونا حيث يصل قطرها إلى 4/3 ميل وعمقها 600 قدم. وقد بذلت محاولات عديدة للتنقيب عن النيزك الذي يعتقد أنه أحدث هذه الحفرة, إلا أن تلك المحاولات باءت بالفشل. ويقدر وزن النيزك الذي أحدث هذه الحفرة بنحو خمسين ألف طن.2
ويمكن رؤية عشرة من الشهب في الساعة الواحدة، ويدخل الغلاف الغازي للكرة الأرضية في اليوم الواحد آلاف الملايين من النيازك. ونظرًا لأن الأرض هي أحد أعضاء المجموعة الشمسية التي تكون جزءًا مهمًّا
__________
1 Thoms J. Abercombie, Saudi Arabia Beyond the Sands of Mecca, National Geographic, "Washington, D.C.: Nationa Geopraphic Society, 1966", p.35
2 Herbert S.Zim, Stars, "New York: Golden Press, 1975", p.129
(1/71)
من الكون فإننا سنقوم بمعالجة هذه المجموعة بشيء من الإيحاز في الصفحات التالية:
(1/72)
بداية الكون:
من أهم الاكتشافات الفلكية في القرن العشرين هو التحقق من أن جميع المجرات تتباعد عن مجرتنا بسرعات رهيبة، كما تتباعد كل مجرة عن الأخرى، مما يشير إلى أن الكون يتمدد، وقد أوحى هذا الاكتشاف إلى علماء الفلك إلى أن الكون كان مندمجًا ومتضامًّا أي كان "رتقًا"، وذلك منذ أزمنة سحيقة, ثم حدث انفجار مروع وانفتاق هائل منذ ما بين 8 إلى 20 بليون سنة صحبته درجات حرارة لا نهائية قدرها العلماء بعد مولد الكون بثانية واحدة بنحو عشرة بلايين درجة مئوية، وفي درجات الحرارة العالية جدًّا تتحرك الجسيمات بسرعة هائلة تفوق جميع قوى الجذب النووية أو الكهرومغناطيسية، وعندما يبرد الكون تبرد الجسيمات وتتجمع وتبدأ في الالتصاق ببعضها، وبعد مئات الآلاف من السنين من حدوث "الانفتاق" انخفضت درجات الحرارة بحيث تمكنت الألكترونات والنوايا أن تتجمع لتشكيل الذرة الثابت, وقد تكونت المواد الأساسية للكون من الهيدروجين والهيليوم والليثيوم.
وأطلق جورج جامو "Gamou" على بداية الكون بهذه الطريقة، الفرقعة المروعة "Big Bang" وافترض أن مواد الكون كانت متجمعة في نقطة واحدة، وكانت كثافتها لا نهائية، وأطلق على هذه النقطة "نقطة الآحاد Singularity ". ثم حدث الانفتاق الهائل وأخذ الكون يتمدد ويتسع، وما زال كذلك؛ حيث ثبت ذلك علميًّا، ويعد هذا الاكتشاف من أعظم الثورات الفكرية في القرن العشرين؛ لأنه أثبت خطأ ألبرت أينشتين
(1/72)
"صاحب نظرية النسبية" التي ترى أن الكون استاتيكي أي ثابت الحجم1.
إن ما وصلت إليه هذه الاكتشافات العلمية يتفق تمامًا مع ما أشار إليه القرآن الكريم في قوله تعالى: {أَوَلَمْ يَرَ الَّذِينَ كَفَرُوا أَنَّ السَّمَوَاتِ وَالأَرْضَ كَانَتَا رَتْقاً فَفَتَقْنَاهُمَا} [سورة الأنبياء، آية: 30] ، فالآية الكريمة تشير إلى أن الكون، ممثلًا في السماوات والأرض، كان متصلاً متضامًّا أو وحدة واحدة، وهذا ما عبرت عنه نظرية الفرقعة المروعة بنقطة الآحاد ثم حدث الانفجار وتوالى اتساع الكون الذي لا يزال مستمرًّا، حيث ثبت ذلك بالقياسات العلمية فيما يعرف بتأثير دوبلر Doppler effect، وتفسير ذلك أن الضوء يتكون من سبعة ألوان، لكل لون موجة وذبذبة معينة، وأقصر موجة هى أعلى ذبذبة وهي اللون الأزرق، وأطول موجة هي الأقل ذبذبة وهي اللون الأحمر، وعلى ذلك فكلما ابتعد النجم أو المجرة كلما حدث ابتعاد في اللون الأحمر، كالصوت؛ كلما بعد مصدر الصوت كلما ضعف الصوت، ولا شك أن هذا الاكتشاف العلمي يتفق مع ما جاء في القرآن الكريم منذ خمسة عشر قرنًا في قوله تعالى: {وَالسَّمَاءَ بَنَيْنَاهَا بِأَيْيدٍ وَإِنَّا لَمُوسِعُونَ} [سورة الذاريات، آية: 47] . وهكذا يتزايد فهم الإنسان لوجوه الإعجاز المتعددة في القرآن الكريم كلما ازداد علمًا، وإعجاز القرآن لم يتوقف ولن يتوقف, بنص حديث النبى صلى الله عليه وسلم: "لا تنقضي عجائبه" 2.
__________
1 يحيى المحجري "1991م": آيات قرانية في مشكاة العلم، المختار الإسلامي، القاهرة، ص 38-42.
2 محمد محمود محمدين "1419هـ/199م": الشعراوي والإشارات الجغرافية القرآنية، دار الخريجي، الرياض، ص6.
(1/73)
المجموعة الشمسية
مدخل
...
المجموعة الشمسية:
قبل أن نتعرض لخصائص النظام الشمسي ينبغي أن نلم بصورة موجوة عن أهم الافتراضات التي تناولت نشأة المجموعة الشمسية على النحو التالى:
(1/74)
1- افتراض بافون "Buffon "1707-1788":
وهو من أقدم الافتراضات التي تناولت تفسير نشأة الأرض؛ يفترض بافون أن جرمًا سماويًّا كبيرًا ضرب الشمس ضربة خاطفة فأطاح بجزء منها وتهشم هذا الجزء وتناثرت أشلاؤه في الفضاء فيما بعد, فصارت الكواكب التي تدور حول الشمس.
(1/74)
2- الافتراض السديمي Nebular Hypothesis:
افترض الفيلسوف الألماني إيمانويل كانت Immanuel Kant "سنة 1755م" أنه كانت توجد سحابة غازية تدور في الفضاء ببطء ثم أخذت تنبعج بسبب دورانها، وكونت في النهاية تجمعين كبيرين من الغازات هي الشمس وكوكب المشتري، وبعد ذلك ابتدأ تكون الكواكب الأخرى؛ نتيجة تكثف المواد المكونة للسحابة السديمية، ويعد رأي "كانت" هو الرأي السائد الآن بين معظم الفلكيين عن تكوين المجموعة الشمسية1.
__________
1 صلاح الدين حامد، مرجع سابق ذكره، ص 57.
(1/74)
3- افتراض التصادم Collision:
عكف الجيولوجي تشمبرلين C hamberlin ومولتون Moutton الفلكي، وجيمس جنز J. Jeans وهارولد جيفريز H.JEFFREYS على دراسة افتراضات واحتمالات عديدة يمكن أن تفسر تكوين كواكب المجموعة
(1/74)
الشمسية، وقد وصل هؤلاء العلماء إلى افتراضٍ مؤاده أن مادة الكواكب قد نزعت من نجم نتيجة جاذبية حدثت؛ بسبب اقتراب نجم آخر، أو نجم قد مر بجوار شمسنا بحيث تمكنت قوى الجذب من نزع لسان ضخم من المادة الغازية ثم تكثف وانشطر هذا اللسان الضخم إلى كواكب المجموعة الشمسية، وحدث أن الأجزاء الكبيرة جذبت الأجزاء الصغيرة فتكونت المجموعة الشمسية بصورتها الحالية.
ويرى الفلكيون الذين ينتقدون هذا الافتراض بأن المادة التي اقتطعت من الشمس كانت درجة حرارتها تصل إلى مليون درجة مئوية على الأقل, وكانت تلك المادة في حالة غازية. كما أنها كانت تتشتت في الفضاء بانفجارات شديدة, وما كان ليتسنى لها أن تتكثف وتتحول إلى كواكب.
(1/75)
النظريات الحديثة
مدخل
...
4- النظريات الحديثة:
أثبتت الاكتشافات الحديثة أن ما يسود الفضاء ليس فراغًا تامًّا وإنما توجد به مواد بنسبة 99% غازات، 1% غبار كوني، والغازات معظمها أيدروجين وهيليوم، وأن جزيئات التراب مكونة من نفس المواد التي تتكون منها مجموعة الكواكب الأرضية "سليكون، حديد، وبلورات ثلجية".
وتفترض هذه النظريات أن السحب كانت تدور وما بها من غبار, ثم أخذت تتماسك بسبب الجاذبية وقوة الدوران، وبدأ التماسك وزادت السرعة، وتحول السحاب إلى التفلطح وكون ما يعرف باسم طليعة الشمس Proto-Sun، إلا أن هذه الشمس الأولى قد تحطمت بسبب ارتفاع درجة الحرارة وزيادة الضغط.
(1/75)
ومن أنصار هذا الافتراض العالم الطبيعي الألماني كارل فون فيتساكر الذي يرى أن الغبار الدقيق الذي كان متناثرًا في الفضاء الذي تشغله المجموعة الشمسية لا بد وأن يكون قد تجمع ليكون الشمس والكواكب خلال فترة زمنية تصل إلى مائة مليون عام.
وتتكون المجموعة الشمسية من نجم هو الشمس، وعشرة كواكب قد تحطم أحدها إلى عدة آلاف من الكتل بين فلكي المريخ والمشترى، وتضم المجموعة الشمسية وفق ما تم اكتشافه حتى سنة 1999م 64 قمرًا أو تابعًا.
وأهم ما يميز المجموعة الشمسية من خصائص ما يلي:
أ- أن جميع الكواكب تدور حول الشمس في مدارات بيضية فيما عدا أورانوس الذي يدور في مدار منحرف تقريبًا.
ب- المسافة بين كل كوكب والشمس هي تقريبًا ضعف المسافة بين الكوكب السابق له والشمس, ويطلق على هذه القاعدة اسم قانون بود.
جـ- تكون الشمس بمفردها 99.9% من كتلة المجموعة الشمسية.
د- تتشابه كواكب المجموعة الشمسية في أن 90% من المادة المكونة لها تتألف من أربعة عناصر رئيسية هي: الحديد والأوكسجين والسليكون والمغنيسيوم، ويؤكد التحليل الطيفي أن 99% من مادة الشمس مكون من الأيدروجين والهليوم، وتتميز مجموعة الكواكب العملاقة كذلك بازدياد نسبة الهليوم والأيدروجين.
ويمكن تقسيم الكواكب بالنسبة إلى قربها أو بعدها عن الشمس إلى مجموعتين هما:
(1/76)
1-الكواكب الأرضية أو الداخلية Inner Planets
وهذه المجموعة تتألف من عطارد والزهرة والأرض والمريخ. وتتميز هذه الكواكب بصغر حجمها، وتتراوح كثافتها ما بين "0.4" و "5.5" مثل كثافة الماء.
(1/77)
2- الكواكب الخارجية Outer Plannets:
وتتكون هذه المجموعة من المشتري، وزحل، وأورانوس، ونبتون، وبلوتو، وتتميز كواكب هذه المجموعة بصغر كثافتها التي تتفاوت ما بين "0.7" و "1.7" مثل كثافة الماء.1
وبعد أن تتبعنا خصائص المجموعة الشمسية يجدر بنا أن نتناول دراسة أفراد هذه المجموعة بما يتناسب والغرض من هذا الكتاب.
__________
1 George O,Abell, Exploration of the Universe "New York: Holt, Rinehart and Winston 1975", p.264.
(1/77)
أفراد المجموعة الشمسية
مدخل
...
أفراد المجموعة الشمسية 1:
تعرف الشمس والكواكب الدوارة التي تدور حولها باسم المجموعة الشمسية Solar System وتتكون المجموعة الشمسية من: عطارد، والزهرة، والمريخ، والمشتري، وزحل، وأورانوس، ونبتون، وبلوتو، والأقمار التي تدور حول بعض من هذه الكواكب "شكل 5"، وقيل: إن نتكلم عن أفراد المجموعة الشمسية بدءًا بعطارد فإنه يجدر بنا أن نتكلم، بشيء من التفصيل عن كل من الشمس والقمر؛ نظرًا لارتباطهما الوثيق بسكان كوكب الأرض.
__________
1 اعتمد المؤلفان في معالجة الجزء الخاص بأفراد المجموعة الشمسية على ما ورد في كتابهما "الشمس في حياة الإنسان".
(1/77)
وبعد ذلك سنعاود الكلام عن الكواكب الدوارة مرتبة تصاعديًّا حسب بعدها عن الشمس؛ ومن أجل أن نتذكر هذا الترتيب نقرأ الأبيات التالية:
شمسٌ وعطاردُ أولها ... والزهرة والأرض تليها
مريخُ المشترِى يتبعه ... زحلٌ وأورانوسُ هي فيها
نبتونْ وبلوتو خاتمةٌ ... مجموعةُ شمسٍ لتعيها1
__________
1 الشاعر المصري ممدوح النجار رحمه الله.
(1/78)
الشمس
مدخل
...
1- الشمس:
قال تعالى: {وَبَنَيْنَا فَوْقَكُمْ سَبْعاً شِدَاداً, وَجَعَلْنَا سِرَاجاً وَهَّاجاً} [سورة النبأ الآية: 12، 13]
الشمس نجم مضيء بذاته، حيث لمعان الشمس يعادل ضوء القمر وهو بدر 400 ألف مرة، ويصل ضوء الشمس إلى الأرض بعد 499 ثانية، وهي كرة ضخمة من الغازات المتوهجة ذات الكثافة الكبيرة، ويصل قطرها إلى حوالي 1.393.000 كم، أو ما يعدلها 109 مرة طول قطر الأرض، ولهذا فإن حجم الكرة الشمسية يزيد على حجم الكرة الأرضية بأكثر من مليون مرة، ونرى نجم الشمس صغيرًا لبعده عنا، ويصل هذا البعد في المتوسط إلى نحو 93 مليون ميل "149.6 مليون كم"، وبسبب المدار البيضي للأرض1، فإن بعدها عن الشمس يكون في يناير أقل بمقدار 3 مليون
__________
1 ساد بين الفلكيين قديمًا أن الكواكب تتحرك في مدارات دائرية، وكان كوبر نيكوس نفسه يعتقد بأن مدارات الكواكب ما هي إلا دوائر كاملة، ولم يدم هذا الاعتقاد طويلًا إذ إن جوهانس كبلر J.Kepler من ألمانيا، والذي ولد بعد موت كوبر نيكوس بثلاثين عامًا قد قرر أن جميع المدارات السماوية ليست دوائر هندسية، بل هي عبارة عن أسطح ناقصة أي دوائر مضغوطة من الجانبين.
(1/78)
شكل "5": المجموعة الشمسية
ميل تقريبًا "48 مليون كم" عن بعدها في يوليو1، ويطلق على النقطة التي تكون فيها الشمس قريبة من الأرض "نقطة الرأس" والنقطة التي تكون فيها بعيدة عن الشمس "نقطة الذنب" "شكل 6".
__________
1 لما كان مدار الأرض حول الشمس بيضاويًّا أو سطحًا ناقصًا فإن بعد الأرض عن الشمس ليس ثابتًا وذلك أثناء دورانها حولها. والنقطة التي تكون فيها الأرض أقرب ما تكون من الشمس تسمى "الحضيض" وهي بالإنجليزية Perihion وهذه التسمية الإنجليزية مشتقة من أصل إغريقي ذي مقطعين الأول Peri بمعني قريب، والثاني hellion بمعنى شمس. وتعرف هذه النقطة في العربية باسم نقطة الرأس.
أما النقطة الثانية التي تكون فيها الأرض أبعد ما تكون عن الشمس فتعرف بالأوج وهي بالإنجليزية Aphelion وهي مشتقة من الإغريقية Apo بمعنى بعيدة و hellion بمعنى الشمس.
(1/79)
شكل "6": نقطتا الرأس والذنب.
وتحسب كتلة الشمس عن طريق تأثيرها المتزايد على الأرض، وتقدر هذه الكتلة بما يقرب من 300 ألف مثل كتلة الأرض. ولما كان حجم الشمس أكبر مليون مرة من حجم الأرض فإن ذلك يعني أن كثافة الشمس أقل من كثافة الأرض، وتصل كثافة الشمس إلى 1.41 جم سم2 "ربع كثافة الأرض تقريبًا". ويقدر العلماء أن الأرض لو كفت عن الدوران فإنها ستسقط صوب الشمس بنحو عُشْر بوصة في الثانية.
وبالنسبة لجاذبية سطح الشمس فإنها تعادل 28 مثلًا لجاذبية الأرض، وبعبارة أخرى فإن عشرة كيلو غرامات على الأرض تزن على سطح الشمس 280 كيلو غرامًا.
ويبلغ الضغط في باطن الشمس حوالي عشرة آلاف مليون ضغط جوي، ولهذا تتحول غازات الشمس إلى سوائل ذات كثافة عالية يقدرها البعض بستة أمثال كثافة الزئبق، وهذه الغازات السائلة في حالة ليست
(1/80)
مألوفة لنا على سطح الأرض، ويطلق عليها حالة "بلازما"، ومن حيث درجات حرارة الشمس فإنها تصل على السطح إلى 6000 ْك "درجة مطلقة"، والدرجة المطلقة تساوي الدرجة المئوية + 273، ويرمز لها بالحرف ك. وتصل درجة الحرارة في باطن الشمس إلى حوالي 20 مليون درجة مئوية، ولكي تتصور مقدار هذه الدرجة الحرارية فإنه لو وصلت درجة حرارة جسم إلى هذا المقدار فإنه يحرق كل ما يقع حوله في دائرة نصف قطرها مائة ميل!
وعلى الرغم من أن درجة حرارة سطح الشمس تصل إلى 6000 ْك فإنه لا يمكن الوصول إلى هذه الدرجة على سطح الأرض إلا لجزء من الثانية، وأن أية مادة على سطح الأرض إذا تعرضت لمثل تلك الدرجة فإنها تتحول إلى غاز مباشرة، ومن هنا فإن جميع المواد التي على سطح الشمس في حالة غازية، ولقد دلت الأبحاث الحديثة أن 90% من مادة الشمس هيدروجين و8% هليوم والبقية غازات أخرى.
وتتولد الطاقة الشمسية نتيجة نوعين من التفاعلات الذرية أحدهما يحيل الهيدروجين إلى هليوم في قلب الشمس، ويقدر ما يتحول كل ثانية من الهيدروجين بنحو ستمائة مليون طن تصبح 596 مليون طن من الهليوم وتنطلق أربعة ملايين طن من الضوء وفقًا لنظرية أينشتين في تحول المادة، ولا تتلقى الأرض من كتلة هذه الطاقة سوى أربعة أرطال فقط بسبب بعدها وصغر حجمها، ويقدر ما تستهلكه الشمس في السنة بنحو1: 1000000000000 من مادتها، وتصل كتلة الشمس إلى ألفي مليون مليون مليون مليون طن. وقدر العلماء أن ما استهلكته الشمس من جملة ما بكتلتها من الهيدروجين لا يتعدى 10% وأن ما بالشمس من الهيدروجين يكفي لاستمرارها خمسين ألف مليون سنة قادمة.
(1/81)
ويعرف سطح الشمس الذي يرى باسم الفوتوسفير Photosphere "شكل 7". ولا يتساوى الفوتوسفير في مقدار لمعانه، فالحواف تبدو أكثر ظلمة من المركز ويمكن رؤية ذلك بالعين المجردة عند الغروب.
ويقع الفوتوسفير على بعد 700 ألف كليو متر من مركز الشمس، وهو عبارة عن غلاف رقيق من غازات الشمس ذي شفافية تسمح بعمق رؤيتنا خلاله.
ويعد غلاف الفوتوسفير أهم أغلفة الشمس لنا، حيث نستمد منه جزءًا كبيرًا من الحرارة والضوء، والحق أن تسمية هذا النطاق أو الغلاف باسم فوتو Photo1، أي ضوء، تسمية سليمة وصادقة لأنه مصدر الضوء الأساسي.
شكل "7": نطاقات تركيب الشمس
__________
1 تعني كل من Photo أو Phot الضوء في اللغة اليونانية.
(1/82)
وكثافة هذا الغلاف أقل من 0.0001 من كثافة غلافنا الجوي، ودرجة حرارة الفوتوسفير تصل إلى 6000 درجة مطلقة "5727م". ويتراوح سمك طبقة الفوتوسفير ما بين 100و 200 كم، وهذه الطبقة هي التي تحدد شكل الشمس. وفي هذه الطبقة تحدث كذلك البقع الشمسية، ويمكن رؤية البقع الشمسية الكبيرة بالعين المجردة، وقد شوهدت هذه البقع منذ القرن الثاني الميلادي.
وتعلو نطاق الفوتوسفير طبقة مكونة من غلاف غازي، ويطلق على هذه الطبقة التي تلي الفوتوسفير مباشرة اسم "الطبقة العاكسة" ويصل عمقها إلى مئات من الكيلو مترات. وتلي الطبقة العاكسة وتتداخل فيها أحيانًا طبقة أخرى هي الغلاف اللوني الذي يتميز بلونه القرنفلي بسبب الهيدروجين. ويطلق على هذه الطبقة اسم "الكروموسفير" وتصل درجة حرارتها إلى 3000 ْمطلقة "2727م". أما الغلاف الخارجي للشمس فيطلق عليه "الهالة" Corona ويمتد هذا النطاق إلى أكثر من مليون كيلو متر من الشمس.
وبعض أشعة الشمس التي ترسلها مرئي والبعض الآخر خفي، ولقد أمكن تحليل أشعة الشمس بمنشور زجاجي منذ عهد نيوتن في القرن السابع عشر الميلادي.
وتتحلل أشعة الشمس إلى ألوان سبعة هي: الأحمر، فالبرتقالي، فالأصفر ثم الأخضر فالأزرق فالنيلي ثم البنفسجي، وأول أمواج هذه الأشعة هي الحمراء وأقلها البنفسجي, ولقد لوحظ أن أمواج الأشعة الحمراء ترفع درجة الحرارة وأنه إذا انتقل مقياس الحرارة فيما وراء اللون الأحمر فإن الحرارة ترتفع أكثر، ومن هنا تم التعرف على الأشعة دون الحمراء أو تحت الحمراء وهي أشعة حرارية، كما تم التعرف أيضًا على
(1/83)
الأشعة فوق البنفسجية، وعلى ذلك فإن مدى الإشعاع في الطبيعة لا ينتهي عند الأحمر ولا عند البنفسجي، ومن الملاحظات التي تم التوصل إليها أن الأشعة البنفسجية أقل تأثيرًا في درجات الحرارة، وأن أشعة اللون الأحمر هي أشد رفعًا لدرجة الحرارة.
وتتوزع نسبة الأشعة في طيف الشمس على النحو التالي:
9% فوق البنفسجية.
70% مرئية "ضوئية".
21% تحت الحمراء "حرارية"1.
ولا يصل إلى الأرض إلا 1: 2000 مليون من أشعة الشمس، ومع ضآلة هذا القدر بالنسبة لما تشعه الشمس من طاقة هائلة, فإنه مسئول عن استمرار الحياة على سطح الأرض في جميع مظاهرها بإرادة الله سبحانه وتعالى.
__________
1 تلعب هذه الأشعة الحرارية أهم الأدوار في التغييرات المناخية والنشاط الجوي.
(1/84)
البقع الشمسية:
ليست الشمس ثابتة كما كان يعتقد البعض، بل إنها تدور في الاتجاه نفسه الذي تدور فيه توابعها من الكواكب. ولقد أمكن الوصول إلى كثير من الحقائق المتعلقة بحركة الشمس عن طريق تتبع البقع التي تظهر على سطح الشمس. فما البقع الشمسية وما طبيعتها؟
البقع الشمسية هي مساحات من سطح الشمس ليست معتمة تمامًا بل تلمع كالنجوم. لكنها تبدو معتمة لوقوعها في وسط أشد توهجًا ولمعانًا. ويقدر البعض أن درجة حرارة البقع تصل إلى 4000م وهي بذلك أبرد نسبيًّا عما يجاورها.
(1/84)
وتتفاوت المساحات التي تشغلها البقع ما بين 80 ألف كم2 إلى 18000 مليون كم2. وتتكون البقعة الشمسية من منطقة معتمة إلى حد ما, يطلق عليها "الظل" Umbra تحيطها منطقة أخرى أقل عتمة يطلق عليها اسم "شبه الظل" Penumbra. وليست المنطقتان السابقتان مناطق عتمة حقيقية ولكنها أقل توهجًا من بقية سطح الشمس. وتعد منطقة الظل أكثر توهجًا من أشد المصادر الضوئية على سطح الأرض.
وتظهر البقع الشمسية على هيئة مجموعات، ولوحظ أن معظمها لا يستمر إلا أيامًا قليلة، إذ إن ما يقرب من نصف مجموعها يقل بقاؤها عن أربعة أيام، ولكن نسبة قليلة منها تظل مائة يوم أو أكثر1.
ولا تتوزع البقع الشمسية من حيث مكانها أو أوقاتها توزيعًا عشوائيًّا، فقد تبين أنها تتركز عند العروض الشمسية الوسطى وتندر عند خط الاستواء الشمسي، وغير معروفة عند قطبي الشمس، وأما من حيث فترات حدوثها فهناك ما يسمى بدورة البقع الشمسية وهي تمتد ما بين 11 إلى 13 سنة، وتمت متابعتها بعناية منذ 1700 سنة. ويتفاوت ما يمكن رؤيته من البقع الشمسية ما بين خمسين في السنوات القليلة البقع و 200 أو 400 في السنوات ذات البقع الكثيرة.
وفي بداية دورة البقع الشمسية يكون عدد البقع قليلًا في العروض العليا للشمس، ولكن عددها يزيد وتتزحزح نحو العروض الدنيا، ثم تبدأ في التشتت، ثم تظهر مرة ثانية في العروض العليا، ولا يفهم سبب تزحزح البقع ولا مناطق حدوثها بصورة علمية مقنعة،
ولا شك أن لمناطق البقع الشمسية مجالات مغناطيسية قوية، كما أن لهالة الشمس الخارجية علاقة وثيقة بدورة البقع الشمسية؛ إذ إن هذه الهالة تصبح دائرية الشكل حينما تصل البقع الشمسية إلى أقصاها.
__________
1 الرقم القياسي لأطول مدة بقيتها بقعة شمسية هو 18 شهرًا.
(1/85)
ولا تؤثر هذه البقع على الطقس أو المناخ، أو على الأصح لم يصل الإنسان حتى الآن إلى اكتشاف علاقة بين حدوث هذه البقع وبين المناخ، لكن الذي لوحظ أن لهذه البقع أثرًا في حدوث الزوابع المغناطيسية والاضطرابات الإذاعية واللاسلكية بسبب انطلاق جزئيات مشحونة كهربائيًّا من الشمس تنتقل بسرعة تتراوح بين 800 و 3000 كم/ ثانية، وتأخذ ما بين يوم أو يومين حتى تصل إلى الأرض، وحينما تقترب من الأرض تتأثر بالمجال المغناطيسي الأرضي وتكون آثارها عظيمة قرب القطبين, وصغيرة في المناطق الاستوائية.
وتسبب الجزيئات المشحونة كهربائيًّا والمنطلقة من الشمس اضطراب الذرات في الغلاف الجوي العلوي وتؤدي إلى ظهور "الأرورا" في المناطق القطبية، وتعرف تلك الظاهرة بالشفق القطبي أو "الضوء البروجي" ويحدث الشفق القطبي نتيجة لتصادم الألكترونات في الفضاء الخارجي بجسيمات الهواء المخلخل في طبقات الجو العليا. ولقد أمكن إحداث الضوء البروجي بصورة مصغرة صناعيًّا في المعمل، وذلك بتسليط الألكترونات على جزيئات الهواء في أنبوبة زجاجية ونتج عن ذلك توهج بأشكال مرتعشة تماثل الضوء البروجي. وتأخذ ظاهرة الشفق القطبي أو الضوء البروجي مظهر قوس متجانس هادئ, ذي لون أخضر باهت تبدو حافته السفلى محددة لكن الحافة العليا مشتتة وغير محددة, ويظهره الضوء البروجي على ارتفاعات تتراوح ما بين 62كم إلى600كم.
ومن أشهر ما ظهر من الضوء البروجي في نصف الكرة الشمالي ما حدث في 25 ديسمبر سنة 1951م حينما أمكن رؤية ثلاثة أو أربعة أقواس متوازية تمتد عبر السماء من الشرق إلى الغرب، وأخذت هذه الأقواس ترتفع رويدًا رويدًا حتى أصبحت فوق الرأس تقريبًا، وبعد ذلك انحرفت إلى منطقة القطب المغناطيسي ثم توهجت على هيئة هالة.
(1/86)
ولعل أهم ما استفاد به الإنسان من تتبع البقع الشمسية هو دراسة حركة الشمس والتأكد من دورانها حول نفسها، ومعرفة طول اليوم الشمسي، وظهر من دراسة بقع الشمس أن تلك البقع القريبة من خط الاستواء الشمسي تتحرك بسرعة أكبر من تلك البقع البعيدة عن وسط الشمس، وهذا دليل قاطع على أن الشمس ليست جسمًا صلبًا وإلا لأتمت كل البقع دورتها في مدة واحدة وبقيت المسافات بينها ثابتة، وتخالف الشمس الجسم الصلب في دورانها، فالسطح القريب من خط الاستواء يدور بسرعة تفوق سرعة المناطق القريبة من القطبين. وهذا يعني أن الأجزاء القريبة من خط الاستواء تتم دورتها حول نفسها قبل المناطق القطبية.
وتحسب سرعة دوران الشمس بسهولة في العروض التي تحدث فيها البقع الشمسية ما بين درجتي عرض 20 ْ و40 ْ وتختلف سرعة دوران الشمس حول نفسها على النحو التالي:
(1/87)
نستنتج من الجدول السابق أن الوقت الذي تستغرقه المناطق القطبية للدوران مرة واحدة يزيد بمقدار 40% عن الوقت الذي تستغرقه المنطقة الاستوائية للشمس في دورانها حول نفسها.
وتنطبق هذه السرعات فقط على قشرة الشمس الخارجية, أما داخلية الشمس فلا نعلم شيئًا عن دورانها وتدور الشمس ووراءها توابعها حول مركز مجرتنا المعروفة باسم "طريق التبانة" دورة كل 200 مليون سنة بسرعة 200 ميل في الثانية كما سبقت الإشارة إلى ذلك.
(1/88)
القمر في أرقام
مدخل
...
2- القمر في أرقام:
__________
1 سرعة الإفلات هي السرعة التي يمكن لصاروخ أن يخرج بها من جاذبية جرم سماوي في الثانية.
(1/88)
يعد القمر ثاني الأجرام السماوية لمعانًا بعد الشمس في سماء الأرض، ولهذا جذب انتباه البشر منذ أقدم العصور، والقمر تابع وفيّ للأرض يلاحقها أينما ذهبت وكأنه يطاردها بإصرار أبدي، والقمر مخلص للأرض فلا يعاملها إلا بوجه واحد على الدوام.1 ويستغرق القمر في دورانه حول الأرض نفس المدة التي يدور فيها حول نفسه، وعلى الرغم من أن لمعظم كواكب المجموعة الشمسية أقمارًا إلا أن الأرض تنفرد بين هذه الكواكب بأن قمرها الوحيد يقرب إلى حد ما من حجمها بدرجة لا تتسنى لأي كوكب آخر مع أي من أقمارها. وسطح القمر جاف، وقد توصلت وكالة ناسا NASA الفضائية الأمريكية من الوصول إلى أن هناك نحو 300 طن متري من الماء المتجمد عند قطبي القمر، ولا هواء للقمر، وتختلف درجة حرارته اختلافًا كبيرًا ما بين النصف المواجه للشمس والنصف الآخر، وما بين ليله ونهاره. ولقد أثبتت التجارب والمشاهدات التي أجراها رواد الفضاء من أن الظلال على القمر شديدة والضوء شديد, بمعنى أنه إذا كانت يدك في منطقة ظل فإنك لا تستطيع رؤيتها. وإذا تركت يدك في ظل مدة طويلة فإنها تتجمد؛ لأن الظل على القمر شديد الظلام وشديد البرودة مثل ليله تمامًا.
ويتميز سطح القمر بتقوسه وبوعورته، وبسبب تقوس هذا السطح فإنه لا يسمح بالرؤية إلى أكثر من ميلين فقط, وعلى هذا فإن الأفق يبدو قريبًا.
ومن أهم ما يميز سطح القمر وجود المنخفضات الكثيرة التي تتفاوت في اتساعها ويطلق عليها بحار Maria.2 وهذه المنخفضات قد ملأتها
__________
1 لا يرى سكان الأرض إلا وجهًا واحدًا للقمر في آن واحد، وقد تمكنت إحدى سفن الفضاء الروسية 1959من تصوير الوجه الآخر للقمر لأول مرة.
2 كلمة Maria لاتينية الأصل وتعني "بحار".
(1/89)
إرسابات من الغبار الكوني والرماد البركاني فأصبحت ذات سطوح مستوية، وتنتشر فوق هذا السطوح حفر دائرية كان يعتقد بأنها فوهات براكين، لكن هذا الرأي قد أصبح ضعيفًا وأعرض عنه كثيرون وحل محله رأي آخر يقول: إن هذه الأحواض والمنخفضات ما هي إلا آثار اصطدام النيازك والشهب بسطح القمر، ولما لم يكن للقمر غلاف غازي يعمل على حرق هذه النيازك أثناء مرورها فيه نتيجة الاحتكاك فإنها تصطدم بشدة وتصل إلى سطحه دون أن تحترق فتحدث تلك الفوهات، وقد تم وضع خرائط توضح أكثر من 30 ألف فوهة. ويصل عرض بعض هذه الفوهات إلى 150 ميلًا وتتميز بوجود إشعاعات خطية يصل امتداد بعضها إلى 1500 ميل في الطول و 10 أميال في الاتساع، وهذه الإشعاعات عبارة عن خطوط تختلف في لونها عن لون الفوهات. وتخرج من وسط تلك الفوهات على هيئة خطوط إشعاعية ويعتقد بأنها اندفاعات من الغبار الدقيق الذي اندفع من هذه الفوهات نتيجة اصطدام النيازك بسطح القمر.
ولا يخلو أي جزء من سطح القمر من هذه الفوهات، حتى الفوهات الكبيرة ينتشر بها فوهات صغيرة، كما توجد كذلك على قمم الجبال.
وليست هذه الفوهات مخاريط كفوهات البراكين الأرضية، ويعتقد بعض الباحثين بأن الفوهات الكبيرة ترجع في نشأتها إلى الانفجارات "التكتونية" التي كانت تحدث في باطن القمر.
وتشغل تلك المنخفضات أو البحار الجافة Maria نحو نصف سطح الجزء الذي نراه من القمر، وأكبرها على الإطلاق ما يعرف باسم "محيط العواصف" Procellarum الذي استطاعت مركبة الفضاء "لونا" رقم"9" السوفيتية أن تهبط فيه في فبراير سنة 1966م. ويغطي هذا المنخفض أكثر
(1/90)
من مليوني ميل مربع "أي ما يعادل مساحة البحرين المتوسط والكاريبي معًا" وهذه البحار القمرية ليست بها ماء بل مليئة بالغبار الكوني والرماد واللافا, ومن المعروف أنه حتى ولو وجد ماء على سطح القمر فإنه يتحول إلى بخار في الحال بسبب انحفاض الضغط الجوي, ومن ثم يتسرب هذا البخار ويترك القمر إلى غير رجعة.
وبسبب خشونة سطح القمر فإنه لا يعكس إلا 7% من مقدار أشعة الشمس الساقطة عليه، وعلى الرغم من أن القمر ثاني ما نراه بعد الشمس من أجرامن سماوية من حيث اللمعان إلا أن الشمس أكثر لمعانا بمقدار 400000 مرة، أما الأرض فإنها تعكس أشعة الشمس أكثر من إشعاع القمر لها بمقدار أربعين مرة.
وينتشر على سطح القمر بعض الجبال التي لم تنشأ نتيجة حركات التوائية كسلاسل جبال الأرض. وتقاس ارتفاعات قمم جبال القمر بظلالها، وأعلى قمة على سطح القمر تصل في ارتفاعها إلى 200000 قدم "أي أكثر من ستة كيلو مترات" وتقع قرب ما يعرف ببحر "إمبريوم" Imbrium.
(1/91)
حركة القمر:
قال الله تعالى: {وَالْقَمَرَ قَدَّرْنَاهُ مَنَازِلَ حَتَّى عَادَ كَالْعُرْجُونِ الْقَدِيمِ} . [سورة يس: 39]
يدور القمر حول الأرض ويتأثر في دورانه بجاذبية كل من الأرض والشمس، وبسبب حركة القمر الدائرية فإنه يبدو متحركًا من الغرب إلى الشرق ويظهر ذلك حينما نقارنه بما خلفه من نجوم في السماء، ويتأخر القمر في الظهور كل يوم 50.5 دقيقة تقريبًا عن اليوم السابق، وغالبًا ما نرى في الوقت الواحد ما يقرب من 59% من سطح القمر, ويرجع ذلك إلى طبيعة مدار القمر وإلى طبيعة دورانه.
(1/91)
ويدور القمر في مستوى معين حول الأرض، وتدور الأرض نفسها حول الشمس في مستوى غيره, إلا أنهما يكادان أن يتطابقا، ويصل ميل المستوى بين الأرض والقمر إلى خمس درجات تقريبًا.
ويظهر القمر في السماء بعد بداية الشهر العربي بيومين على هيئة هلال، وذلك بعد الغروب، وبعد سبعة أيام يكتمل نصفه ويقال: إنه في الربع الأول؛ لأنه يكون قد قطع ربع المسافة حول الأرض ويكون القمر حيئنذ أعلى ما يكون في السماء، ويأخذ الجزء المضيء من القمر في الزيادة بانتقال القمر جهة الشرق يومًا بعد يوم حتى إذا ما مضى أسبوع آخر وانتصف الشهر صار القمر بدرًا، ويكون في ذلك الوقت قريبًا من الأفق الشرقي وقت غروب الشمس، ولا يكاد القمر يكتمل حتى يأخذ الجزء الغربي من البدر في التناقص رويدًا رويدًا ويتضاءل، وعندما يقترب من الربع الأخير في نهاية الأسبوع الثالث نراه كما كان في الربع الأول, لكن الجزء المضيء يكون في اليسار ويكون القمر قد أتم ثلاثة أرباع دورته في رحلته الشهرية حول الأرض، ويستمر القمر في التضاؤل ليصير هلالاً آخر. وبعد مضي تسعة وعشرين يومًا تصبح الشمس والأرض والقمر في خط واحد ويكون القمر بين الشمس والأرض فلا يرى من النصف المضيء شيء؛ لأن النصف المظلم هو الذي يواجه الأرض حينذاك, ويطلق على القمر عندئذ المحاق. والواقع أن شكل الجزء الذي نراه من النصف المنير للقمر يتوقف على موقعه من الشمس والأرض؛ لأن القمر جسم معتم بارد يستمد نوره من الشمس كما تستمد الأرض نورها منها أيضًا, فيكون نصف القمر المواجه للشمس منيرًا، أما النصف الآخر فيكون مظلمًا. وما نور القمر إلا انعكاس لضوء الشمس. وصدق خالق السموات والأرض القائل:
(1/92)
{أَلَمْ تَرَوْا كَيْفَ خَلَقَ اللَّهُ سَبْعَ سَمَاوَاتٍ طِبَاقاً, وَجَعَلَ الْقَمَرَ فِيهِنَّ نُوراً وَجَعَلَ الشَّمْسَ سِرَاجاً} [سورة نوح: 15، 16] .
ويطلق على القمر في دورته الشهرية الأسماء الآتية "شكل 8":
1- الهلال: وذلك على الجزء الصغير الذي يظهر على شكل العرجون في الثاني من الشهر العربي.
2- التربيع الأول: وذلك على نصف القمر المنير الذي نراه في اليوم السابع من الشهر العربي.
شكل "8" أوجه القمر
(1/93)
3- الأحدب: ويطلق على ثلاثة أرباع الوجه المنير, ويكون ذلك في اليوم الحادي عشر من الشهر العربي.
4- البدر: وهو كل وجه القمر المنير.
5- يتناقص الوجه المنير ليصير "أحدب" مرة ثانية.
6- التربيع الأخير.
7- الهلال.
8- المحاق ولا يرى القمر عندئذ كما سبقت الإشارة.
ونلاحظ أن القمر يتم دورته حول الأرض في "11.5 ثانية، 43 دقيقة، 7 ساعات، و27 يومًا". أو بعبارة أخرى "عشرية" 27.32166 يومًا، وذلك كمتوسط عام، إلا أن تلك الدورة تختلف ما بين شهر وآخر في حدود سبع ساعات.
أما الفترة الواقعة بين حدوث أوجه القمر وتكرارها "أي من القمر الجديد إلى القمر الجديد" فإنها تزيد يومين على دورة القمر الشهرية وتستغرق في المتوسط 2 ثانية، 44 دقيقة، 12 ساعة، 29 يومًا، أو بعبارة أخرى 29.5309 يومًا، ويختلف زمنها من شهر إلى آخر في حدود 13 ساعة. والسبب في اختلاف زمني دورة القمر حول الأرض، ودورة الأوجه وتكرارها، هو أن القمر حينما يكمل دورته حول الأرض تكون الأرض قد دارت حول الشمس فيتغير موضعها. والقمر تابع للأرض يلاحقها ليكون في موضعه بالنسبة لها عندما يبدأ دورته حولها أول الشهر، ولا يستطيع أن يلحق بهذا الموضع إلا بعد مضي نحو يومين فيكون قد مضى على أول دورته نحو 29.53 يومًا.
(1/94)
الخسوف والكسوف:
قال تعالى: {فَإِذَا بَرِقَ الْبَصَرُ، وَخَسَفَ الْقَمَرُ، وَجُمِعَ الشَّمْسُ وَالْقَمَرُ} [القيامة: 7، 8، 9]
كان حدوث الخسوف والكسوف يسبب ذعرًا وخوفًا للإنسان في العصور القديمة، ولكن هذه المخاوف قد زالت بعد فهم طبيعة نظام المجموعة الشمسية، وحركات كواكبها، وتحديد أوقات الكسوف والخسوف لمئات السنين القادمة، ففي أول الشهر القمري وفي منتصفه تكون الأرض والقمر على مستوى واحد مع الشمس، ولكن القمر لا يعترض أشعة الشمس الواصلة إلى الأرض عادة فهو يمر تحتها أو فوقها، لكنه في بعض الأحيان يعترض جزءًا من هذه الأشعة فيسبب كسوف الشمس. ويتوقف مقدار الكسوف على ما يمنعه جسم القمر من أشعة الشمس. وحينما تقع الأرض بين الشمس والقمر ويقع ظلها على القمر تسبب الخسوف "شكل 9". ويصل طول ظل الأرض إلى 1.382.000 كم في المتوسط، ويختلف هذا المتوسط في حدود 22500كم بين أطول وأقصر ظل. ويبدو من الرقم الدال على متوسط طول ظل الأرض أنه يساوي ثلاثة أمثال طول المسافة بين القمر والأرض، ولذلك فإن هذا الظل يصيب القمر إذا كان في اتجاه الظل، ويبلغ اتساع ظل الأرض عند المسافة التي يقع فيها القمر بعيدًا عن الأرض نحو 9170 كم، أي أكثر من ضعفي طول قطر القمر، وتؤدي السحب القريبة من سطح الأرض إلى اتساع منطقة الظل بمقدار 16 كم، ويتوقف اتساع الظل على مقدار بعد القمر عن الأرض، وبعد الأرض عن الشمس. ويقدر اختلاف اتساع الظل بين أقصاه وأضيقه بنحو 300كم.
(1/95)
ولما كانت الشمس أكبر حجمًا من الأرض، فإن ظل الأرض يكون مخروطي الشكل يتجه مؤشره بعيدًا عن الشمس "شكل 10".
ويحدث الخسوف حينما يكون القمر بدرًا وقريبًا من إحدى عقدتيه التي يقطع فيها مداره دائرة الكسوف أو "دائرة فلك الشمس". وهي مدار الشمس الظاهري أي الخط الذي تسير فيه الشمس ظاهريًّا خلال السنة، وتميل هذه الدائرة عن دائرة الاستواء السماوي بزاوية تتراوح ما بين 23 ْ- 28 ْ، ويميل مدار القمر عن دائرة فلك الشمس بمقدار 5 ْ- 8 ْ يحدث الخسوف الكلي للقمر حينما يقترب من هاتين العقدتين، فيغطي الظل التام وجهه، وإذا كان بعيدًا عن العقدة فإن جزءًا من الظل التام.
شكل "9": نطاقات احتمال حدوث الكسوف والخسوف
سوف يغطي بعض وجهه، ويسمي الخسوف الناشئ عن ذلك خسوفًا جزئيًّا. وإذا كان القمر على بعد 10 ْمن العقدة فلا يحدث خسوف، ولما كان القمر والشمس يقتربان من العقدة مرتين في السنة فإنه لا يحدث في الغالب أكثر من خسوفين في السنة "شكل 11"، وقد تستمر حالة الخسوف الكلي ساعتين "شكل 12"، ومن أمثلة ذلك الخسوف الذي
(1/96)
شوهد في المملكة العربية السعودية في شهر سبتمبر سنة 1978م، والخسوف الذي شوهد في 21 ينابر 2000م حيث استمر هذا الخسوف الكلي للقمر نحو 39 دقيقة.
شكل "10": الظل المخروطي الشكل لكل من القمر والأرض.
ويلاحظ أنه توجد منطقة ظل تام يطلق عليها Umbra ومنطقة ظل جزئي تعرف باسم Penumbra، ولا يوجد حد فاصل ملموس يفصل بينهما، وتصل سرعة الظل في القضاء إلى 3380 كم في الساعة.
ويقدر ما يمكن أن يرى من خسوف القمر في مدينة معينة خلال خمسين سنة بنحو 40 خسوفًا قمريًّا. ويصل طول المسافة التي يمكن أن يحدث فيها خسوف للقمر بنحو 9170 كم من مداره وذلك في الجانب البعيد عن الأرض.
أما بالنسبة لكسوف الشمس، فهو احتجاب ضوء الشمس عن الأرض بسبب اعتراض القمر لمسار الأشعة الشمسية، وذلك عندما يقع القمر بين الشمس والأرض، ويسمى كسوف الشمس كسوفًا كليًّا إذا احتجب ضوء الشمس عن الأرض تمامًا. "شكل 12". ويحدث كسوف الشمس في بداية الشهر العربي أو القمري، ويتوقف ذلك على مدى بعد الشمس والقمر عن عقدتي تلاقي مداري الشمس والقمر، ويصل طول المسافة التي يمكن أن يحدث فيها كسوف الشمس إلى حوالي 15000 كم من
(1/97)
مدارها، ولما كانت حدود الكسوف الشمسي أكثر اتساعًا من مناطق احتمال حدوث الخسوف القمري، فإن النتيجة الطبيعية التي ترتبت على ذلك هي حدوث الكسوف الشمسي أكثر من حدوث الخسوف القمري في فترة زمنية محددة، ومع ذلك فإن الخسوف القمري يرى أكثر حدوثًا وتكرارًا في منطقة معينة في فترة محددة، وقد يبدو هذا الكلام متناقضًا، إلا أن تفسير ذلك هو أن الخسوف القمري يرى في منطقة تمثل نصف الكرة الأرضية وذلك عند حدوثه، بينما لا يرى كسوف الشمس إلا في منطقة صغيرة نسبيًّا؛ لأن ممر الكسوف الكلي للشمس يقل اتساعه بمقدار
شكل "13" الكسوف الكلي للشمس:
(1/98)
300 كم عن ممر الخسوف الكلي للقمر، ويحدث كسوف الشمس في السنة الواحدة أربع أو خمس مرات، لكنه لا يُرى إلا في مناطق مختلفة صغيرة نسبيًّا، بينما يحدث خسوف القمر مرتين أو ثلاثًا في السنة الواحدة فقط، لكنه في كل مرة يرى في مساحة تمثل نصف الكرة الأرضية تقريبًا، ويرى الكسوف الكلي للشمس مرتين تقريبًا كل ثلاث سنوات في مكانين مختلفين على سطح الأرض، لكن حدوثه لا يتكرر إلا كل 260 سنة بالنسبة للمكان الواحد، ولهذا نسمع برحلات يقوم بها العلماء إلى أماكن مختلفة لمتابعة الكسوف الكلي للشمس، ومشاهدة الكسوف الكلي للشمس مثيرة، حيث تختفي الشمس كلية، وتظهر النجوم فتفزع الطيور والحيوانات وتأوي الطيور إلى أعشاشها، وتقل المدة التي يستغرقها الكسوف كثيرًا عن المدة التي يستغرقها خسوف القمر، فبينما يستمر الخسوف الكلي كما ذكرنا من قبل ساعتين فإن الكسوف الكلي للشمس لا يتجاوز ثماني دقائق على الإطلاق.
ويحدث كسوف الشمس الجزئي بالنسبة للمكان الواحد مرة كل ثماني عشرة سنة وأحد عشر يومًا. واستطاع العلماء تحديد مواعيد حدوث الكسوف ومكانه وزمن استمراره، ولقد تمكن أبولوزر من حساب عدد مرات حدوث الكسوف الكلي والحلقي وذلك فيما بين 1207 سنة ق. م.
شكل "14": كسوف حلقي للشمس
(1/99)
إلى 2612م. والكسوف الحلقي هو الكسوف الذي تظهر فيه الشمس سوداء وحولها حلقة مضيئة عبارة عما تبقى من قرص الشمس ولم يحجب ضوءه القمر، ولا يحدث الكسوف الحلقي إلا إذا كان القمر في أقرب أوضاعه من الأرض. وقد استغل كسوف الشمس قديمًا كحدث مهم يؤرخ به. ومن أشهر كسوفات الشمس في الماضي ما يلي:
كسوفات الشمس القديمة المعروفة:
ووفقًا للحسابات الفلكية فإن هناك 14 كسوفًا للشمس سوف تحدث بإذن الله ابتداء من 4 ديسمبر 2002م وحتى 14 ديسمبر 2020م على النحو التالي:
مواعيد كسوف الشمس وأمكنة رؤيتها:
(1/100)
المد والجزر:
تتحرك مياه المسطحات المائية على السواحل صعودًا وهبوطًا وتعرف هذه الظاهرة بالمد والجزر. ولقد أدركت الشعوب الساحلية قديمًا العلاقة الواضحة بين القمر والمد والجزر.
ويحدث مدان عاليان وجزران كل 50 دقيقة، 24 ساعة تقريبًا. وهذه المدة هي عبارة عن الفترة الزمنية التي يعبر فيها القمر خط طول معين مرتين. ويحدث ارتفاع في الماء كل 25 دقيقة 12 ساعة. ويكون معدل ارتفاع هذا المد عظيمًا حينما يكون القمر كاملًا "بدرا" أو محاقًا. ويطلق عليه المد الفقاز Spring Tide ويكون المد منخفضًا ويطلق عليه Neap Tide حينما تكون الشمس والقمر متعامدين وليسا على استقامة واحدة "شكل 15". ولوحظ كذلك حدوث مد في اليابس ولكنه ضئيل للغاية ويصل إلى 4.5 بوصة.
(1/101)
شكل "15" المد والجزر
(1/102)
ويختلف مدى ارتفاع المد من منطقة لأخرى، فيصل في منتصف المحيط إلى 2.5 قدم ويقل عن ذلك في خليج المكسيك، بينما لا يتعدى البوصة الواحدة في البحيرات، ويصل ارتفاع المد في ميناء نيويورك إلى خمسة أقدام، أما أعلى مد في العالم فهو ذلك المد الذي يحدث في خليج فندى Bay of Fundy في جنوب شرقي كندا حيث يرتفع الماء إلى أربعين قدمًا، ويرجع ذلك الاختلاف في ارتفاعات المد إلى أشكال السواحل.
ولا يعني حدوث المد والجزر في بقعة واحدة أنهما يتساويان في الارتفاع إذ إنه قد لوحظ اختلاف كبير في الارتفاع بين أماكن متقاربة. ويشتد هذا الاختلاف حينما يكون القمر قريبًا من الأرض. وتؤثر الشمس كذلك في حدوث المد كالقمر تمامًا، إذ إن كلا منهما يؤثر بجاذبيته فيحدث المد ولكنه يتوقف إلى حد كبير على بعد كل منهما وكتلته. ولما كان بعد الشمس كبيرًا جدًّا فإن قوة جذبها تصل إلى ثلث قوة جذب القمر على الرغم من عظم كتلتها، وحينما تكون الشمس والقمر في اتجاه واحد من الأرض فإن قوى جذب كل منهما تكون في الاتجاه نفسه فيحدث المد العالي، أما حينما يتعامدان أي يكون القمر في اتجاه والشمس في اتجاه آخر، فإن قوة جذب كل منهما تضعف الأخرى فيحدث المد المنخفض كما سبق ذكره. ويؤثر احتكاك المياه نتيجة لحدوث المد والجزر في قوى دوران الأرض فيشتت منها ما تقدر قوته بنحو 2 بليون حصان، ويحدث معظم التأثير هذا في بحر بيزنج والبحر الأيرلندي حيث تدفع مياه المد خلال الممرات الضحلة الضيقة. ونتيجة لما يضيع من قوة طاقة الدوران فإن سرعة الأرض تبطئ بحيث يطول النهار بمقدار 1/1000 من الثانية في القرن.
(1/103)
كواكب المجموعة الشمسية
...
كوكب المجموعة الشمسية:
تتكون المجموعة الشمسية من تسعة كواكب1 تختلف في أحجامها وخصائصها كما يتضح من "شكل 16" والجدول الذي يليه:
شكل "16" أقطار الأجرام السماوية بالنسبة لنصف قطر الشمس بالأميال
__________
1 إضافة إلى كوكب عاشر تحطم فيما يعرف بالكويكبات، ومكانه بين مدار كل من المريخ والمشتري.
(1/104)
كواكب المجموعة الشمسية 1
__________
1 Larouss, Astronomy 1987, Mark R.Morris, pp.80-85
(1/105)
الفصل الثالث: كوكب الأرض وخصائصه الفلكية
مدخل
...
الفصل الثالث: كوكب الأرض وخصائصه الفلكية
الأرض هي أحد الكواكب التسعة التي تدور حول الشمس، وهي الثالثة بالنسبة للقرب من الشمس، والثالثة من حيث درجة اللمعان إذا ما شوهدت من عند الشمس، والخامسة بين المجموعة الشمسية من حيث الحجم.
وعلى الرغم من أن سطح الأرض يبدو مبسوطًا إلا إنه كروي الشكل نسبيًّا مموج؛ حيث توجد قمم ترتفع إلى تسعة كيلو مترات فوق سطح البحر، وأعماق، يصل بعضها إلى أحد عشر كيلو مترًا دون مستوى سطح البحر، وكروية الأرض حقيقة عرفت منذ 2500 سنة عند الإغريق الذين لاحظوا ذلك عن طريق ظل الأرض الذي يقع على القمر ويؤدي إلى حدوث خسوف القمر. وقد جاء في القرآن الكريم ما يفيد كروية الأرض، وقد تناول الإمام ابن حزم الأندلسي "توفي سنة 456 هـ" موضوع كروية الأرض وذكر أن البراهين من القرآن والسنة قد جاءت بتكويرها، قال عز جل: {يُكَوِّرُ اللَّيْلَ عَلَى النَّهَارِ وَيُكَوِّرُ النَّهَارَ عَلَى اللَّيْلِ} وهذا أوضح بيان في تكوير بعضها على بعض، مأخوذ من كور العمامة وهو إدارتها1.
ورب معترض يقول: إن هذا يتنافى مع قوله تعالى: {وَالأَرْضَ مَدَدْنَاهَا} [الحجرات آية: 9] "أي بسطناها" ونحن نقول لهؤلاء المعترضين: إن هذا دليل
__________
1 الإمام ابن حزم الظاهري، الفصل في الملل والأهواء والنحل، جـ2، مكتبة محمد على صبيح، القاهرة، د. ت، ص 95.
(1/109)
آخر على كروية الأرض؛ لأن الأرض لو كانت أي شكل آخر غير الشكل الكروى "مكعبًا أو منشورًا أو قرصًا" لكان هذا الشكل له حواف وبذلك يكون غير ممدود وبالتالي لا ينطبق على أي من هذه الأشكال قوله تعالى: {وَالأَرْضَ مَدَدْنَاهَا} الذي يقتضي الامتداد في جميع الاتجاهات ولا يحقق ذلك إلا الشكل الكروي. وقد أثبت ماجلان وبحارته سنة 1522م برحلتهم البحرية التي قاموا بها أنه لا توجد حواف حادة تمثل نهاية الأرض. وجدير بالذكر أن هذه الرحلة تمت بخمس سفن و 268 بحارًا، ولم تعد إلا سفينة واحدة و 47 بحارًا ودفع ماجلان و 221 بحارًا حياتهم ثمنًا لهذه الرحلة، وقد تمكن العالم الإغريقي ايراطوسشينس سنة 250 ق. م من تقدير محيط الكرة الأرضية تقديرًا معقولًا مستندًا إلى أسس علمية. وتوصل هذا العالم إلى أن محيط الكرة الأرضية يساوي 46250 كيلو مترًا أي ما يعادل 26660 ميلًا. وهذا الرقم يزيد قليلًا على محيط الكرة الأرضية الحقيقي وهو 25000 ميل1.
وقد تمكنت سفن الفضاء حديثًا من تصوير سطح الأرض الكروي، وكلما كان مدار سفن الفضاء أو الأقمار الصناعية عاليًا كلما اتسعت دائرة الرؤية "شكل 17" على النحو التالي:
__________
1 سوف نرجع إلي الكلام بالتفصيل عن الخطوات التي قام بها إيراطوسثينس فيس الباب الخاص بالخرائط في هذا الكتاب بإذن الله.
(1/110)
شكل "17": ارتباط دائرة الرؤية بالارتفاع
__________
1 يمكن تحويل الكيلو مترات إلى أميال لكن نصف قطرة دائرة الرؤية سيختلف كما يوضح ذلك "شكل17" الذي بين حدود الرؤية من ارتفاعي 1000، 4000 ميل.
(1/111)
وعلى ضوء هذه القاعدة تستغل سفن الفضاء والأقمار الصناعية في الأغراض العسكرية والتصوير.
والكرة الأرضية ليست كرة كاملة الاستدارة؛ إذ إنها منبعجة قليلًا عند خط الاستواء ومفلطحة قليلًا عند القطبين وهذا يعني أن القطر الاستوائي يزيد بمقدار 27 ميلًا تقريبًا على القطر القطبي.
وترجع أسباب الانبعاج والفلطحة إلى أن قوى الطرد المركزية تبلغ أقصاها عند خط الاستواء وتتناقص تدريجيًّا شمالًا وجنوبًا إلى أن تتلاشى عند القطبين، وبالطبع هناك قوى الجاذبية الأرضية التي تتعادل مع قوة الطرد المركزية وتساعد على بقاء هذا الانبعاج وتلك الفلطحة على ما هي عليه حاليًا، بمعني آخر أن القوتين المذكورتين في حالة توازن.
وفيما يلي أهم الأطوال والقياسات الخاصة بكوكب الأرض
أهم الأطوال والقياسات الخاصة بكوكب الأرض:
(1/112)
حجم الأرض 260000000000 ميل مكعب
وتصل كتلة الأرض إلى حوالي 6 × 10 27 غرام.
ولكي تتصور هذا الرقم، فإننا نسوق هذا المثال:
لو فرضنا أن هناك خمسة ملايين سيارة حمولة كل منها خمسة أطنان، وتقوم كل سيارة بتفريغ حمولتها بعد عشر دقائق، فإن هذه السيارات لن تستطيع نقل كتلة مثل الأرض إلا بعد مضي خمسة آلاف مليون سنة.
(1/113)
دوائر العرض وخطوط الطول
مدخل
...
أولًا: دوائر العرض وخطوط الطول
الجغرافيا علم يهتم بالتوزيعات المكانية للظاهرات، ولكي نحدد مكان أية نقطة على سطح الكرة الأرضية ابتكر نظام شبكة وهمية من خطوط الطول ودوائر العرض التي تحدد ما يعرف بالموقع الفلكي للظاهرات الجغرافية على سطح الأرض.
(1/113)
1- دوائر العرض
إن أول من ابتكر نظام دوائر العرض هو هيباركوس Hipparchus الذي عاش في الإسكندرية في القرن الثاني قبل الميلاد، وقد أطلق على هذه الخطوط التي تمثل دوائر عرضية تحيط بالكرة الأرضية "كليما Klima ". ولما كانت هناك علاقة بين دوائر العرض والحالة المناخية اشتقت كلمة Climate من "كليما" للدلالة على المناخ.
وتعرف درجة العرض لأى مكان بأنها الزاوية التي تنشأ نتيجة التقاء الخط الواصل من هذا المكان بنصف قطر الأرض وذلك من نقطة مركز الأرض. ويمكن التعبير عن درجة العرض بصورة أخرى بأنها الزاوية المحصورة بين مستوى خط الاستواء وسطح مخروط رأسه عند مركز الأرض، ويقع سطح الأرض عند المكان المراد معرفة درجة عرضه "شكل18-1".
(1/113)
وتقسم دوائر العرض سطح الكرة الأرضية ويعبر عنها بالدرجات، وتمتد من خط الاستواء الذي يعتبر أطول دائرة عرض ويعبر عنه بدرجة العرض صفر، وتسير في تدريجها صوب القطبين الشمالي والجنوبي. ويعبر عن القطب الشمالي بدرجة عرض 90 ْشمالًا والقطب الجنوبي بدرجة عرض 90 ْجنوبًا، ومعنى ذلك أن درجات العرض تمتد 90 ْعلى كلا جانبي خط الاستواء ويكون مجموع درجات العرض التي تحيط بالكرة الأرضية 180 درجة، ولا يكفي أن نحدد عرض المكان بقولنا يقع على درجة عرض 50 ْفقط، بل لا بد من تحديد هذه الدرجة شمالًا أو جنوبًا "شمال خط الاستواء أو جنوبه"، ويفصل بين كل دائرة عرض وأخرى حوالي 70 ميلًا "112كم",
(1/114)
2- خطوط الطول:
أما خطوط الطول فهي عبارة عن أنصاف دوائر تصل بين القطبين، وتعرف درجة الطول على أنها القوس المحصور بين الخط الطولي المار بالمكان وبين خط الطول الأساسي، ويمكن التعبير عن خط الطول بصورة أخرى بالقول بأنه الزاوية المحصورة بين المستويين اللذين يمثلان خط الطول الأساسي وخط الطول المار بالمكان المراد تعيين درجه طوله وكذلك عند التقائهما بمحور الأرض "شكل 18-ب".
ويعبر عن خط الطول الأساسي بدرجة صفر. وتقاس درجات الطول شرق خط الطول الأساسي وغربه. ولهذا يجب أن نحدد درجة الطول بالنسبة للشرق أو الغرب، وتمتد درجات الطول شرق خط الطول الأساسي 180 درجة طولية وغربه 180 درجة كذلك، وعلى هذا يصبح مجموع درجات الطول 360 درجة أي ضعف مجموع درجات العرض؛ لأن درجات الطول أنصاف دوائر أما درجات العرض فهي دوائر كاملة. ويعتبر خط الطول المار بغرينتش Greenwich هو خط الطول الأساسي المستخدم دوليًّا الآن.
(1/114)
ويمر هذا الخط بموضع المرصد البريطاني الملكي السابق في غرينتش إحدى ضواحي مدينة لندن، ويصل طول درجة الطول عند خط الاستواء إلى 69.171 ميل أي نحو 111 كم وتقل بالتدريج كلما اتجهنا نحو القطبين حتى تصل إلى صفر حيث تلتقي خطوط الطول معًا.
ومن أشهر خطوط الطول القديمة الذي كان خطًّا أساسيًّا في الخرائط الأوربية القديمة خط طول فيرو Ferro، وهو الآن خط 14، 17 غربًا ويمر بجزر كناريا بالمحيط الأطلسي.
شكل 18-ب
(1/115)
ويحدد الموقع الفلكي لأية نقطة على سطح الأرض على النحو التالي:
30 12 31 شمالاً، 15 20 40 شرقاً
وتقرأ هذه الدرجات على النحو التالي:
إحدى وثلاثون درجة واثنتا عشر دقيقة وثلاثون ثانية شمالا، وأربعون درجة وعشرون دقيقة وخمس عشرة ثانية شرقا.
ويعزى نظام تقسيم سطح الأرض بخطوط الطول ودوائر العرض إلي بطليموس وإن كان هيباركوس هو أول من ابتكر هذا النظام.
وتقسم كل من درجة الطول أو العرض إلي 60دقيقة والدقيقة إلي 60ثانية. وأول من ابتكر النظام الستيني وهو تقسم الدائرة إلي ثلاثمائة وستين درجة والدرجة إلي ستين دقيقة والدقيقة إلي ستين ثانية هم البابليون (سكان العراق القدماء) . وقد تبني بطليموس هذا النظام بالنسبة لخطوط الطول ودوائر العرض.
وقد اشتقت كلمة دقائق الانجليزية Minutes من التعبير اللاتيني Minutiae Primae ومعناها الأجزاء الصغيرة الأولي، وكلمة ثانية Second من التعبير اللاتينين Minutiaie Secundae ومعناه الأجزاء الصغيرة الثانية.
(1/116)
3- دوائر العرض وسرعة دوران الأرض:
لما كانت الكرة الأرضية تتم دورتها كل 24 ساعة، ولما كانت دوائر العرض تختلف من حيث الطول، فإن سرعة دوران الأرض تختلف من دائرة عرض إلى أخرى على النحو التالى:
(1/116)
اختلاف سرعة دوران الأرض تبعًا لدرجات العرض
(1/117)
خطوط الطول وحساب الزمن
مدخل
...
4- خطوط الطول وحساب الزمن:
لكي نفهم علاقة خطوط الطول بالزمن، علينا أن نستفيد من اعتقاد بطليموس الخاطئ بأن الشمس تدور حول الأرض كل 24 ساعة، ولما كان مجموع درجات الطول 360 درجة، فإن معنى ذلك أن المدة التي تستغرقها الشمس بين كل درجة طولية وأخرى هي:
24ساعة×60 "للتحويل إلى دقائق"
...
= 4 دقائق
360 "درجات الطول"
إذًا: الفرق بين كل درجة طول وأخرى 4 دقائق، تضاف إذا اتجهنا شرقًا، وتطرح إذا اتجهنا غربًا على النحو التالي:
(1/117)
بعد هذه الفكرة البسيطة التي استندنا فيها إلى اعتقاد بطليموس بدوران الشمس وهو ما يلاحظ ظاهريًّا، نعود ونصحح ذلك فنقول: إن الأرض تدور حول نفسها من الغرب إلى الشرق بسرعة منتظمة وتتم هذه الدورة في 24 ساعة، وعلى ذلك فإن المدة التي تستغرقها درجة الطول أمام الشمس هي:
24 × 60
...
= 4 دقائق
360
أي أن الأرض تقطع في الساعة 15 درجة طولية، ولما كانت الأرض تدور من الغرب إلى الشرق، فإن الشمس تشرق "تظهر" على خطوط الطول الشرقية قبل خطوط الطول الغربية بمقدار 4 دقائق عن كل خط.
(1/118)
كيف نعين الزمن في مكان ما؟
لتعيين الزمن في مكان ما نجري الآتي:
أولًا: نحسب درجات الطول بين هذا المكان وخط طول المكان الذي نعرف وقته.
ثانيًا: نحول هذه الدرجات إلى ساعات ودقائق بمقدار 4 دقائق عن كل درجة طولية.
ثالثًا: إذا كان المكان الذي يراد تعيين وقته يقع إلى الشرق من المكان الذي نعرف وقته، فإننا نضيف الفرق في الزمن إلى الوقت المعروف في ذلك المكان آنذاك، وإن كان يقع إلى الغرب فإننا ننقص هذا الفرق.
مثال توضيحي:
إذا كانت الساعة في مدينة الرياض الخامسة مساء فكم تكون الساعة في مدينة القاهرة التي يتبع توقيتها خط 30 درجة شرقًا علمًا بأن وقت الرياض يحسب على أساس خط طول 45 درجة شرقًا.
1- فرق درجات الطول بين المكانين = 45 ْش- 30 ْش = 15 ْ
2- الفرق في الزمن بين المكانين = 15 ْ× 4 ْ= 60 دقيقة= ساعة
3- بما أن القاهرة تقع غرب الرياض فتكون الساعة في القاهرة = 5-1= 4 مساء.
(1/119)
5- الزمن المحلي
يعتمد الزمن المحلي على خط الطول الذي يمر بالمكان ويحسب عن طريق إيجاد درجات الطول بين هذا الخط وخط آخر يعرف وقته، ويمكن ضبط
(1/119)
الساعات المحلية على الساعة 12 ظهرًا، وذلك حينما تتعامد الشمس ظهرًا على هذا المكان وتختفي ظلال الأشياء أو تصل إلى أقصر الطول ظل ممكن "وقت الزوال".
ويتحدد الزمن في جميع الأماكن على خط الطول الواحد، فيكون وقت الزوال أو الظهر في جميعها واحدًا.
وتقسم الدول الواسعة المساحة رقعتها إلى مناطق زمنية يبلغ اتساع كل منها 15 درجة يوحد الزمن في كل منها، ومن أمثلة هذه الدول الولايات المتحدة "عدا ولايتي ألاسكا وجزر هاواي" التي تقسم إلى أربع مناطق زمنية من الشرق إلى الغرب، أي أن المسافر من الساحل الشرقي إلى الساحل الغربي للولايات المتحدة يغير الوقت ليضبط ساعته أربع مرات.
ولقد كان الوقت المحلي حتى منتصف القرن 19 متبعًا ولم يسبب أية مشكلات، وعندما تطورت وسائل المواصلات، وزادت سرعتها وبدئ في استخدام التلغراف سنة 1845م، ظهرت الاختلافات بين المدن في الأوقات المحلية، فبدأت شركات السكك الحديدية في اتباع توحيد زمني يحسب على أساس خط طول معين حتى تتجنب مشكلات اختلافات الأوقات المحلية للمدن؛ إذ إن السكك الحديدية في الولايات المتحدة كانت تستخدم 53 توقيتًا مختلفًا قبل سنة 1883م.
ولقد اتبع في تحديد الزمن اتخاذ كل 15 درجة طولية على أساس أنها تمثل منطقة زمنية واحدة "لأن كل 15 درجة طولية تمثل ساعة زمنية".
ومن الدول الأولى التي اتبعت تحديد الزمن والمناطق الزمنية الولايات المتحدة كما سبقت الإشارة، التي تبنت هذا النظام سنة 1883، حيث
(1/120)
قسمت إلى أربع مناطق زمنية تتبع خطوط الطول 75 ْغربًا، 90 ْغربًا، 105 ْغربًا، 120 ْغربًا.
(1/121)
6- المناطق الزمنية العالمية:
عقد مؤتمر دولي في واشنطن سنة 1884م لتبني تقسيم العالم إلى مناطق زمنية على أساس أن كل 15 درجة طولية غربًا أو شرقًا تمثل منطقة زمنية، وذلك على اعتبار أن خط غرينتش هو خط الطول الأساسي "شكل 19".
ويعتبر الاتحاد السوفيتي سابقًا أكثر الدول عددًا في المناطق الزمنية، إذ إن رقعة الاتحاد السوفيتي كانت تشمل إحدى عشرة منطقة زمنية، وتشمل كندا ست مناطق زمنية، وإذا أضفنا ألاسكا وهاواي إلى الولايات المتحدة الأمريكية فإنها تضم أكثر من ست مناطق زمنية.
ولتلافي الاضطرابات التي تحدث نتيجة لتقسيم اليوم إلى 12 ساعة صباح و12 ساعة مساء أو ما يعبر عنها لاتينيًّا "Ante Meridian" A.M قبل الظهر، و"Post Meridian" أي بعد الظهر، وذلك في المجالات العسكرية والملاحة البحرية والجوية؛ اتبع نظام ابتداء اليوم من الساعة صفر حتى الساعة 24 وتضاف الدقائق ليحدد بأربعة أرقام، فمثلًا الساعة 1409 تعني الساعة "2" و9 دقائق بعد الظهر، والساعة 2300 تعني الساعة 11 مساء.
(1/121)
شكل 19: المناطق الزمنية
(1/122)
7- خط التاريخ الدولي:
لما كان حساب الوقت يتطلب إضافة 4 دقائق كلما قطعنا درجة طول في اتجاهنا نحو الشرق أو إنقاص 4 دقائق إذا اتجهنا غربًا، فإننا سنضيف 12 ساعة عند خط طول 180 ْإذا اتجهنا من الشرق، أو ننقص 12 ساعة إذا اتجهنا من الغرب ووصلنا إلى نفس المكان عند خط طول 180 درجة، فأيهما الصحيح أن نضيف 12 ساعة أم ننقص 12 ساعة؟؟ .. الإجابة عن ذلك واضحة إذ إن الفرق 24 ساعة أو يوم كامل بين الجانب الأسيوي لخط 180 درجة والجانب الأمريكي، فمثلًا إذا كانت التقاويم تشير إلى يوم الثلاثاء في الجانب الأسيوي، فإن التقويم في الجانب الأمريكي يكون متأخرًا يومًا ويشير إلى يوم الاثنين "شكل 20".
وحينما يعبر مسافر المحيط الهادي في سفينة، فمن الضروري أن يلاحظ تغيير اليوم حينما يعبر خط طول 180 درجة. ومن الطريف أن نشير إلى أن بحارة ماجلان الذين وصلوا إلى أسبانيا اكتشفوا أن تقويم أسبانيا يشير إلى اليوم الثامن من سبتمبر 1522م، بينما كان حسابهم للتقويم يشير إلى اليوم السابع فقط من سبتمبر، وذلك لأنهم لم يفطنوا لإضافة يوم نتيجة عبور خط 180 درجة بعد أن قطعوا المحيط الهادي قادمين من الغرب.
(1/123)
وبسبب أهمية خط طول 180 ْفقد اتفق على تسميته خط التاريخ الدولي في مؤتمر عقد في واشنطن سنة 1884م. ولحسن الحظ فإن خط التاريخ الدولي يمر وسط المحيط الهادي حيث لا توجد إلا جزر صغيرة. وينكسر هذا الخط ليتحاشى المشكلات التي تنشأ نتيجة اختلاف التقويم على جانبيه فينكسر اتجاه هذا الخط نحو الغرب لتقع جزر اليوشن Aleutian على الجانب الأمريكي. وعند درجة عرض 5 درجة جنوبًا يتجه الخط نحو الشرق لتصير مجموعة جزر فيجي Fiji على الجانب الأسيوي.
شكل "20" خط التاريخ الدولي
(1/124)
8- ظاهرة اختلاف طول الليل والنهار وعلاقتها بدوائر العرض:
من الملاحظ أن الليل والنهار يتساويان مرتين في كل عام وذلك في 21 مارس، و22 سبتمبر، والسبب في ذلك يرجع إلى تعامد أشعة الشمس على خط الاستواء في هذين اليومين. وعند تحرك الشمس حركتها الظاهرية شمالًا فإنه يلاحظ ابتداء زيادة في طول النهار حتى يبلغ أقصى طول له يوم تعامد الشمس على مدار السرطان، وفي هذه الحالة يكون طول النهار في القطب الشمالي عبارة عن ستة أشهر. وفي الوقت نفسه يكون القطب الجنوبي معزولًا تمامًا عن أشعة الشمس، ويصل طول الليل فيه إلى ستة أشهر.
وعندما تبدأ الشمس رحلة العودة الظاهرية ناحية خط الاستواء يبدأ طول النهار في القصر في النصف الشمالي من الكرة الأرضية بينما يصاحب ذلك طول في النهار في النصف الجنوبي وتستمر هذه الحالة إلى أن تتعامد الشمس على خط الاستواء يوم 22 سبتمبر، وعندها يتساوي طول الليل والنهار في نصف الكرة الشمالي والجنوبي. وباستمرار الشمس في رحلتها الظاهرية جنوبًا يصاحب ذلك طول النهار تدريجيًّا في النصف الجنوبي إلى أن يبلغ أقصى طول له عندما تتعامد أشعة الشمس عند مدار الجدي وذلك يوم 21 ديسمبر وعنده يكون طول النهار 6 أشهر في القطب الجنوبي. ويصل طول الليل في القطب الشمالي إلى 6 أشهر أيضًا.
وهكذا يتدرج مقدار الفرق بين طول الليل وطول النهار حسب دوائر العرض، فنلاحظ أنه كلما بعدنا عن دائرة العرض التي تتعامد عليها الشمس يزداد الفارق بين طول الليل وطول النهار، فيبلغ الفارق أقل
(1/125)
مقدار له قرب دائرة تعامد الشمس على الأرض بينما يبلغ أقصاه على الدوائر البعيدة عن دوائر تعامد الشمس على الأرض كذلك. ولهذا نجد مما سبق ذكره أنه في الصيف الشمالي يبلغ طول النهار 6 أشهر في القطب الشمالي والعكس صحيح، ولاختلاف طول الليل والنهار فوائد عظيمة للإنسان يمكن أن نذكرها فيما يلي:
1- تنوع الإنتاج الحيواني والنباتي على سطح الكرة الأرضية.
2- شجع هذا التباين في الإنتاج على ضرورة اتصال المجتمعات بعضها ببعض بقصد تبادل الإنتاج.
3- توفير فترة من الراحة اليومية تعطي الإنسان القدرة على العمل والإنتاج، ففي الليل يخلد إلى الراحة وفي النهار يزاول نشاطاته المختلفة. قال الله تعالى في كتابة العزيز: {وَجَعَلْنَا اللَّيْلَ لِبَاسًا، وَجَعَلْنَا النَّهَارَ مَعَاشًا} . [سورة النبأ:11،12] .
4- ساعد الإنسان على أن يقدر الزمن والوقت.
5- أوجد أنماطًا معيشية مختلفة على سطح الكرة الأرضية.
6- ساعد على عدم سير حياة الإنسان على وتيرة واحدة تبعث على الملل.
(1/126)
9-مقارنة عامة بين خطوط الطول ودوائر العرض:
(1/126)
دوران الأرض والفصول الأربعة
مدخل
...
ثانيًا: دوران الأرض والفصول الأربعة:
اعتقد العالم اليوناني فيثاغورس وأتباعه في القرن السادس ق. م أن الأرض تدور حول الشمس ولكنه لم يقدم الأدلة العلمية التي تؤيد ذلك وتفسر كلامه، وقد اعتبر فيثاغورس وأتباعه أن الشمس تمثل مركز الوجود The Helio Centric Theory. 1
__________
1 كلمة Helio مشتقة من الكلمة الإغريقية Helios أي الشمس.
(1/127)
أما بطليموس فقد رأى أن الأرض مركز الكون The Geocentric Theory1 ونادى بهذا الرأى في منتصف القرن الثاني بعد الميلاد وفي القرن الخامس عشر أحيا الفلكي البولندى كوبرنيكوس Copernicus نظرية مركزية الشمس التي استطاع غاليلو بمنظاره الفلكي في القرن السابع عشر "1564-1462م" من تأييدها، كما أن غاليلو نجح في اكتشاف أقمار تدور حول المشتري، واكتشف كذلك أن الزهرة تدور حول الشمس.
ومدار الأرض حول الشمس بيضي الشكل ويصل طوله إلى حوالي 600 ميلون ميل. وتقترب الأرض من الشمس في 3 يناير، فيقال إن الشمس في نقطة الرأس Perihelion وحينما تبتعد الأرض عن الشمس في 4 يوليو فيقال إن الشمس في نقطة الذنب Aphelion وتقطع الأرض مدراها حول الشمس بسرعة 18 ميل في الثانية أو نحو 64800 ميل في الساعة "حوالي 104 ألف كم".
وتدور الأرض حول نفسها مرة كل 24 ساعة تقريبًا بسرعة 1041 ميلًا في الساعة عند خط الاستواء "1666كم"، وبسرعة 522 ميلًا "835 كم" عند درجة عرض 60 ْتقريبًا. وأما سرعة دوران الأرض عند القطبين فهي صفر.
وينشأ عن دوران الأرض حول نفسها ظاهرتان طبيعيتان بسبب قلة السرعة كلما بعدنا عن خط الاستواء. الظاهرة الأولى قوة الطرد المركزية Centrifugal force التي تدفع بالأشياء بعيدًا عن مركز الأرض، وبسبب أن قوة الجاذبية تزيد بمقدار 289 مثلًا عن قوة الطرد المركزية عند خط الاستواء، فإن الأشياء لا تطير بعيدًا عن سطح الأرض، ولكن آثار زيادة سرعة الأرض تتمثل في انخفاض وزن الأشياء قليلًا عند خط الاستواء عنه عند
__________
1 كلمة Geocentric مشتقة من الكلمة الإغريقية Geo بمعنى الأرض. و Centric مركز.
(1/128)
القطبين. ولتفسير ذلك فإن 289 كيلو غرامًا تقل كيلو غرامًا واحدًا عند وزنها عند خط الاستواء بسبب قوة الطرد المركزية، والأمر الثاني الذي ينشأ عن اختلاف سرعة دوران الأرض هو انحراف الأشياء المتحركة إلى يمين اتجاهها في نصف الكرة الشمالي وإلى يسار اتجاهها في نصف الكرة الجنوبي، ويؤكد العلماء1 أن طول اليوم يزيد بمقدار 0.0016 من الثانية كل قرن بسبب تأثير موجات المد والجزر على سرعة الأرض.
إن دوران الأرض حقيقة يقينية لا يجرؤ الشك أن يحوم حولها، وفي القرآن الكريم ما يشير إلى تلك الحقيقة، قال تعالى: {وَتَرَى الْجِبَالَ تَحْسَبُهَا جَامِدَةً وَهِيَ تَمُرُّ مَرَّ السَّحَابِ صُنْعَ اللَّهِ الَّذِي أَتْقَنَ كُلَّ شَيْءٍ إِنَّهُ خَبِيرٌ بِمَا تَفْعَلُونَ} [سورة النمل: 88] .
فسر السابقون هذه الآية بيوم القيامة، وليس هناك ما يمنع القول بأنها تشير إلى حقيقة دوران الأرض.
تقول الآية الكريمة: {تَحْسَبُهَا} وهذا الفعل لا يوحي بحال الإنسان يوم القيامة، يوم الهول الأعظم يوم تذهل كل مرضعة عما أرضعت. وتقول الآية الكريمة: {مَرَّ السَّحَابِ} والسحاب يمر في كل لحظة، ثم ختمت الآية الكريمة بما يدل على قدرة الله سبحانه وتعالى وإتقان صنعه وكمال إعجازه، واختتام هذه الآية بهذه الصورة يرجح أنها تشير إلى دوران الأرض.
والمفسرون الذين فسروا الآية السابقة بأنها تشير إلى يوم القيامة يستندون في ذلك إلى أن هناك آيات كثيرة تشير إلى تسيير الجبال يوم القيامة مثل قوله تعالى في سورة النبأ: {وَسُيِّرَتْ الْجِبَالُ فَكَانَتْ سَرَابًا} ،
__________
1 Strahler، مرجع سابق ذكره، ص60.
(1/129)
وقوله في سورة الطور: {وَتَسِيرُ الْجِبَالُ سَيْرًا} ، ولكننا لو تتبعنا هذه الآيات لما وجدنا فعل "تمر" لأن لهذا الفعل وقعًا آخر، ومر السحاب أي باستمرار؛ لأن مرور السحاب لا ينقطع، ولقد أشار الله سبحانه وتعالى إلى الجبال؛ لأن مرورها أبعد ما يتصوره الإنسان بسبب ضخامتها، وكأن الله سبحانه وتعالى يقول لنا: أيها الإنسان إن هذه الجبال الضخمة التي تحسبها جامدة تمر في سهولة كما يمر السحاب باستمرار، وهذا من إبداع الله سبحانه وتعالى الذي أتقن كل شيء.
وجدير بالذكر أن هناك بعضًا من الناس ينكرون دوران الأرض، وتراءى لهم أن بعض آيات القرآن الكريم تدل على ذلك منها قوله تعالى: {وَهُوَ الَّذِي مَدَّ الأَرْضَ وَجَعَلَ فِيهَا رَوَاسِيَ وَأَنْهَارًا} [الرعد: 3] ، {وَالأَرْضَ مَدَدْنَاهَا وَأَلْقَيْنَا فِيهَا رَوَاسِيَ} [الحجر: 19] ، {وَجَعَلَ فِيهَا رَوَاسِيَ مِنْ فَوْقِهَا وَبَارَكَ فِيهَا} [فصلت: 10] .
وحينما نتبع هذه الآيات نجد أن الله سبحانه وتعالى لم يقل إن الأرض راسية، بل قال: {وَأَلْقَى فِي الْأَرْضِ رَوَاسِي} ، وفي آيات أخرى قال: {رَوَاسِيَ مِنْ فَوْقِهَا} . ويمكن تشبيه ذلك بالطائرة مثلًا، فإذا قلنا: إن في الطائرة مقاعد ثابتة أو راسية فهل يعني ذلك أن الطائرة لا تتحرك!
ومن الأدلة الأخرى في القرآن الكريم التي تشير إلى دوران الأرض مثل الشمس والقمر تمامًا، ما جاء في قوله تعالى: {لا الشَّمْسُ يَنْبَغِي لَهَا أَنْ تُدْرِكَ الْقَمَرَ وَلا اللَّيْلُ سَابِقُ النَّهَارِ وَكُلٌّ فِي فَلَكٍ يَسْبَحُونَ} [يس: 40] . وكذلك ما جاء في قوله تعالى: {وَهُوَ الَّذِي خَلَقَ اللَّيْلَ وَالنَّهَارَ وَالشَّمْسَ وَالْقَمَرَ كُلٌّ فِي فَلَكٍ يَسْبَحُونَ} [الأنبياء: 33] .
(1/130)
إن كلمة "كل" تشير إلى الشمس والقمر والليل والنهار، ومعروف أن الليل والنهار يمثلان الأرض؛ لأن الأرض في أي وقت يكون نصفها المواجه للشمس نهارًا، والنصف الآخر ليلًا، فالآية الكريمة توضح لنا أن الشمس والقمر والأرض -وهي التي يمثلها الليل والنهار- كل هذه الأجرام تسبح في الفضاء.
(1/131)
1- البراهين على دوران الأرض:
هناك براهين كثيرة لكننا سنكتفي بإيراد تجربة فوكول Foucault وهو عالم طبيعي فرنسي علق سنة 1851م ثقلاً معدنيًّا في قبة قصر البانثيون Pantheon في باريس وربطه بسلك طوله 200 قدم وثبت دبوسًا في أسفل الثقل الكروي بحيث يلامس هذا الطرف المدبب الأرض التي غطى سطحها بطبقة من الرمل ثم حرك فوكول "البندول" السلك المثبت به الكرة بعد أن اتخذ كل الاحتياطات اللازمة حتى لا ينحرف البندول أو الرقاص عن الجهة الأصلية أو المستوى الرأسي الذي كان فيه التذبذب الأول، ومع ذلك رأى فوكول أن التذبذبات كانت تنحرف شيئًا فشيئًا بطريقة منتظمة وكأن مستوى التذبذب دائرة في اتجاه اليمين أي في اتجاه دوران عقرب الساعة حول محوره مارًّا بالنقطة التي علق فيها السلك أو البندول، وكان مقدار هذا الانحراف في باريس 11 ْفي الساعة، وعرف فوكول أن سبب ذلك الانحراف هو دوران الأرض حول محورها من الغرب إلى الشرق.
(1/131)
2- انحراف محور الأرض Inclination of earth's axis
يميل المحور القطبي الذي تدور حوله الأرض عن الوضع العمودي بمقدار 23.5 ْبالتقريب، وبذلك فإن محور الأرض يصنع زاوية مقدارها 66.5 ْعلى سطح دائرة البروج "شكل 21".
ويحافظ محور الأرض على ثبات ميله واتجاهه في أثناء دوران الأرض حول الشمس، ويتجه أحد قطبي الأرض نحو الشمس بينما يتجه الآخر بعيدًا عنها. عندما يكون القطب الشمالي متجهًا نحو الشمس يتعرض الجزء الأكبر من نصف الكرة الشمالي لضوء الشمس كل يوم في حين أن ما تبقى يغطيه الظلام. وينتج عن ذلك أن الأماكن الواقعة شمالي خط الاستواء تقطع جزءًا كبيرًا من دورتها في منطقة الضوء فيطول النهار بحسب ما يقع من طول دورة الأرض في المنطقة المعرضة للضوء، والجزء الباقي الصغير من الدورة يقع في الظلام.
وعلى هذا يكون النهار أطول من الليل في نصف الكرة الشمالي، ويأخذ النهار في الازدياد كلما بعدنا عن خط الاستواء الذي يتساوي عنده طول الليل والنهار، 12 ساعة لكل منهما، وعند درجة عرض 70 ْشمالًا يصل طول النهار إلى شهرين، وعند الدائرة القطبية الشمالية ينعدم الليل كلية "شكل 22".
(1/132)
شكل "21": ميل محور الأرض
لاحظ أن الشمس تتعامد على مدار الجدي، وبالتالي يقع القطب الجنوبي في دائرة الضوء والقطب الشمالي في منطقة الظلام
وفي نصف الكرة الجنوبي حيث يتجه القطب الجنوبي في اتجاهه بعيدًا عن الشمس يطول الليل ويقصر النهار.
ويتساوى طول الليل والنهار حينما لا يتجه أحد القطبين نحو الشمس فيصل الضوء إلى كل منهما، وبذلك تقطع جميع الأماكن على سطح الأرض نصف دورتها في نطاق ضوء الشمس والنصف الآخر في الظلام بعيدًا عن ضوء الشمس، ويحدث ذلك في الاعتدالين الربيعي والخريفي.
(1/133)
شكل "22": اختلاف طول الليل والنهار تبعًا لفصول السنة
وإلى جانب دوران الأرض حول نفسها وحول الشمس، فإنها تتذبذب في دورانها كالنحلة الخشبية Top بسبب تأثير جاذبية القمر على المنطقة الاستوائية المنبعجة، وتأخذ كل اهتزازة نحو 26 ألف سنة1 تقريبًا. وعلى هذا فإن القطب الشمالي يتم دورة يتجه في أثنائها نحو مجموعات نجمية مختلفة. وعلى سبيل المثال فإن نجم Alpha Draconis كان النجم القطبي منذ 3000 سنة، وفي سنة 14000 م سيكون نجم "النسر الواقع Vega" هو النجم القطبي.
__________
1 Zim مرجع سبق ذكره، ص 23.
(1/134)
3-دوران الأرض:
تدور الكرة الأرضية حول محورها القطبي مرة واحدة كل يوم، وينشأ من ذلك الليل والنهار، بينما تدور الكرة الأرضية نفسها حول الشمس مرة كل عام، بمعني آخر أن الأرض تدور حول نفسها 365 مرة كل عام مقابل دورة واحدة تدورها حول الشمس. وتعرف حركة الأرض حول نفسها باسم دوران حول المحور Revolution، ونظرًا لأن محور دوران الأرض حول نفسها، وهو عبارة عن المحور القطبي للأرض ذاتها، لا يكون عموديًّا على سطح الدوران، فإن عمودية أشعة الشمس الساقطة على سطح الأرض لا تنحصر في مكان ثابت على سطح الأرض.
وفي الحقيقة لو أننا فرضنا جدلًا أن المحور القطبي عمودي على سطح الدوران فإن زاوية سقوط أشعة الشمس على سطح الكرة الأرضية تكون عمودية عند خط الاستواء ثم تقل تدريجيًّا شمالًا وجنوبًا إلى أن تصبح مماسة للقطبين. وهذا يعني أن درجة الحرارة ستبلغ أقصاها في المناطق الاستوائية وتقل كلما اتجهنا شمالًا أو جنوبًا، بالإضافة إلى ذلك فإن حالة المناخ ستبقى ثابتة في كل مكان على سطح الأرض، وبالتالي تنعدم فكرة الفصول، وبذلك تصبح كل منطقة من سطح الأرض متخصصة في إنتاج نوع معين أو أكثر من المنتجات الزراعية، كما أن طيور وحيوانات كل منطقة ستكون موزعة على سطح الأرض تبعًا لما يلائمها من المناخ، وهذا يعني أن عملية الهجرات بين الطيور والحيوانات تتوقف، وبما أن الإنسان من شأنه حب التغيير في كثير من الأمور فإن حياته ستصبح رتيبة؛ لأنه سيعيش في منطقته دون أن يكون عنده أي تغير يذكر في مناخه الذي يعيش فيه ويتأثر به وفي نوعية إنتاجه الزراعي.
(1/135)
4- حزام تعامد أشعة الشمس:
نظرًا لميل المحور القطبي للأرض أو عدم تعامده على سطح دائرة البروج plane of ecliptic من جهة، ودوران الأرض حول نفسها ودورانها حول الشمس من جهة أخرى، فإن الأماكن التي تتعامد عليها أشعة الشمس لا تبقى ثابتة، ويكون هذا التعامد تدريجيًّا ومنتظمًا خلال العام، متواصل التنقل من الجنوب إلى الشمال ومن الشمال إلى الجنوب في منطقة أو حزام طرفه الشمالي هو مدار السرطان، وأما حده الجنوبي فهو مدار الجدي، ويقسم خط الاستواء هذا الحزام إلى قسمين متساويين، ومن المعروف أن تعامد أشعة الشمس لا يمكن أن يحدث في أي مكان من سطح الأرض خارج هذا الحزام، ومن أجل تبسيط أمر الإشارة إلى هذه المنطقة المحصورة بين المدارين فإننا قد رأينا أن نطلق عليها اسم "حزام تعامد أشعة الشمس".
(1/136)
الفصول الأربعة
مدخل
...
5- الفصول الأربعة:
يختلف طول الليل والنهار تبعًا للفصول الأربعة، ومن الملاحظ وجود علاقة بين المناخ وطول الليل والنهار، ويكون الجو معتدلًا عادة عندما يكون طول الليل مساويًا لطول النهار أو يكون الفرق بين طوليهما صغيرًا، ولكن عندما يطول النهار وتتعرض المنطقة التي نعيش فيها إلى مدة أطول من أشعة الشمس، فإن درجة الحرارة ترتفع كثيرًا عندنا. وأما إذا اختلف الوضع وقصر النهار وطال الليل فإن الوضع يختلف تمامًا وتنخفض درجة الحرارة إلى أقل مستوى لها.
(1/136)
شكل "23": الفصول الأربعة
ومن الجدير بالذكر أن الليل والنهار يتساويان من حيث الطول عندما تتعامد أشعة الشمس على خط الاستواء. وهذا يتم مرتين في العام كما ذكرنا سابقًا حيث يحدث الاعتدالان الربيعي والخريفي "شكل 23". وعندما يصل طول النهار أقصى مدى له في نصف الكرة الشمالي يعرف ذلك باسم الانقلاب الصيفي. في حين أنه عندما يقصر النهار إلى أدنى معدل له في النصف الشمالي أيضًا من الكرة الأرضية، فإن ذلك يعرف باسم الانقلاب الشتوي.
(1/137)
أ- الاعتدال الربيعي Vernal Equinox
دعنا نتصور أن أشعة الشمس عمودية الآن على خط الاستواء، وأن رحلة الشمس الظاهرية في هذه الفترة هي من الجنوب إلى الشمال، في هذه الحالة تكون دائرة الإضاءة Circle of Illumination مارة بالقطبين الشمالي والجنوبي. ونظرًا لكروية سطح الأرض فإن هذا يعني أن زاوية سقوط أشعة الشمس تقل تدريجيًّا شمال وجنوب خط الاستواء إلى أن
(1/137)
تصبح هذه الأشعة مماسة لكل من القطبين، بمعنى آخر أننا لو افترضنا وجود شخص واقف فوق نقطة القطب الشمالي وآخر فوق نقطة القطب الجنوبي فإن كلًّا منهما يرى الشمس في مستوى الأفق.
وهذا الوضع يحدث تمامًا في الحادي والعشرين من شهر مارس كل عام. ويتساوى فيه الليل والنهار لمدة يوم واحد فقط. وهنا يبدأ الربيع. ويعرف هذا الوقت بالاعتدال الربيعي في نصف الكرة الشمالي. وبعد ذلك تبدأ الشمس في رحلتها الظاهرية نحو الشمال. ومما تجدر الإشارة إليه هنا أن المحور القطبي للأرض يكون موازيًا للشمس. كما أن رأس زاوية ميل هذا المحور على سطح دائرة البروج لا يكون في اتجاه أو في عكس اتجاه الشمس.
(1/138)
ب- الانقلاب الصيفي Summer Solistice
تستمر الأرض في دورانها حول نفسها وحول الشمس، ويبدأ محورها القطبي في الاتجاه تدريجيًّا نحو الشمس، وهذا يعني أن الشمس تستمر في رحلتها الظاهرية نحو الشمال. ويبدأ النهار في الطول ويأخذ الليل في القصر في النصف الشمالي من الكرة الأرضية كما أن القطب الشمالي يأخذ في التعرض لأشعة الشمس طوال الأربع والعشرين ساعة من كل يوم، وهنا يبدأ صباح نهار يمتد لمدة ستة أشهر في القطب الشمالي في حين أن أشعة الشمس تبدأ في الانقطاع عن زيارة القطب الجنوبي حيث يبدأ ليل يمتد إلى ستة أشهر أيضًا.
يتجه تعامد أشعة الشمس تدريجيًّا كل يوم نحو الشمال إلى أن يصل مدار السرطان بعد ثلاثة أشهر من تعامدها على خط الاستواء, ويعرف ذلك بالانقلاب الصيفي ويكون في 21 يونيو من كل عام، ويكون هذا اليوم هو أطول أيام السنة بالنسبة لنصف الكرة الشمالي. وفي هذا اليوم
(1/138)
بالذات يكون المحور الوصل بين القطب الجنوبي والشمالي متجهًا نحو الشمس
(1/139)
ج- الاعتدال الخريفي Autumnal Equinox
تواصل الكرة الأرضية حركتها حول نفسها وحول الشمس إلى أن تتعامد أشعة الشمس على خط الاستواء، ويتساوى الليل والنهار مرة ثانية ويكون ذلك في 22 سبتمبر من كل عام. في حين تصبح هذه الأشعة في الوقت نفسه مماسة لكل من القطبين.
وهنا ينتهي نهار القطب الشمالي الذي استمر لمدة ستة أشهر ويبدأ ليله على حين أن القطب الجنوبي ينعم ببزوغ صبح نهار يستمر لمدة ستة أشهر ويسود فصل الربيع نصف الكرة الجنوبي، بينما يسود الخريف نصف الكرة الشمالي.
(1/139)
د- الانقلاب الشتوي Winter Solistice
وبعد مرور ثلاثة أشهر على تعامد الشمس على خط الاستواء تتعامد أشعة الشمس على مدار الجدي، ويتحول خريف نصف الكرة الشمالي إلى شتاء ليكون ذلك في 21 ديسمبر ويعرف ذلك بالانقلاب الشتوي.
مما سبق يمكن ملاحظة أننا ننسب الاعتدالين والانقلابين على ما يجري حقيقة في نصف الكرة الشمالي، أي أن الاعتدال الربيعي يعني وجود فصل الربيع في نصف الكرة الشمالي كما أن تعبير الانقلاب الصيفي يعني صيف نصف الكرة الشمالي أيضًا، وهكذا بالنسبة للفصول الأخرى.
بالإضافة إلى ذلك فإن أشعة الشمس تتعامد مرة واحدة خلال العام الواحد على كل من مدار السرطان ومدار الجدي. في حين أنها تتعامد مرتين كل عام على خط الاستواء.
(1/139)
ثالثا: المجال المغناطيسي للأرض وأغلفة الأرض
1- المجال المغناطيسي:
لقد أشرنا أثناء كلامنا عن الفصول الأربعة إلى القطبين الجغرافيين للكرة الأرضية، ولكن يجب أن نعلم أن هناك قطبين مغناطيسيين للكرة الأرضية أيضًا، ومن أجل تصور ذلك دعونا نأخذ قضيبًا ممغنطًا من الحديد ونعلقه في خيط مع ضمان حرية الحركة له، تجد أن أحد طرفي القضيب يشير إلى القطب الشمالي المغناطيسي بينما يشير الآخر إلى القطب الجنوبي المغناطيسي.
ويمكن اعتبار القطبين المغناطيسيين للأرض طرفي قضيب مغناطيسي يمر بمركز الأرض، وتتولد مغناطيسية الأرض نتيجة لوجود النواة المعدنية في جوف الكرة الأرضية. وينحرف محور الأرض المغناطيسي بضع درجات عن محور الأرض الجغرافي، وعلى هذا فإن القطبين المغناطيسي والجغرافي للأرض لا ينطبقان على بعضهما بل هناك مسافة تفصل بينهما "شكل 24". حيث يقع القطب المغناطيسي شمالي درجة عرض 70 ْشمالًا ودرجة طول 100 ْغربًا بالقرب من شبه جزيرة بوثيا Boothia في كندا. ويقع القطب المغناطيسي الجنوبي في أنتاركتكا عند درجة عرض 68 ْجنوبًا ودرجة طول 143 ْشرقًا. وموضع القطبين المغناطيسيين متحرك وليس ثابتًا.
ويمتد تأثير المجال المغناطيسي للأرض على بضع عشرات الآلاف من الأميال فوق سطح البحر.
(1/140)
وتستخدم "البوصلة" وهي عبارة عن مؤشر ممغنط حر الحركة في تحديد الشمال المغناطيسي. وعن طريق معرفة زاوية الانحراف المغناطيسي عن الشمال الجغرافي نستطيع أن نحدد الاتجاه الجغرافي1.
شكل "24": القطبان الجغرافي والمغناطيسي "نصف الكرة الشمالي"
وهناك بعض الصعوبات التي تتعلق باستخدام البوصلة في تحديد الاتجاهات، منها أن خطوط المجال المغناطيسي ليست ثابتة، بل تتأثر بعوامل تختلف من مكان لآخر، كما أنها تتذبذب من وقت لآخر. ومن هنا يعتقد
__________
1 نعني بزاوية الانحراف المغناطيسي Magnetic Declination لأي مكان: الزاوية الواقعة بين اتجاه الشمال الجغرافي واتجاه الشمال المغناطيسي.
(1/141)
بأن باطن الأرض في حركة مستمرة، وأنه لابد وأن يكون في حالة سائلة. ولذا ينبغي معرفة زاوية الانحراف المغناطيسي التي تتغير باستمرار، ولذلك نجد أن الخرائط الطبوغرافية ذات المقاييس الكبيرة يكتب عليها درجات الانحراف المغناطيسي واتجاهاته وتاريخ قياس الانحراف المغناطيسي ومتوسط التغير السنوي في هذا الانحراف.
(1/142)
أغلفة الأرض
مدخل
...
2- أغلفة الأرض
يتكون كوكب الأرض من عدة أغلفة هي:
(1/142)
أ- الغلاف الجوي Atmosphere
ويحيط بالكرة الأرضية وتعتمد عليه جميع الكائنات الحية في حياتها، وفي هذا الغلاف الغازي يوجد الأوكسجين الذي نتنفسه والسحب وبخار الماء، وتنساب فيه الرياح التي تعمل على توزيع الحرارة ما بين المناطق المختلفة.
ومما يذكر أن الغلاف الغازي تكون في بداية نشأة كوكب الأرض من الغازات والأبخرة التي تصاعدت من مكونات هذا الكوكب يوم أن كان في حالة ليست بالصلبة، وكذلك الغازات التي كانت ولا تزال تندفع من فوهات البراكين مع الحمم البركانية. وإلى جانب الغازات المختلفة وبخار الماء تعلقت الأتربة الدقيقة والحبيبات وبقايا الشهب والنيازك في الهواء لتصبح بعض مكونات الغلاف الغازي. ويمتد الغلاف الغازي إلى ارتفاع 600 ميل "965كم" حيث توجد آثار غازية.
ويقسم الغلاف الجوي إلى بضع طبقات سوف نناقشها فيما بعد بالتفصيل بإذن الله.
(1/142)
ب- الغلاف المائي Hydrosphere
يشمل الغلاف المائي المحيطات والبحار، ويغطي نحو 71% من سطح كوكب الأرض. ويصل حجم المحيطات إلى حوالي 317 مليون ميل مكعب، أو 1350 مليون كم3، ويمثل ذلك نحو 97% من المياه في العالم. وتمثل الأنهار والمياه العذبة نحو 1% من الماء، أما النسبة الباقية فهي 2% وهي عبارة عن ماء متجمد على هيئة جليد. ويختلف الغلاف المائي عن الغلاف الغازي في أن الغلاف المائي له سطح ثابت تقريبًا أما الغلاف الغازي فإن سطحه ليس ثابت المستوى.
ويعيش الإنسان عند سطح الغلاف المائي وعند قاع الغلاف الغازي.
(1/143)
ج- الغلاف الصخري Lithosphere
وهو الجزء الخارجي الذي يمثل قشرة الأرض وقيعان المحيطات، ويتكون هذا الغلاف من طبقتين هما طبقة السيال Sial، وهي طبقة سطحية متجانسة وتتكون من نسبة كبيرة من السليكا ويحتل الألمنيوم المكانة الثانية فيها بعد السليكا. ومتوسط سمك طبقة السيال 50 كم والكثافة 2.7، أما الطبقة الثانية فهي طبقة السيما وهي عبارة عن صخور نارية معظمها سليكا ومغنسيوم والكثافة تتراوح ما بين 2.9 إلى 3.6 ويبلغ سمك طبقة السيما نحو 120 كم.
(1/143)
د- الغلاف الحيوي Biosphere
ويتمثل في جميع الكائنات الحية نباتية كانت أو حيوانية بحرية كانت أو برية. والغلاف الحيوي هو أحدث أغلفة الأرض. وسوف نتناول دراسة الغلاف الحيوي أو الحياتي بالتفصيل في دراستنا للجغرافيا الحيوية.
(1/143)
ويبدو أن كوكب الأرض هو الكوكب الوحيد بين كواكب المجموعة الشمسية الذي ينفرد بغلافه المائي والحيوي.
وتتناسب أغلفة الأرض من حيث أوزانها على النحو التالي:
من المقارنة السابقة يبدو لنا ضآلة وزن الغلاف المائي رغم أنه يغطي 71% من سطح كوكب الأرض، إلا
1 1
أنه وزنه لا يتعدى
__________
من وزن الأرض، كما أن وزن الغلاف الغازي يصل إلى
__________
من وزن الأرض.
4285 1200000
(1/144)
الفصل الرابع: جغرافيا السطح
مدخل
...
الفصل الرابع: جغرافية السطح
يعد سطح كوكب الأرض سجلاً يبرز جهود البشرية، فأنت ترى المزارع والمدن والطرق جنبًا إلى جنب مع الجال الشاهقة والسهول والأودية والهضاب والمسطحات المائية التي ترى من الطائرة باللون الأزرق، وهذا اللون بالذات هو الذي يغطي على الألوان الأخرى كلها للناظرين من مراكب الفضاء إلى كوكب الأرض. والجدير بالذكر أن كوكبنا الذي نعيش على سطحه يتميز عن كواكب المجموعة الشمسية باللون الأزرق. فليس غريبًا أن يطلق عليه تعبير الكوكب الأزرق.
إن الظاهرات التضاريسية المتنوعة من جبال وهضاب وتلال وسهول بالإضافة إلى الطرق والمدن والقرى والمزارع كلها تشكل جزءاً سطحيًّا بسيطاً من القشرة الأرضية، ويتراوح سمك هذه القشرة ما بين عشرة أميال وخمسة وعشرين ميلاً "16-40 كم"، وهي تتكون من طبقتين متميزتين هما "السيال" التي تكون أرضية القارات و"السيما" التي تؤلف قيعان المحيطات والبحار1. وتتكون القشرة الأرضية من التربة وطبقات الصخور التي تحتها والتي يبرز بعض أجزائها فوق السطح.
ومن المعروف أن القشرة ليست ثابتة من حيث أشكال تضاريسها أو صلابة وتماسك صخورها، فتضاريس اليوم تختلف شكلًا وحجماً عما
__________
1 سوف نتعرض، بإذن الله، للكلام عن السيما والسيال بشيء من التفصيل فيما بعد.
(1/147)
كانت عليه قبل ملايين السنين ولا نتصورها أن تبقى على ما هي عليه حاليًا في المستقبل، وذلك نتيجة عوامل مختلفة مسئولة عن هذا التغيير المستمر يمكن إيجازها كما يلي:
- عوامل خارجية:
وأهم هذه العوامل التجوية والنحت والحمل والإرساب. وسوف لا نتعرض لأي من هذه العوامل بالشرح في هذا الفصل.
- عوامل باطنية:
وتتلخص هذه العوامل في الالتواءات والانكسارات والزلازل والبراكين. ونظراً لأهمية هذه العوامل في تشكيل سطح الأرض فإننا سنتعرض لها فيما بعد الشرح والتفصيل.
وسوف ندرس محتويات هذا الفصل من خلال ثلاثة موضوعات مهمة هي:
أولاً: صخور القشرة الأرضية ومكوناتها.
ثانياً: القشرة الأرضية جزء من كل.
ثالثاً: الحركات التكتونية السريعة.
(1/148)
صخور القشرة الأرضية ومكوناتها
مدخل
...
أولاً: صخور القشرة الأرضية ومكوناتها:
العلاقة بين الإنسان وصخور القشرة الأرضية قديمة، كما أن عادة التقاط الأحجار الكريمة والصخور الجميلة وعمل القلائد والأساور والأقراط منها ترجع بجذورها إلى الماضي السحيق منذ حل ابن آدم على سطح هذا الكوكب، وبعد أن استعمل الإنسان قطعًا من بعض أنواع من الصخور والحجارة كأدوات ووسائل للزينة بدأ يستعمل بعضًا آخر منها في صناعة أسلحته. لقد صنع المدى ورءوس السهام والحراب وغيرها من الأحجار الصلبة مثل حجر الصوان Flint والزجاج البركاني Obsidian.
(1/148)
ومن المعروف أن هذين النوعين من الحجارة عندما تكسر أو تشطف تصبح أجزاؤها ذوات حواف حادة ويمكن استخدامها كأسلحة للصيد أو أدوات للقطع. وتدرج الإنسان في استخدام الصخور والحجارة للصيد أو أوانيه المنحوتة أو الفخارية. ثم كانت هناك طفرة في استغلال الصخور كمواد لبناء البيوت والأسوار والقلاع والطرق والسدود.
وتتكون القشرة الأرضية من صخور متنوعة كما سنرى فيما بعد. وفي هذه القشرة تقع القارات وأحواض البحار ولمحيطات وهي في الوقت نفسه المصدر الرئيسي للتربة والعناصر الحيوية الأخرى مثل أملاح البحر وغازات الغلاف الجوي. ويوضح الجدول التالي أهم العناصر المكونة لقشرة الأرض تبعًا لنسب أوزانها.1
أهم مكونات القشرة الأرضية
__________
1 Strahler، مرجع سابق، ص 365.
(1/149)
يتضح لنا من الجدول السابق أن نسبة الأوكسجين تقترب من نصف القشرة الأرضية، ويوجد الأوكسجين متحدًا مع العناصر المختلفة على هيئة أكاسيد مثل ثاني أكسيد السليكون وأكسيد الحديد ويمثل السليكون العنصر الثاني، ثم الألمونيوم فالحديد. ويصل عدد العناصر المكونة للقشرة الأرضية المعروفة حتى الآن إلى 108 عناصر.
والعناصر عبارة عن مواد غير عضوية تتميز بخصائص كيميائية ولها تركيبها الذري الخاص الذي يختلف عن التراكيب الذرية للعناصر الأخرى، وتتكون صخور القشرة الأرضية من عناصر مختلفة بنسب متباينة. وترجع معظم الصخور من حيث تكوينها ونشأتها إلى ملايين السنين،
وتنقسم هذه الصخور إلى ثلاثة أنواع رئيسية هي:
(1/150)
الصخور النارية
مدخل
...
1- الصخور النارية:
من المعروف أن معظم صخور القشرة الأرضية نارية الأصل والنشأة، كانت في البداية عبارة عن مواد منصهرة تصلبت وجمدت في باطن الأرض أو على سطحها أو على مقربة من السطح في الشقوق والصدوع.
وتنقسم هذه الصخور إلى الأنواع الآتية:
(1/150)
صخور باطنية أو بلوتونية 1 Plutonic Rocks
كانت هذه الصخور منصهرة في باطن الأرض وواقعة تحت ضغط شديد، وتعرف هذه الصخور المنصهرة عادة باسم الصهير أو الصهارة Magma. وعندما زاد الضغط على الصهبر بدأ يشق طريقه بقوة في اتجاه سطح الأرض، ولكنه لسبب أو لآخر لم يتمكن من الوصول إلى السطح. ثم بدأت درجة حرارته تنخفض رويداً رويداً وتخلص من غالبية الغازات
__________
1 يميل بعض الباحثين إلى عدم استخدام لفظ "بلوتونية" لأنه نسبة إلى إله الجحيم وجوف الأرض الخرافي عند الإغريق والرومان Pluto.
(1/150)
التي بداخله، وفي النهاية تجمد الصهير على هيئة بلورات. ومن أهم أنواع هذه الصخور الغرانيت الذي يوجد بكثرة في منطقة الدرع العربي بالمملكة العربية السعودية. ويبدو هذا النوع من الصخور بكل وضوح في جبال أجأ وسلمى في منطقة حائل، وعلى أطراف الدرع العربي بالقرب من مدينتي الرس ورياض الخبراء بالقصيم.
(1/151)
صخور بركانية Voleanic Rocks
يتمكن الصهير في كثير من الأحيان من الوصول إلى سطح الأرض على هيئة لافا Lava تنساب بهدوء على أديم الأرض. ويبدو أن معظم الحرات في المملكة العربية السعودية وفي كثير من أنحاء العالم وصلت مصهوراتها البركانية إلى سطح الأرض بدون ضجة أو جلجلة. وكثيراً ما يصحب خروج المصهورات البركانية زلازل أو براكين وانفجارات. ثم ما تلبث هذه المصهورات أن تبرد بسرعة وتتشقق. ونظرًا لسرعة تجمد هذه المصهورات تبقى الفقاعات الحبيسة بداخلها محافظة على أشكالها الكروية بعد أن تتجمد المصهورات، ولذلك فإننا نجد أن الصخور البركانية تختلف عن الصخور البلوتونية في أن بلوراتها تكون غير واضحة وتحتوي على ثقوب كثيرة العدد مختلفة الأحجام وكأنها قطع من الأسفنج. أما الصخور البلوتونية فإنها تكاد تكون خلوًا من هذه الثقوب، كما أن بلوراتها تكون واضحة للعيان.1 ومن أهم الصخور البركانية البازلت.
__________
1 F.J..Monkhouse A Dictiionary of Geography, Second Edition "Chicage: Aldine Atherton, Inc.1972", p.273
تبرد المصهوات البركانية ببطء شديد في باطن الأرض؛ نظراً لبعدها عن سطح الأرض والغلافين الغازي أو المائي، ولذلك فإنها تتخلص تدريجيًّا من الغازات الحبيسة بداخلها.
(1/151)
صخور الأغوار Hypabyssal Rocks
وتعرف هذه الصخور أيضًا باسم الصخور المتوسطة أو صخور متوسطة العمق. ويتكون هذا النوع من الصخور نتيجة لتسرب المصهورات البركانية عن طريق أماكن ضعف أو شقوق رأسية أو أفقية في القشرة الأرضية. ونظرًا لاقترابها من سطح الأرض فإنها تبرد خلال فترة أقصر مما تحتاجه الصخور البلوتونية وأطول مما يلزم للصخور البركانية. ولذلك فإن كثيرًا من هذه الصخور تحتوي على ثقوب وبلورات امتزجت معها وتداخلت مع بعضها البعض.
ويطلق على كل من الشقوق الرأسية المملوءة بصخور الأغوار اسم "السد أو الحاجز الصخري" Dyke في حين يطلق على كل من الشقوق الأفقية المليئة بنفس النوع من الصخور اسم "العتبة" Sill.
(1/152)
الصخور الرسوبية
مدخل
...
2- الصخور الرسوبية:
على الرغم من أن الصخور الرسوبية لا تمثل إلا 5% من حجم قشرة الأرض إلا أنها تغطي مساحة تزيد على 70% من مساحة يابس الكرة الأرضية، وتقسم الصخور الرسوبية عادة إلى أربع مجموعات.
(1/152)
أ- مجموعة الصخور الرملية Arenaceous
وتتكون هذه الصخور من نسبة عالية من حبيبات الكوارتز المتلاصقة مع بعضها البعض بمادة لاحمة، ومن أشهر أنواع هذه المجموعة الحجر الرملي Sandstone، والرمل الخشن، والحصى الرملي gritstone.
(1/152)
ب- مجموعة الصخور الطينية Agrillaceous
ومن أهم أفراد هذه المجموعة الطين والصلصال والطفل، وتتميز هذه الصخور بحبيباتها الدقيقة ولزوجة بعضها عندما يمزج الماء.
(1/152)
ج- الصخور الجيرية Calcareous
وتعد من أهم الصخور الرسوبية وتتكون أساسًا من المحارات البحرية وبقايا هياكل الحيوانات أو النباتات، أو نتيجة لترسيب الجير المذاب في الماء، ويتفاوت سمك طبقات الصخور الجيرية من منطقة إلى أخرى، وقد يصل هذا السمك بعض الأحيان إلى بضعة كيلو مترات. ومن المعروف أن معظم الجبال الالتوائية الموجودة على سواحل البحار والمحيطات تتكون من صخور جيرية كانت في الأصل إرسابات بحرية كما هي الحال في جبال الألب في أوروبا، وجبال أطلس الواقعة في شمال غرب إفريقيا. وهناك جبال تتكون من نفس نوع الصخور المذكورة وتقع بعيداً عن المسطحات المائية. ومن أهم تلك السلاسل سلسلة جبال طويق بالمملكة العربية السعودية.
(1/153)
د- الصخور الكربونية Carbonaceous
ومن أهمها الفحم الحجري بأنواعه مثل الليغنايت lignite والانثراسيات anthracite والصخور الكربونية عبارة عن بقايا نباتات وحيوانات تعرضت للضغط والحرارة فتكربنت.
وهناك صخور أخرى تتكون من الحصى وبقايا صخور متنوعة متماسكة مع بعضها البعض، وتعرف باسم الكتل المختلطة Conglomerate يطلق عليها بعض الباحثين "البيتزا الجيولوجية". وأحيانًا يتكون الصخر من شظايا صخور ذات حواف حادة متلاحمة تعرف باسم برشيا Breccia1.
__________
1 كلمة برشيا Breccia مشتقة من أصل إيطالي وتعني "حطام أو فتات الحائط". وهذه الصخور عدة أنواع. ومما يلفت النظر أن أحد أنواعها يعرف باسم "برشيا العظام" Bone breccia التي توجد في بعض الكهوف، وهي ترجع في أصلها إلى بقايا العظام التي وجدت قديمًا في تلك الكهوف.
(1/153)
وقد تقسم الصخور الرسوبية على أساس الترسيب إلى:
أ- صخور رسوبية بحرية:
وهي التى ترسبت في قيعان البحار والمحيطات.
ب- صخور رسوبية قارية:
وتتمثل في الإرسابات الهوائية مثل الرمال وتربة اللويس Loess والإرسابات المائية أو الفيضية مثل الطمي أو الغرين، والإرسابات الجليدية1
__________
1 توجد إرسابات جليدية glacail deposits بكثرة في شمال أوروبا، ولقد ساد اعتقاد قديم بين الناس هناك أن تلك الإرسابات ما هي إلا بقايا الإرسابات المائية التي حملها الطوفان الذي حدث أيام سيدنا نوح عليه السلام. وعندما بلعت الأرض ماءها وأقعلت السماء بقيت الإرسابات في أماكن وجودها حاليًا.
(1/154)
أهم مميزات الصخور الرسوبية:
اشتقت معظم الصخور الرسوبية أساسًا من الصخور النارية بفعل عوامل التعرية المتباينة1. وتتميز الصخور الرسوبية بوجود الأحافير أو الحفريات fossils وهي بقايا وآثار لكائنات حية يستدل بها على أعمار هذه الطبقات "شكل 25" وتتميز الصخور الرسوبية كذلك بأنها توجد على هيئة طبقات.
كما أن بعض هذه الصخور الرسوبية عضوي نشأ من بقايا النباتات والحيوانات، وبعضها تكون بطريقة كيمائية نتيجة لترسب الأملاح من المحاليل المختلفة.
__________
1 إن معظم الصخور الرسوبية الموجودة حاليًا على سطح الأرض ترجع في أصلها إما إلى صخور رسوبية أخرى، أو نارية، أو متحولة، أو خليط من هذه وتلك.
(1/154)
3- الصخور المتحولة Metamorphic Rocks
قد يتعرض بعض الصخور النارية أو الرسوبية لضغوط هائلة وحرارة مرتفعة فيتحول الصخر ويتغير مظهره. وتظهر هذه الصخور المتحولة في المناطق التي تعرضت لحركات تكتونية شديدة. وتتميز الصخور المتحولة عمومًا بصلابتها أكثر من الصخور التي تحولت عنها.
ومن أشهر الأمثلة للصخور المتحولة عن أصل رسوبي، الإردواز Slate الذي تحول عن طفل Shale، والرخام Marble الذي تحول عن الحجر الجيري، والكوراتزيت quartizite وهو متحول عن الحجر الرملي.
ومن الصخور المتحولة عن أصل ناري: النيس Gneiss الذي غالبًا ما يكون قد تحول عن الغرانيت، كما يوجد احتمال في أن يكون النيس قد تحول عن صخور رسوبية طغت عليها أو تخللتها طفوح نارية. وهناك الشيست Schist الذي تحول أصلًا عن صخور نارية مثل البازلت أو صخور رسوبية مثل حجر الرمل. ويتم هذا التحول عادة نتيجة للضغظ الشديد أو الحرارة العالية أو كليهما.
(1/155)
شكل "25": صورة لبعض حفريات بحرية وجدت في سلسلة جبال طويق بالقرب من مدينة الرياض-المملكة العربية السعودية.
(1/156)
تفاوت المعادن في نسب وجودها في قشرة الأرض
ويحتوي كثير من الصخور الموجودة في القشرة الأرضية على نسب متفاوتة من معادن مختلفة باسم الرواسب المعدنية metalliferous deposits. وتتجمع هذه الرواسب في بعض صخور القشرة الأرضية بصورة تمكن الإنسان من استغلالها اقتصاديًّا. ولقد قامت حضارة الإنسان
(1/157)
ونهضته الصناعية على استغلال هذه المعادن. وتتفاوت المعادن في نسب وجودها في قشرة الأرض كما في الجدول السابق.1
__________
1 Strahler، مرجع سبق ذكره، ص376.
(1/158)
القشرة الأرضية جزء من كل
مدخل
...
ثانيًا: القشرة الأرضية جزء من كل:
لا تزال معرفتنا بأعماق الأرض محدودة، إذ إن كل آلات الحفر الحديثة وكل ما يقبع وراءها من عقول بشرية لم تستطع بعد اختراق الأرض لعدة كيلو مترات. ويكفي أن نعرف بأن طول نصف القطر الاستوائي للكرة الأرضية هو 3963 ميلًا "6387كم"، وأن نصف القطر القطبي يصل إلى 3950 ميل "6357كم" لكي ندرك أنه من المستحيل بمكان على الإنسان أن يخرق الأرض إلى مسافة عشرات الكيلو مترات.
وبما أن الأعماق التي وصل إليها الإنسان نتيجة للحفر لا تزال محدودة فإن هذا يعني أن معرفتنا عن نطاقات الأرض لا تزال في المهد. ومن أجل أن يعرف الإنسان عن وضع تلك النطاقات من حيث أبعادها وكثافاتها لجأ إلى استخدام عدة أساليب بطريقة غير مباشرة. ومن أهم تلك الأساليب دراسة الزلازل والهزات الأرضية.
ومن المعروف أن الزلازل تنشأ نتيجة لزيادة في الضغط الشديد في مكان أو أكثر تحت سطح الأرض، وعندما تصل قوة الضغط إلى حد لا يحتمل تجتاح الأماكن الضعيفة في ذلك المكان حركة عارمة تزلزل أركانه على هيئة هزة أو عدة هزات متقطعة أو متصلة ومتلاحقة، لربما يكون مركز الزلزال قريبًا من سطح الأرض أو على أعماق متباينة قد تصل إلى حوالي ستمائة كيلو متر. ومما يلفت النظر أن تلك الحركة المفاجئة تولد
__________
1 Strahler، مرجع سبق ذكره، ص 376.
(1/158)
موجات يمكن أن تسجل في محطات في أماكن متفرقة على سطح الأرض. وفي تلك المحطات ثبتوا أجهزة يعرف كل منها باسم: سيسموغراف أو مرسمة الزلازل Seismograph
ولقد ساعدت دراسة عدد مرات وصول أو ارتداد تلك الموجات إلى هذه الأجهزة علماء الزلازل من رسم نموذج لنطاقات الأرض وهي كالآتي "شكل 26":
شكل "26": نطاقات الكرة الأرضية
1- النواة الداخلية Inner Core
2- النواة الخارجية Outer Core
3- الغشاء أو الحجاب Mantle
4- القشرة الأرضية Earth Crust
(1/159)
ونظرًا لأهمية كل من هذه البطاقات فإننا سنقوم بشرح كل منها بالتفصيل:
(1/160)
1- النواة الداخلية:
تمثل النواة الداخلية الجزء المركزي لكوكب الأرض، ومن المحتمل أن تكون النواة في حالة صلبة. ويقدر العلماء نصف قطر هذه النواة بحوالي ألف وأربعمائة كيلو متر وأنها تمثل ما يعادل 1% من حجم الكرة الأرضية، ونظرًا لارتفاع كثافة المادة المكونة لها فإن وزنها يساوي ما يقرب من 3% من وزن الكرة الأرضية، وتقدر كثافة تلك المادة بحوالي سبعة عشر مثلًا لكثافة الماء.1 وأن كثافة الماء تساوي 1 غم/ سم3.
وأهم مكونات النواة الداخلية الحديد. ومن المعروف أن الحديد من أثقل المعادن المعروفة لنا وهو يكون حوالي ثلث وزن الكرة الأرضية. ومن المعتقد أن كوكبنا الذي نعيش عليه عندما كان في حالة سيولة تحركت مصهورات الحديد وبعض المصهورات الأخرى الثقيلة نحو مركز الأرض واستقرت هناك. كما أن الحديد الموجود في طبقات الأرض عندما كان يذوب بفعل الحرارة الباطنية للأرض كان يشق طريقه وهو في حالة سائلة، نحو مركزها. ومع مرور الزمن تكونت النواة الداخلية وكان الحديد من أهم مكوناتها.2 ومن أهم المكونات الأخرى للنواة معدن النيكل. ولقد اجتهد العلماء في هذا الموضوع وقالوا بأن النواة الداخلية للأرض تتكون من الحديد أو من سبيكة من الحديد والنيكل. وهم في ذلك يستشهدون ببقايا النيازك التي تصل إلى سطح الأرض. وغالبًا ما تكون كل من تلك
__________
1: Edgar Winston Spencer, Geology-A Survey of Earth Science "New York Thomas Y.Crowell Company, 1967" P,70
2 Strahler مرجع سابق ذكره، ص240.
(1/160)
البقايا تمثل نواة الجرم السماوي الذي هوى، وبما أن معظم تلك النيازك تتكون أجزاؤها الداخلية من الحديد أو من سبيكة حديد ونيكل فإنه قياسًا على ذلك يعتقد أن النواة الداخلية للكرة الأرضية تتألف من مادة الحديد أو الحديد والنيكل كذلك وقليل من المعادن والمواد الأخرى1.
__________
1 Stanley Wyatt and James Kaler, Principles of Astronomy "Bostea: Allyn and Bacon, Inc. 1974",p.12.
(1/161)
2- النواة الخارجية:
يحيط بالنواة الداخلية للأرض غلاف سائل ثقيل القوام يعرف باسم "النواة الخارجية". ويبلغ سمك هذا الغلاف حوالي ألفين ومائة كيلو متر. ومن المحتمل أن تكون المادة المكونة للنواة الخارجية عبارة عن سبيكة من الحديد والنيكل ذات كثافة أقل من كثافة النواة الداخلية. وتحتوي النواة الخارجية على حوالي 15% من حجم الأرض وما يقرب من 29% من وزنها، والجدير بالذكر أن درجة الحرارة في النواة تترواح ما بين 4000 ْ، 5000 ْ ف "2200-2750م"، كما أن مقدار الضغط هناك يصل إلى ما بين ثلاثة إلى أربعة ملايين مثل للضغط الجوي هنا على سطح الأرض عند مستوى سطح البحر.
(1/161)
3- الغشاء:
يقع على مشارف النواة الخارجية نطاق يختلف كثيرًا، وبصورة مفاجئة عن النطاقين السابقين، من حيث صفاته ومكوناته، ويبلغ سمك هذا الغشاء 2900كم. وهذا الغشاء صلب بوجه عام ومتجانس من حيث التركيب، كما أن أهم مكوناته ثاني أكسيد السليكون. ولقد أشار علماء الزلازل إلى وجود تغير فجائي في الصفات الطبيعية على أطراف الغشاء
(1/161)
الخارجي في اتجاه القشرة الأرضية، ويعتبر هذا التغير المفاجئ في تلك الصفات الحد الفاصل بين الغشاء والقشرة الأرضية.
(1/162)
4- القشرة الأرضية:
الآن وبعد رحلة تزيد على ستة آلاف كيلو متر قطعناها على الصفحات السابقة من مركز الكرة الأرضية نصل إلى الجزء الأسفل من القشرة الأرضية. يتراوح سمك القشرة الأرضية ما بين عشرة أميال وخمسة وعشرين ميلًا "16-40 كم" تقريبًا. وفي العادة يكون سمك القشرة الأرضية في قيعان المحيطات والبحار خمسة أميال بينما قد يصل هذا السمك إلى أكثر من خمسة وعشرين ميلًا في اليابس، وكثيرًا ما تغطي القشرة الأرضية في اليابس طبقة رقيقة من فتات الصخور والإسابات النهرية والرمل والبقايا الحيوانية والنباتية، تعرف باسم التربة، بينما تكون هناك أجزاء مكشوفة من القشرة مؤلفة من الحجر الصلد كما هي الحال في بعض مناطق الدرع العربي والدرع الكندي، وتكون مثل هذه المناطق الصخرية واضحة في الدرع العربي ويمكن مشاهدتها على جانبي الطريق المعبد الواصل بين رياض الخبراء، في القصيم، والمدينة المنورة عبر الحناكية.
أما بالنسبة للدرع الكندي فإن المناطق المكشوفة به تكون مغطاة معظم أيام السنة بطبقة من الجليد أو المياه الراكدة. وتبدو طبقة الجليد هذه للمسافرين جوًّا في الأماكن الخالية من السحب، وكأنها طبقة زجاجية شبه شفافة تكسو أديم الصخر الأصم.
وتؤكد الدراسات العلمية أن غالبية الصخور التي تكون القشرة الأرضية جاءت من أصل ناري. لقد كانت تلك الصخور في بداية أمرها سائلة شديدة الحرارة، ثم بردت وتجمدت، تحت أو فوق سطح الأرض.
(1/162)
وتتكون القارات في الغالب من الصخور الغرانيتية، ويطلق على هذه الطبقة اسم "سيال" Sial1 وهي مكونة من نسبة عالية من السيليكا Silica والألمونيوم Aluminium. وتصل كثافة السيال في المتوسط إلى 2.7 غم/ سم3 ويطلق على صخور هذه الطبقة أيضًا اسم الصخور الفلسية Felsicrocks نظرًا لأنها تحتوي على فلسبار Feldspar وسيليكا.
ويتألف الجزء الواقع تحت معظم المسطحات المائية من طبقة من صخور البازلت. وترتكز القارات بصخورها الغرانيتية على نفس هذه الطبقة البازلتية "شكل 27". ويعلو طبقة البازلت غشاء محدود السمك
شكل "27": جزء من القشرة الأرضية والغشاء
من التربة والأعشاب البحرية وبعض التكوينات المرجانية وتعرف هذه الطبقة باسم سيما Sima2. وهي متجانسة كما هي الحال في السيال. وتتراوح كثافة السيما ما بين 2.9 غم/ سم3 إلى 3.7 غم/سم3 وتعرف كذلك
__________
1 تتكون كلمة سيال Sial من الحرفين الأولين لكلمتي السيليكا Silica والألمنيوم Aluminium
2 يتكون تعبير سيما sima من si وهما أول حرفين من كلمة سيليكا silica و ma وهما أول حرفين من كلمة مغنسيوم Magnesium
(1/163)
صخور طبقة السيما باسم الصخور المافية mafia rocks لأنها تحتوي على نسب كبيرة من المغسيوم والحديد، ومن المعروف أن حوالي ثلث مساحة سطح القشرة الأرضية مغطاة بالمسطحات المائية "شكل 28".
شكل "28": توزيع اليابس والماء
(1/164)
الزحزحة القاربة
مدخل
...
ثالثاً: الزحزحة القارية CONTINENTAL DRIFT
إن فكرة الزحزحة القارية ليست قديمة وهي من بنات أفكار القرن السابع عشر الميلادي كما سنرى فيما بعد. ومنذ أن جاءت هذه الفكرة إلى حيز الوجود وحتى سنة 1963م وهي لا تتعدى كونها مجرد افتراض وضرب من الحدس والتخمين. والافتراض كما نعرف يحتمل الخطأ والصواب، بعكس النظرية التي تؤخذ كحقيقة مسلم بها، وعلى كل حال فلقد كان
(1/164)
لذلك الافتراض أنصار وكان له معارضون، الأنصار يقدمون الدليل تلو الدليل لإثبات صحة فكرة الزحزحة القارية، والمعارضون يرفضون الفكرة جملة وتفصيلًا ويقولون بأنها ضرب من الخيال. وأخيرًا جاء عام 1964م وفجأة بدأ الأنصار يتنفسون الصعداء وتوقف معظم المعارضين عن الطعن في صحة فكرة الزحزحة القارية. لم يعد هؤلاء المعارضون يناصبون تلك الفكرة العداء بل على العكس من ذلك فإنهم بدأوا إعادة النظر فيما قالوه ضدها.
والآن وبعد هذا التمهيد يجدر بنا أن نتساءل عن أمرين على الأقل هما:
- ما هو افتراض الزحزحة القارية؟
- ما الحدث الذي حل في سنة 1964م وجعل ذلك الافتراض يكاد يرقى إلى مرتبة النظريات؟
ونظرًا لأن هذين التساؤلين يقبعان على رأس قائمة التساؤلات الأخرى الخاصة بهذا الافتراض فإننا سنعالج كلًّا منهما على حدة كالآتي:
(1/165)
افتراض الزحزحة:
في نهاية العقد الثاني من القرن السابع عشر ذكر فرانسيس بيكون Francis Bacon احتمال اتصال أوروبا وأفريقيا من جهة مع الأمريكتين من جهة أخرى في الماضي السحيق، بمعنى آخر إنه اعتقد أن القارات الأربع السابقة الذكر كانت متصلة ببعضها البعض وبعد مرور أقل من مئتي عام اكتشف أنطونيو سنايدر Antonio Snider وجود شبه كبير بين حفريات النباتات الموجودة على السواحل الغربية للقارة الأوروبية والسواحل الأمريكية المقابلة لها. ولقد شجع هذا الاكتشاف صاحبنا سنايدر بأن
(1/165)
يفترض أن كل القارات كانت في يوم من الأيام متصلة ومكونة كتلة يابس واحدة1.
ثم جاء دور الجيولوجيا لتقول رأيها في هذا الموضوع على لسان إدوارد سويس Edward Susess، الجيولوجي الاسترالي المشهور، وذلك في نهاية القرن التاسع عشر. قال إدوارد بأنه شاهد تطابقًا وتشابهاً كبيراً بين كتل يابس نصف الكرة الجنوبي. وأكد بأن مثل هذا التطابق ربما يعني أن تلك الكتل كانت في يوم من الأيام قارة واحدة كبيرة الحجم، وأطلق إدوارد على تلك القارة التي افترض وجودها في الماضي اسم قارة غندوانا أو غندوانا لاند 2 Gondwanaland. وكانت قارة غندوانا تضم كلًّا من إفريقيا، جزيرة ملاغاس، الهند، بعض أجزاء من أمريكا الجنوبية، واستراليا.2
وما إن جاءت سنة 1910م إلا وعالم ألماني يدعى "الفريد فاغنر" Aifred Wagner يخاطب المحافل العلمية وينادي بأن يابس الكرة الأرضية، قبل حوالي 200 مليون سنة، كان كتلة واحدة متماسكة. ونتيجة لأسباب لا داعي لذكرها في هذا المجال، تصدع اليابس وانشطر ونتج عن ذلك وجود قارات جديدة. ثم أخذت هذه القارات تتحرك أفقيًّا في عدة اتجاهات إلى أن استقرت في أماكنها التي نعرفها الآن, وأخذ فاغنر يدعم افتراضه هذا في الأوساط العلمية بتقديم الكثير من الأدلة والإثباتات التي تؤيد صحته. لقد أكد العالم الألماني وجود تطابق في الطبقات الجيولوجية لليابس الواقع
__________
1 Patrick M.Hurley, The Confirmation of Continental Drift, Scientific American, Vol. 218, No.4 "New York: SCIENTIFIC.American
Inc. April, 1968",p.53
2 أطلق إدوارد سويس اسم "غندوانا لاند" أو "قارة غندوانا" على القارة التي تخيل وجودها في الأزمنة الغابرة نسبة إلى "غندوانا" وهي إحدى المقاطعات الجيولوجية الرئيسية الواقعة في الجزء الشرقي من وسط الهند.
3 Monkhouse، مرجع سبق ذكره، ص159.
(1/166)
على كلا الشاطئين الشرقي والغربي للمحيط الأطلسي، أضف إلى ذلك فإنه كشف النقاب عن وجود تطابق في الحفريات الموجودة على أو بالقرب من الشاطئين المذكورين. ولاحظ فاغنر أن شكل الساحل الغربي لأفريقيا والساحل الشرقي لأمريكا الجنوبية يوحي بأنهما كانا في يوم من الأيام متلاصقين. ونظرًا لأن فاغنر قد تبنى هذا الافتراض ورمى بكل ثقله خلفه وقام بعدة دراسات من أجل أن يجعل منه نظرية علمية فإنه عرف باسم افتراض فاغنر Wagner Hypothesis.
(1/167)
حقائق سنة 1964 م تؤكد فرض فاغنر:
جاء فاغنر بافتراضه السابق الذكر ولم يستطع أن يرفعه إلى مصاف النظريات العلمية تاركًا المجال لغيره ممن يحاولون ذلك. وفي سنة 1964م عقدت ندوة في لندن تحت رعاية الجمعية الجغرافية الملكية واشترك فيها لفيف من أساتذة جامعة كامبردج. حيث قدم اثنان من أساتذة تلك الجامعة هما ايفبرت J.E. Everett وسميت A.G. Smith دراسة قيمة عن مقارنة ومطابقة الساحلين الشرقي والغربي للمحيط الأطلسي. ومن أجل أن تكون نتائجهما أكثر دقة حاولا مطابقة حافتي الرصيفين القاريين للساحلين المذكورين. واستعملا في دراستهما تلك الحاسب الآلى. ومما يلفت النظر أن النتائج التي توصل إليها هذان الأستاذان كانت تظهر تطابقًا يكاد يكون كاملًا بين حافتي الرصيفين.1
ولقد حاول بعض العلماء تفسير أسباب حدوث الزحزحة القارية، ومن بين أولئك العلماء هولمز Holmes، وولسن WILSON ويرى هولمز أن المصهورات البركانية التي اندفعت من باطن الأرض في الأزمنة الجيولوجية السحيقة هي المسئولة عن وجود التصدعات في طبقة السيال
__________
1 Hurley، مرجع سبق ذكره. ص59.
(1/167)
المكونة للقارات. أما بروك وولسن فإنهما على الرغم من الإشارة إلى مسألة الزحزحة القارية فإنهما يتخذان من ذلك الحدث نقطة انطلاق لها للكلام عن الألواح التكتونية1 Plate tectonics كما سنرى بعد قليل. ولقد أثبتت الدراسات الحديثة التي أجريت على قيعان المحيطات وجود شواهد تؤيد فكرة زحزحة القارات. ومما تجدر الإشارة إليه أن بوادر تلك الشواهد بدأت تظهر بعد الحرب العالمية الثانية باكتشاف سلاسل وسط المحيط الجبلية Mid-Oceanic Ridges "شكل 29".
وخلاصة لما تقدم، فإنه يمكن القول بأن الجيولوجيين قد أكدوا أن القارات الحالية كانت في نهاية دهر الحياة القديمة وفجر دهر الحياة المتوسطة عبارة عن كتلة قارية واحدة. ولقد أطلق على تلك الكتلة اسم "قارة بانغيا" Pangaea أو "أم القارات" "شكل 30أ". وعندما اقترب عصر الترياسي من نهايته بدأت "أم القارات" في التمزق وأخذت أجزاؤها في الابتعاد عن بعضها البعض بصورة تدريجية وبطيئة، ونجم عن هذا التمزق وجود قارتين عظيمتين هما: "شكل 30ب".
- لوراسيا Laurasia وكانت تضم كلًّا من آسيا وأوروبا وأمريكا الشمالية، كما أنها احتلت جزءًا من نصف الكرة الجنوبي.
-غندوانا Gondwana وضمت هذ القارة كل القارات الجنوبية وهي: أمريكا الجنوبية، أفريقيا، استراليا، والقارة المتجمدة الجنوبية. هذا بالإضافة إلى شبه القارة الهندية.
وبعد ذلك، أي في الفترة الواقعة بين أواخر العصر الكريتاسي وبداية زمن الثلاثي بدأت تمزقات جانبية في القارات أهمها:
__________
1 يطلق عليها بعض الباحثين البلاطات التكتونية.
(1/168)
شكل "29" سلاسل وسط المحيطات الجبلية
(1/169)
- انفصال غرينلند عن أمريكا الشمالية.
- انفصال استراليا عن القارة المتجمدة، بالإضافة إلى ذلك فإن القارات واصلت عملية تباعدها عن بعضها البعض. وأخيرًا التصقت شبه القارة الهندية بقارة آسيا. وأخذت القارات وضعها المألوف لنا حالياً. ويرجع الجيولوجيون أسباب الحركة الديناميكية للقارات إلى أنها مرتكزة على صفائح تكتونية قابلة للحركة في ظل شروط وقواعد معينة.
(1/170)
رابعاً: الصفائح أو الوحدات التكتونية 1
عندما تحدث هزة أرضية، قد يثور بركان ويدفع الحمم والنيران إلى ارتفاعات شاهقة أو تنطلق موجة "تسونامي" بأقصى سرعتها نحو اليابس وتهلك الحرث والنسل، فإن المختصين يربطون هذه الأحداث بنظرية الصفائح التكتونية، وتقسم هذه النظرية الجزء الخارجي من الأرض إلى جزأين هما: الغلاف الصخري Lithosphere، والأسثنوسفير Asthenosphere. ولقد تمكن الإنسان من دراسة بعض أجزاء من الغلاف الصخري وتبين له أن درجة حرارته معقولة وهو صلب القوام. وتحت ذلك الغلاف يقبع الأسثنوسفير الذي يتميز بأن درجة حرارته أعلى من الغلاف السابق، بالإضافة إلى ذلك فإن الأسثنوسفير ليس في حالة سيولة، ولكنه يحتوي على جيوب مليئة بالمصهورات البركانية. وعلى الرغم من صلابة هذه الطبقة إلا أنها أكثر مرونة من الغلاف الصخري، وهي قابلة للحركة أفقيًّا أو رأسيًّا إذا تعرضت لحركات شد أو ضغط شديدين.
__________
1 توجد للألواح التكتونية عدة أسماء منها: "الصفائح التكتونية" و "الوحدات التكتونية" و"البلاطات التكتونية".
(1/170)
من المعروف أن التمييز بين الغلاف الصخري والأسثنوسفير يرتكز على اختلاف الصلابة ودرجة الحرارة بين الاثنين، وهذا يذكرنا بما تكلمنا عنه سابقًا بأن الجزء الخارجي من الأرض يتكون من الغشاء والقشرة الأرضية. زد على ذلك أن التمييز بين الغشاء والقشرة مبني على الصفات الكيماوية لكل منهما. ويضاف إلى ذلك أيضًا أن الغلاف الصخري يضم القشرة الأرضية والجزء الخارجي من الغشاء، كما أن طبقة الأسشنوسفير بقضها وقضيضها تقع كلية في الغشاء كذلك، ومما يسترعي الانتباه في الآونة الأخيرة أن بعض العلماء لاحظوا أن الغلاف الصخري مقسم إلى حوالي اثنتي عشرة وحدة تكتونية أطلقوا على كل منها اسم بلاطة أو صفيحة تكتونية "شكل 30ج". وذكر هؤلاء العلماء أن القارات تعلو تلك الصفائح وملتصقة بها. وتنفصل الصفائح عن بعضها البعض على قمم سلاسل وسط المحيطات الجبلية التي تعتبر أعظم السلاسل الجبلية على سطح الأرض قاطبة. وعلى جوانب الحدود الفاصلة بين الصفائح التكتونية تخرج مصهورات بركانية. وتؤدي هذه لزيادة حركة تلك الصفائح. وتقابل حركة الزيادة هذه عملية استهلاك واختفاء لبعض الألواح أو أجزاء منها، وخاصة عندما يغوص أحدها تحت الآخر ويحتويه الحجاب. ويربط بعض العلماء بين حركة الوحدات التكتونية وحركة تيارات حمل باطنية شديدة تدفع بالمصهورات البركانية نحو وسط الأرض، ولكن على الرغم من احتمال صحة هذا الاعتقاد إلا أن معلوماتنا عن مثل تلك التيارات محدودة ولا تكفي لتحويل الحدث إلى يقين.1
__________
1 Kelvin.C.Bruke and J. Tuzo Wilson, Hot Spots on the Earth.htm's Surface, Scientific American, Vol. 235, No.2. "New York: Scientific American Inc., August, 1976", p.46
(1/172)
حركات القشرة الأرضية
مدخل
...
خامسًا- حركات القشرة الأرضية:
تتعرض القشرة الأرضية لنوعين من الحركات هما:
(1/173)
أ- حركات رأسية:
وهي تتمثل في تحرك القشرة الأرضية إلى أسفل أو إلى أعلى. ومما تجدر الإشارة إليه هنا أنه حينما تتعرض القشرة لحركة هبوط فإنها تؤدي إلى وجود بحار ضحلة وأرصفة قارية أو منخفضات. وأما عندما تتعرض إلى حركة رفع فإن ذلك يعني، غالبًا، إضافة مساحة جديدة ليابس الكرة الأرضية في الأماكن المغمورة بالمياه، أو نشأة مرتفعات لم تكن موجودة على سطح اليابس من قبل.
ومما يلفت النظر أن هناك مساحات كبيرة من اليابس تتكون من طبقات صخور رسوبية نشأت خلال أزمان سحيقة في قيعان مسطحات مائية واسعة. وفي الوقت نفسه نجد في قيعان بعض المناطق البحرية أشجاراً متحجرة مما يؤكد أنها كانت يومًا ما أرضًا يابسة في زمن سابق.
(1/173)
ب- حركات أفقية:
وهي الحركات المكونة للسلاسل الجبلية الالتوائية أو الانكسارات وتنشأ هذه الحركات نتيجة لعاملي الضغط أو الشد، وغالبًا ما تواكب الحركات الأفقية حركات رأسية وانكسارات وهبوط كتل ونشأة أخاديد. ولقد تعرضت بعض مناطق القشرة لحركات أرضية. وعرفت تلك المناطق باسم "مناطق الحركة"، ومناطق الحركة هذه عبارة عن المناطق التي كانت تشغلها أحواض البحار الجيولوجية القديمة، وهي تمثل مناطق الضعف في القشرة الأرضية. ولقد تميزت تلك المناطق بالتحرك وعدم الثبات، وامتلأت قيعانها وتكونت بدلًا منها جبال التوائية وحواف صخرية. ومن
(1/173)
أهم هذه البحار القديمة بحر تثيس. وكان بحر تثيس هذا في يوم من الأيام يغطي معظم شبه جزيرة العرب، ويمتد منه ذراع يصل إلى جبال الهملايا شرقًا.
وإلى جانب مناطق الضعف في القشرة الأرضية توجد مناطق صلبة ذات مقاومة شديدة للحركات الباطنية. وتتمثل هذه المناطق الصلبة في مجموعة من الدروع الصخرية المنتشرة على سطح القارات كما يلي:
"شكل 31".
توزيع الدروع في العالم
ويرجع عمر هذه الدروع إلى ما بين بليون وثلاثة بلايين سنة. ويعتبر كل منها بمثابة نواة كتلة اليابس أو القارة التي يقع فيها. وكما تعتبر مناطق الدروع أقدم مناطق في العالم من حيث النشأة، بالإضافة إلى ذلك فإنها لم تخضع أو تتأثر بحركات الالتواءات والانكسارات إلا نادرًا.
ونظرًا لأننا قد تعرضنا في هذا الفصل حتى الآن لدراسة موضوعات لها ارتباط وثيق بالماضي بشقيه السحيق والقريب، فإننا سوف نقوم بإعطاء فكرة مبسطة عن الحقب والأزمنة والعصور الجيولوجية كما يراها الجيولوجيون حاليًا.
(1/174)
شكل "31": الدروع الصخرية في العالم
(1/175)
السجل الجيولوجي
مدخل
...
سادسًا: السجل الجيولوجي:
إن علم الجيولوجيا حديث النشأة. ويعتبر وليام سميث William Smith أول من قام بوضع حجر الأساس للجيولوجيا التاريخية. ولا عجب أن نجد من يطلق على ذلك العالم لقب "أبو الجيولوجيا التاريخية"1 Father of Historical Geology.
أما بالنسبة للأزمنة الجيولوجية واتخاذها كمقياس لتقدير أعمار الطبقات الصخرية، فإنها جاءت إلى حيز الوجود منذ سنة 1833م. ثم تلى ذلك تحديد أطوال الأزمنة بالسنوات وذلك في النصف الثاني من القرن الحالي.
يتم تقدير أطوال الأزمنة الجيولوجية وترتيب الطبقات الصخرية من حيث قدمها وتتابعها بطريقة بسيطة. وتتلخص هذه الطريقة في أن الطبقات القديمة تكون في الأسفل وتليها الطبقات الحديثة فالأحدث وهكذا. ولقد وضع الجيولوجيون سجلاً يوضح وينظم الطبقات الصخرية، والأحداث الجيولوجية، والأحافير المختلفة، حسب تتابعها خلال الدهور والأزمنة والعصور. ويعرف هذا السجل باسم السجل الجيولوجي وكثير من هذه الطبقات تحتوي على حفريات. ولقد ذكر وليام سميث أن كل طبقة تحتوي على حفريات معينة تعرف بها وتميزها من غيرها من الطبقات. ولقد قسمت الأزمنة إلى عصور، وأعطي كل زمن أو عصر جيولوجي اسم المنطقة التي وجدت بها الصخور الخاصة به. ولقد أخذت معظم الأزمنة والعصور أسماءها في الماضي من أسماء أماكن في بريطانيا حيث وجدت الطبقات الصخرية الخاصة بها. ولكن هناك بعض العصور لم توجد لها -لسبب أو لآخر- طبقات في بريطانيا. ولذلك فإنها نسبت إلى
__________
1 Spencer، مرجع سبق ذكره، ص74.
(1/176)
أماكن في بلاد أخرى حيث وجدت. ومن أحسن الأمثلة على ذلك العصر البرمي الذي اشتق اسمه من مقاطعة بيرم Pem في روسيا، والعصر الجوارسي الذي سمي نسبة إلى جبال Jura الواقعة في فرنسا.
ومن الملاحظ أنه يوجد هناك اختلاف واضح في التقسيمات الرئيسية والفرعية للماضي منذ أن جمدت الأرض حتى وقتنا الحاضر بالنسبة إلى طبقات الصخور التي تكون القشرة الأرضية. ومن أهم نقاط هذا الاختلاف أن النظام المأخوذ به في بريطانيا يقسم الدهور إلى أزمنة، ويقسم الأزمنة إلى عصور، كما أنه يعتبر وجود أزمنة أربعة هى الرابع والثالث والثاني والأول. أما بالنسبة لنظام التقسيم المعمول به في المحافل العلمية الأمريكية فإنه يتبع التقسيم الأول نفسه في دهر الحياة الحديثة، ثم يلغي وجود العصور فيما بعد ذلك.
والجدير بالذكر أن بعض الكتب العربية يخلط بين الدهور والأزمنة فيقول الزمن الجيولوجي الأول ثم يقول الزمن الميزوزوي. والمعروف أن الميزوزوي ليس بزمن ولكنه دهر1 وهناك أيضًا بعض الكتب الأجنبية تخطئ في الترتيب حيث تضع دهر وتتبعه بالعصر ثم الزمن، والترتيب الصحيح كما نعرف هو الدهر ثم الزمن وبعد ذلك العصر.2
يتضح لنا، من الجدول السابق، أن أهم الحركات التكتونية الرئسية هي:
__________
1 إبراهيم أحمد رزقانة وزملاؤه، الجغرافيا الطبيعية "القاهرة. دار النهضة العربية، 1967م"، ص96.
2 انظر كتاب Earth، مرجع سبق ذكره ص64، ص75.
(1/177)
شكل "32": السجل الجيولجي
(1/178)
أ- الحركة الهيرونية:
حدثت هذه الحركة منذ أكثر من ستمائة مليون سنة أدت إلى ظهور سلاسل جبلية عرفت بالسلسلة الهيرونية Huronian chain وأدت كذلك إلى انحسار مياه البحار عن كثير من المناطق.
(1/179)
ب- الحركة الكاليدونية:
وقد حدثت في دهر الباليوزوي وذلك خلال العصر السليوري والديفوني. وتتمثل آثار هذه الحركة في مرتفعات كاليدونيا في شمالي اسكتلنده، وقد سميت هذه الحركة نسبة إلى تلك المرتفعات، كما تتمثل في مرتفعات الأبلاش بالولايات المتحدة الأمريكية.
(1/179)
ج- الحركة الهرسينية أو الفارسكية:
وتنسب إلى جبال هارتس في ألمانيا وقد حدثت هذه الحركة في دهر الباليوزوي وذلك في العصرين الكربوني والبرمي، وتنتمي إلى هذه الحركة مرتفعات جنوبي أيرلنده، وجنوبي ويلز، وهضبة المزيتا في أسبانيا وهضبة فرنسا الوسطى، ومعظم مرتفعات استراليا الشرقية.
(1/179)
د- الحركة الألبية:
ابتدأت هذه الحركة مع العصر الجوارسي واستمرت إلى أن بلغت أشدها في عصر الميوسين. ولما كانت هذه الحركة أحدث الحركات الرئيسية التي تعرضت لها قشرة الأرض فإن المرتفعات التي تنتمي إليها هي أعظم المرتفعات وأضخمها على الإطلاق، وترجع عظمة وضخامة مرتفعات هذه الحركة إلى أنها لم تتعرض إلى معاول الهدم الطبيعية، من نحت وحمل وإرساب وتجوية، لمدد طويلة، كما حدث مع مرتفعات كل من الحركة الهرسينية والحركة الكاليدونية، وتنتمي إلى الحركات الألبية جبال الهيمالايا في آسيا وجبال الألب في أوروبا ومنها اكتسبت الحركة اسمها، وجبال أطلس في أفريقيا، وجبال روكي في أمريكا الشمالية، وجبال الأنديز في أمريكا الجنوبية "شكل 32أ"
(1/179)
شكل "32ب": الجبال التي ترجع في نشأتها إلي الحركة الألبية
(1/180)
الالتواءات
مدخل
...
سابعًا: الالتواءات:
سبق أن أشرنا إلى أحواض البحر الجيولوجية، وكيف أن تلك الأحواض غطت قيعانها طبقات سميكة من الإرسابات المختلفة عبر العصور على هيئة طبقات. وبعد ذلك تعرضت تلك الإرسابات إلى حركات ضغط أفقية، فارتفعت القيعان وانحسر الماء عنها وتكونت في بعض أجزائها جبال التوائية مثل جبال الألب وجبال أطلس "32ب".
ويمكن أن نضيف إلى هذا القول أن شدة مقاومة الطبقات الصخرية للحركات الالتوائية تعتمد إلى حد كبير على قوى الضغط الأفقية ونوعية الصخور، وشدة مقاومتها، ونعني بشدة المقاومة هنا مدى تجاوب الطبقات الصخرية، لحركات الضغط المختلفة. ومن الملاحظ أن صخور القشرة الأرضية لا تستجيب لحركات الضغط الجانبية أو الرأسية بدرجة واحدة، وكذلك فإننا نلاحظ أن الصخور شديدة الصلابة تكون عرضة للتصدع والانكسار في حين أن الصخور الأقل مقاومة تتعرض للالتواء والثني والطي، والثنيات أو الطيات عبارة عن تموجات في صخور القشرة الأرضية "شكل33أ". وتتكون كل ثنية من عدة أجزاء "شكل 33ب".
ويجب أن لا يغيب عن أذهاننا ونحن في هذا المقام أن الثنيات مهما اختلفت أنواعها ما هي إلا ثنيات محدبة anticlines أو ثنيات مقعرة Synclines "شكل 34 أ، ب".
فعندما تلتوي الطبقات إلى أعلى في صورة قوسية يسمى الالتواء محدبًا؛ وذلك لأن الطبقات التي تكون طرفي الالتواء تلتقي عند قمته Crest وعندما تلتوي الطبقات إلى أسفل على شكل حوض يسمى الالتواء مقعراً؛ وذلك لأن طرفيه يميلان معاً صوب قاعه، ويعرف الخط الذي يتقاطع
(1/181)
شكل "34" الثنيات المحدبة والمقعرة
(1/182)
مع الزاوية المحصورة بين طرفي أي التواء سواء كان التواء محدبًا أو مقعراً بالمسطح المحوري Axial Plane أو محور الالتواء Fold axis1.
وتقسم الثنيات المحدبة والمقعرة إلى نوعين رئيسيين كالآتي:
__________
1 إبراهيم أحمد زرقانة وزملاؤه، مرجع سبق ذكره ص146-147.
(1/183)
1-الثنيات المحدبة والمقعرة المتماثلة Summetrical Folds
وفي هذه الحالة نجد أن محور الثنية ينصف الزاوية المحصورة بين ذراعي الثنية بالتساوي سواء أكانت محدبة أم مقعرة، كما أن المحور يكون عموديًّا على دائرة الأفق، وهذا يعني أن زاويتي ميل الطبقات على كلا جانبي المحور تكون متساوية أو تكاد، بالإضافة إلى ذلك فإن ذراعي الثنية يكونان متشابهين أو متقاربين في الطول "شكل 35أ".
(1/183)
الثنيات المحدبة والمقعرة غير المتماثلة
مدخل
...
2- الثنيات المحدبة والمقعرة غير المتماثلة Asymmetrical Folds
ومن أهم ما يلاحظ في هذه الحالة أن محور الثنية المحدبة أو المقعرة لا يكون عموديًّا على دائرة الأفق ولا ينصف الزاوية المحصورة بين ذراعي الثنية. بالإضافة إلى ذلك فإن ذراعي الثنية لا يكونان متساويين في الطول ولا متشابهين في الشكل "شكل 35ب".
ومن الملاحظ أن الثنيات المحدبة تكون ظاهرة للعيان أكثر من الثنيات المقعرة. ويرجع ذلك إلى أن الثنيات المقعرة غالبًا ما تكون مغطاة بطبقات رسوبية وصخور منحدرة من أعالي الجبال الالتوائية المجاورة، وبهذا يختفي كثير من معالمها ويصعب ملاحظتها وتتعذر دراستها، وفي ضوء هذه الحقيقة فإننا سنتعرض لدراسة أشكال وخصائص بعض أنواع من الثنيات المحدبة. ويمكن تقسيم الثنيات المحدبة على أساس اختلاف درجة ميل محور والخصائص العامة على النحو التالي:
(1/183)
1- ثنية وحيدة الجانب 1 Monocline Fold or Monoclinal Flexing
من أهم مميزات هذا النوع من الثنيات أنها واسعة الانتشار، بالإضافة إلى ذلك فإنها توجد على مستويات محلية محدودة. ومما يلفت النظر في هذا الطراز أن لها طرفاً أو ذراعاً واحدة فقط. وتكون هذه الذراع إما متكئة أو مائلة. أما الذراع المائلة فإنها تختفي ويصعب تحديدها لأنها تصبح في مستوى الأفق "شكل 36 أ".
__________
1 يستعمل بعض الكتاب التعبير الإنجليزي Monoclinal fold كمرادف للتعبير monocline، كما فعل Spencer. وعلى الرغم من أن كلًّا منهما يعتبره التواءً إلا أن الأول يأتي إلى حيز الوجود نتيجة للضغط الأفقي، أما الثاني فيأتي نتيجة للشد، ومن أجل الحصول على مزيد من المعلومات يمكن الرجوع إلى قاموس Monkhouse ص232، Strahler في كتابه The Earth Scienes، ص579، و Spencer في كتابه Geology-A Survey of Earth Sciences، ص398، وهذه مراجع سبق ذكرها.
(1/184)
2- ثنية متكئة Overfold
والثنية المتكئة أصلاً عبارة عن ثنية غير منتظمة. وعندما زاد الضغط على طرفها العلوي انثنى تحته طرف الثنية السفلى. ويؤدي هذا الانثناء الزائد على الحد إلى تصدع في الطبقات في الأماكن التي يشتد فيها الالتواء، ويكون الطرف العلوي مائلًا "شكل 36ب".
(1/184)
3- ثنية نائمة Recumbent overfold
عندما يزيد الضغط الجانبي على الطرف العلوي للثنية المتكئة يصبح هذا الطرف في مستوى الأفق ويضطجع على الطبقات التي تحته مباشرة، وتعرف هذه الثنية أيضاً باسم الثنية المضطجعة. "شكل 36جـ".
(1/184)
4- ثنية نائمة متصدعة Overthrust
تنشأ هذه الثنية ومثيلاتها نتيجة لحدوث التواءات شديدة في طبقات القشرة الأرضية نتيجة لضغط أفقي زائد، كما هو الحال في الثنية النائمة.
(1/184)
شكل "36": بعض أنماط الثنيات
(1/185)
ولكن عندما يزيد ذلك الضغط على حده يحدث انكسار أفقي أو شبه أفقي عند أحد زوايا الالتواء. وهنا ينزلق الطرف العلوي للثنية فوق طرفها السفلي "شكل 36د".
(1/186)
5- ثنية متكسرة الأذرع Zigzag Fold
وتعرف أيضًا باسم الثنية المسننة.
وتحدث مثل هذه الثنيات في الطبقات الصخرية شديدة الصلابة والتي توجد بها مناطق ضعف طولية، وفي هذه الحالة تتقابل ذراعا كل طبقة مع بعضهما البعض بزوايا حادة أو قائمة أو منفرجة "شكل 36هـ".
(1/186)
6- الثنية المحدبة العظمى Anticlinorium
وهي عبارة عن ثنية محدبة عظمى تضم داخل حدودها مجموعة من الثنيات المحدبة والمقعرة الصغيرة "شكل 37". أما إذا كانت الثنية العظمى مقعرة فإنه يطلق عليها اسم "الثنية المقعرة العظمى" Synclinorium
(1/186)
الصدوع "الانكسارات"
مدخل
...
ثامناً: الصدوع "الانكسارات" FAULTS
حينما تتعرض الطبقات الصلبة لحركات ضغط قوية فإنها تصاب بحركات صدعية. وتأخذ الصدوع أشكالًا متباينة وفقًا لشدة الصدع. ويتكون الصدع من أجزاء رئيسية على النحو التالي "شكل38":
(1/186)
واجهة الصداع
...
أ- واجهة الصدع Fouit Plane: ويطلق عليها أيضًا اسم سطح الصدع. عندما يحدث صدع أو انكسارات للأعلى أو للأسفل يبرز جزء من واجهة الصدع عادة إما رأسيًّا أو مائلًا بالنسبة للمستوى الأفقي.
(1/186)
شكل "38": أجزاء التصدع
(1/187)
جدار أو حائط الصدع
...
ب- جدارًا أو حائطًا الصدع:
يوجد في العادة للصدع جداران متقابلان على جانبي صفحة الانكسار. وفي حالة ما يكون الصدع غير متعامد على مستوى الأفق فإن أحد الجدارين يعلو الآخر. ويطلق على الجدار الأول اسم "الجدار المعلق" Hanging Wall في حين يعرف الجدار الآخر باسم "الجدار السفلي" Foot Wall1
__________
1 كان تعبير "الجدار المعلق" يستعمل أصلًا من قبل عمال المناجم. ويرجع سبب التسمية إلى أن أولئك العمال أثناء تنقيبهم عن المعادن في تلك الانكسارات كانوا عند صعودهم أو نزولهم يلاحظون الجدار العلوي فوق رءوسهم، لذا فإنهم أطلقوا عليه هذا الاسم. Spencer، مرجع سبق ذكره ص 398.
(1/188)
ج- رمية الصدع
Throw وهي عبارة عن المسافة الرأسية الناتجة عن الحركة الرأسية لشقي الصدع، شق للأسفل والآخر للأعلى، وقد تنجم الرمية كذلك عن حركة أحد شقي الصدع للأعلى أو للأسفل مع ثبات الشق الآخر في مكانه أو العكس، ويعرف السطح العلوي للشق المرتفع باسم سطح الرمية الأعلى Upthrow، كما أنه يطلق على السطح العلوي للشق المنخفض اسم سطح الرمية الأسفل Downthrow.
(1/188)
الانزياح
مدخل
...
د- الانزياح Heave:
يعني الانزياح هنا المسافة الأفقية الناجمة عن الحركة الأفقية لشقي الصدع.
وأهم أنواع الصدوع:
(1/188)
-الصدع البسيط أو العادي Normal Fault:
ويحدث هذا الصدع نتيجة لقوة الشد. وهو أكثر أنواع الصدوع انتشارًا، وفيه يميل سطح الانكسار نحو الكتلة التي هبطت، وتكون زاوية الميل فيه كبيرة.
(1/188)
-الصدع المعكوس:
ويحدث نتيجة ضغط شديد، ويميل سطح الانكسار فى عكس اتجاه الجزء الهابط، وزاوية الميل في هذا النوع صغيرة.
(1/189)
-صدع سلمي Step fauits:
وهو عبارة عن سلسلة من الصدوع المتوازية والتي تكون رمياتها في اتجاه واحد فتظهر على هيئة مدرجات أو مصاطب متتابعة "شكل39".
(1/189)
صدع أخدوي
...
-صدع أخدودي Graben:
وينشأ نتيجة حدوث صدعين متوازيين وهبوط ما بينهما، وخير مثال لهذا النوع سلسلة الصدوع التى كونت الأخدود الأفريقي العظيم.
(1/189)
-صدع عش النسر "هورست" Horst1: وهو عبارة عن حدوث صدوع متوازية تحصر بينها كتلة مرتفعة وتعرف الكتلة المرتفعة باسم الهورست أو "الضهر"، وقد تكون هذه الكتلة المرتفعة نتيجة لهبوط الطبقات المجاورة لها بسبب الصدوع، أو نتيجة اندفاعها إلى أعلى وحينئذ تعرف بالكتلة الاندفاعية "شكل40".
__________
1 "هورست" Horst كلمة ألمانية تعني "عش النسر".
(1/189)
شكل "40": الصدع الأخدودي والهورست
(1/190)
الحركات التكتونية السريعة "الزلازل والبراكين"
مدخل
...
تاسعًا: الحركات التكتونية السريعة:
تتمثل الحركات التكتونية السريعة في الزلازل والبراكين. وتتميز هذه الحركات بأن آثارها تتركز في مناطق صغيرة نسبيًّا من سطح الأرض إذا ما قورنت بالحركات الباطنية البطيئة المتمثلة في الالتواءات والانكسارات.
ويرتبط حدوث الزلازل والبراكين ببعض المناطق التي تتميز بوجود سلاسل جبلية ترجع إلى الحركة الألبية، وتعرف هذه المناطق بالمناطق الضعيفة.
ولكي نتعرف على الحركات التكتونية بشيء من التفصيل فإنه يحسن معالجة كل من الزلازل والبراكين على حدة.
(1/191)
الزلازل
مدخل
...
أ- الزلازل:
الزلازل هي عبارة عن هزات أرضية تتعرض لها القشرة الأرضية في بعض المناطق وتقاس هذه الهزات بجهاز السسموغراف Seismograph ويتعرض العالم يوميًّا للهزات الأرضية لكنها تمر دون أن تحدث أضرارًا تذكر. ويصل متوسط عدد الزلازل التي تحدث أضرارًا أو كوارث ما بين اثنين إلى ثلاثة سنويًّا:
ونتقسم الزلازل من حيث بعد مركزها عن سطح الأرض إلى ثلاثة أنواع:
1- زلزال عادى ولا يزيد عمق مركزه عن سطح الأرض على خمسين كيلو مترًا.
2- زلزال متوسط ويتراوح عمق مركزه ما بين 50 إلى 250 كم.
3- زلزال عميق ويزيد عمق مركزه على 250 كم.
(1/191)
بعض أهم الزلازل التي حدثت على مدى 15 قرنا
(1/192)
وتنقسم الزلازل من حيث شدتها وفقًا للمقاييس الحديثة إلى اثنتي عشرة درجة ما بين زلازل لا يحسها الإنسان، ولكن أجهزة السسموغراف تسجلها ويقدر عددها بمئات الآلاف من الهزات سنويًّا، وما بين زلازل تسبب كوارث وتحدث دمارًا وتصدعات في قشرة الأرض.
وقد تعرضت مدينة القاهرة وما حولها في 16 ربيع الآخر 1413هـ "1991/10/21م" لزلزال بلغت قوته 5.9 بمقياس رختر أدى إلى تدمير مئات المنازل وتصديع عشرات الألوف، وقتل ما يقرب من 700 شخص إضافة إلى أكثر من ستة الآف جريح، واستمر حدوث الهزات التوابع على مدى أكثر من عشرة أيام، وقد بلغ عدد الزلازل التي حدثت ما بين سنة 1990م إلى 2000م أكثر من 50 زلزالاً، وقد بلغ تفاوت شدتها ما بين 5.5 و 7.6 بمقياس رختر وراح ضحيتها 105 ألف شخص.
(1/193)
أسباب حدوث الزلازل:
تحدث الزلازل بسبب الاضطرابات التكتونية. وقد أوضحت الدراسات الحديثة أن هناك نوعين رئيسيين من الزلازل هما:
1- الزلازل الصدعية:
وهي الزلازل الناشئة عن الحركات الصدعية في القشرة الأرضية، حيث تنزلق الطبقات وتتحرك على طول أسطح الصدوع. ومن أمثلة هذه الزلازل ما حدث في مقاطعة شتاتونغ في الصين سنة 1852م حيث تصدعت القشرة الأرضية وحوّل نهر هوانجهو مجراه الأدنى إلى هذا الصدع، وبذلك انتقل مصبه إلى الشمال من مصبه القديم بنحو 450 كيلو مترًا.
(1/193)
2- الزلازل البركانية Volcanic Earthquakes:
يرتبط هذا النوع من الزلازل بالثورانات البركانية حينما تندفع المواد البركانية بقوة بين طبقات الصخور فتسبب زلازل تتميز بأن بؤرتها قريبة من سطح الأرض، ويقتصر الشعور بهذه الزلازل على مناطق محدودة من سطح الأرض، ولعل أشهر زلزال بركاني هو ذلك الذى حدث في جزيرة كراكتوا بإندونسيا عندما انفجر البركان المعروف باسم تلك الجزيرة في شهر أغسطس سنة 1883م. ولقد أدت الزلازل الناجمة عن ذلك الانفجار إلى اختفاء ثلاثة أرباع الجزيرة وإلى زوال جزيرة أخرى مجاورة من حيز الوجود1، ومما يذكر أن أصوات الانفجار سمعت في دائرة زاد نصف قطرها على ثلاثة آلاف كيلو متر.
__________
1 برنامج على مسرح الحياة، القسم العربي بهيئة الإذاعة البريطانية لندن، 1983/9/19 م.
(1/194)
آثار الزلازل:
يقتصر تأثير الزلازل على مناطق معينة من القشرة الأرضية هي مناطق الضعف "شكل 41". ويمكن القول: إنه لا يمر يوم دون حدوث زلزال، لكن هذه الزلازل لا نشعر بها كلها بل تسجلها أجهزة السسموغراف. ولكن يحدث ما بين الحين والحين زلزال قوي يؤدي إلى آثار مدمرة يمكن تلخيصها على النحو التالي:
1-تدمير المباني:
تؤدي الزلازل العنيفة التي تحدث في مناطق العمران والمدن إلى حدوث التخريب والتدمير كما حدث في بعض المدن مثل مدينة أغادير بالمغرب سنة 1960م حيث دمر الزلزال معظم المدينة وقتل ما لا يقل عن عشرين
(1/194)
شكل "41": مناطق الزلازل في العالم
(1/195)
ألفًا من سكانها، ومدينة أسكوبلي في يوغسلافيا في يوليو سنة 1963م حيث دمرت المدينة وقتل حوالي 1200 شخص، ومدينة مانغوا في نيكارغوا، حيث دمر معظم المدينة وقتل خمسة آلاف شخص على الأقل في ديسمبر سنة 1972م. وكذلك كل من مدينة بوخارست عاصمة رومانيا سنة 1977م، ومدينة الأصنام بالجزائر في أكتوبر سنة 1980م كما سنرى فيما بعد، ولقد حدث زلزال في المنطقة المجاورة لمدينة نابولي بإيطاليا في نهاية شهر نوفمبر من العام نفسه، ونتج عن ذلك تدمير كثير من القرى والمدن المجاورة، وعلى سبيل المثال دمر أكثر من 80% من مباني مدينة سنت انجلو دي لمبارد الجبلية وقتل فيها أكثر من ألف شخص آنذاك.
2- حدوث الحرائق:
حينما تتعرض مناطق العمران لهزات عنيفة وتدمير، فإنه غالبًا ما تحدث الحرائق التي تتسبب في خسائر تفوق الخسائر المباشرة التي تنجم عن الزلازل. ومن أمثلة ذلك الزلزال الذي تعرضت لها طوكيو سنة 1923م حيث أدى إلى اشتعال النيران وساعد على انتشارها هبوب الرياح مما أدى إلى حرق نصف منازل المدينة في أقل من 20 ساعة فقط بعد حدوث الزلزال.
3- تغيير معالم السطح:
تؤدي الزلازل العنيفة إلى حدوث تصدعات في القشرة الأرضية وهبوط بعض المناطق وطغيان مياه البحر عليها كما حدث في خليج ساغامي Sagami سنة 1923م في اليابان؛ حيث هبطت أجزاء من الأرض تصل مساحاتها إلى بضعة آلاف من الأميال المربعة، وتكونت في بعض الأجزاء الهابطة بحيرات وذلك في ولايتي ميسوري وتنسي.
(1/196)
ومن أمثلة الزلازل التي تنشأ عنها الصدوع والشقوق ذلك الزلزال الذي تعرضت له جمايكا سنة 1692م حيث أدى هذا الزلزال العنيف إلى تكوين أكثر من 300 شق، وابتلعت الأرض كثيرًا من المباني والسكان. ونتيجة لهذا الزلزال العنيف هبط ميناء رويال Port Royal تحت سطح الأرض إلى عمق زاد على خمسة عشر مترًا.
وفي دراسة أجراها ماليت Mallet أخصائي الزلازل عن أهم الزلازل التي أصابت كوكب الأرض خرج بأنه قد حدث 58 زلزالًا قبل ميلاد المسيح في مدة 1700 سنة وكان من بينها أربعة زلازل عنيفة، منها زلزال رودس سنة 224 ق. م الذي أطاح بتمثالها النحاسي المشهور والذي كان ارتفاعه 105 أقدام.
ومن ميلاد المسيح إلى أواخر القرن التاسع حدث 197 زلزالاً بلغ عدد العنيف منها خمسة عشر، ومن القرن السادس عشر إلى القرن الثامن عشر حدثت 2804 هزات حوالي مائة منها عنيفة. ومن بداية القرن التاسع عشر حتى منتصفه حدثت 3024 هزة.
ولا شك أن الزلازل التي أحصيت قبل الميلاد أقل مما حدث فعلاً بكثير، ويرجع ذلك إلى عدم وجود وسائل اتصال بين أجزاء العالم آنذاك وعدم وجود أجهزة لقياس تلك الهزات.
وقد أعلنت هيئة الأبحاث الجيولوجية الأمريكية سنة 1979م أن عدد ضحايا الزلازل في العالم 1978بلغ 15195 شخصاً، وأن عدد الزلازل المهمة. بلغ في نفس العام 52 زلزالاً، بينما كان العدد سنة 1977م 36 زلزالاً. وأضافت الهيئة أن أكثر زلزال من حيث عدد الضحايا سنة 1977م هو زلزال جنوبي إيران في شهر سبتمبر من العام نفسه حيث راح ضحيته
(1/197)
حوالي 15 ألف شخص. ولعل زلزال الصين سنة 1976م هو من أهم الزلازل التي عرفها العالم حيث راح ضحيته أكثر من 600 ألف شخص. ومما يذكر أن عدد الزلازل سنة 1978م بلغ حوالي ستة آلاف هزة أرضية1.
وقد تؤدي الزلازل إلى ارتفاع بعض المناطق كما حدث سنة 1899 في خليج ياكوتات بولاية ألاسكا حيث ارتفعت بعض المناطق الساحلية إلى أكثر من عشرة أمتار.
__________
1 جريدة الشرق الأوسط العدد 29، 175/1/1979م.
(1/198)
أمواج البحر الزلزالية تسونامي Tsunami
إن أسباب الزلازل متعددة ولكن دعنا نأخذ واحداً منها وهو الناجم عن حركة الصفائح التكتونية التي أشرنا إليها سابقاً. إن الزلازل التي تنتج عن انزلاق هذه الصفائح فوق بعضها البعض لا تكاد تذكر من حيث شدتها، ولكن الزلازل التي لها شأن كبير من حيث جبروتها وعنفوانها هي التي تحدث نتيجة لتقابل أطراف أو جوانب صفيحتين تكتونيتين أو أكثر وحدوث ضغوط في اتجاهات متضادة. وهنا يزداد الضغط الذي غالبًا ما ينتهي بزالزال. وعندما يحدث زلزال من هذا النوع في قاع المحيط سرعان ما يستجيب سطح الماء لحركة الصفائح التي في أسفله ويهتز الماء بشدة، وتنشأ موجة أو عدة أمواج عاتية تحرك كميات كبيرة من الماء من مكانها وترمي بها إلى أماكن بعيدة، ومما يذكر أنه في 28 مارس سنة 1964م أصابت تسونامي الجزء الجنوبي من ألاسكا، ونشرت الدمار في تلك المنطقة، وحتى المناطق البعيدة في كاليفورنيا لم
(1/198)
تسلم من شر تلك الأمواج التي وصل ارتفاعها في بعض الأماكن إلى خمسين قدمًا فوق سطح البحر1.
__________
1 William G. Van Dorn Oceanography and Seamanship, "New York: Dodd, Mead& Company, 1974", p.241
(1/199)
التوزيع الجغرافي للزلزال:
تقتصر المناطق التي تتعرض بكثرة للزلازل على نطاقات الضعف من القشرة الأرضية، وهي مناطق الالتواءات والصدوع الحديثة. ويمكن تمييز منطقتين تكثر بهما الزلازل بصفة خاصة على النحو التالي:
1- نطاق حلقة النار Ring of Fire: يمتد هذا النطاق حول سواحل المحيط الهادي الشرقية والغربية وكذلك في الجزر التي تقع شرقي استراليا "شكل 42". وأول من أطلق تعبير حلقة النار هو العالم جولي joly. وتتميز مناطق حلقة النار بأنها مناطق ضعف لم تستقر بعد، ويستأثر هذا النطاق بأكثر من 60% من عدد الزلازل التي تتعرض لها قشرة الأرض كل عام.
2- نطاق البحر المتوسط: ويتمثل في مناطق الالتواءات الألبية الحديثة حيث يقدر متوسط عدد الزلازل في هذا النطاق بنحو 20% من مجموع الزلازل التي تتعرض لها الأرض.
3- نطاق جزر الهند الغربية-الصين: ويتمثل هذا النطاق في محور عام يمتد من الشرق إلى الغرب، يبدأ من جزر الهند الغربية ويمتد شرقًا إلى جزر الرأس الأخضر وغربي أفريقيا وجبال أطلس وشمالي البرتغال ويواصل امتداده في شرق أوروبا وآسيا الصغرى والهيمالايا ثم إندونيسيا والصين. ويتعرض هذا النطاق لنحو 20% من جملة ما يحدث من زلازل في القشرة الأرضية.
(1/199)
وهناك نطاقات أخرى أقل أهمية يمتد أحدها في وسط المحيط الأطلسي حيث توجد سلسلة وسط المحيط. ونطاق آخر في شرق أفريقيا حيث يوجد الأخدود الأفريقي العظيم.
(1/200)
البراكين
مدخل
...
ب- البراكين:
عندما تجد المواد المنصهرة منفذًا إلى سطح الأرض فإنها تخرج وتتخذ أشكالًا مختلفة منها البركان، وهو عبارة عن مخروط من المواد المنصهرة التي بردت وتجمدت حول الفوهة التي انبثقت منها هذه المواد، وهناك غطاءات اللافا Lava Sheets حيث تخرج المواد المنصهرة من شقوق أرضية وتنساب فوق مساحات كبيرة. وعندما تزيد هذه الانسيابات البركانية ويزداد سمكها فإنها تكون هضاباً بركانية Volcanic Plateaus ومن أمثلة الانسيابات البركانية تكوينات الحرات أو "الحرار" في المملكة العربية السعودية
شكل "42": نطاق حلقة النار 60% من عدد الزلازل سنويًّا
(1/200)
- أجزاء البركان:
يرتبط ذكر البراكين بالشكل المخروطي الذي هو في حقيقته ليس إلا تراكم المواد المنصهرة، ورغم اختلاف المخروطات البركانية في أشكالها وأحجامها إلا أنها عمومًا تشترك جميعها في أنها تتكون من "شكل 43".
-الفوهة البركانية Volcanic Crater: وهي الفتحة التي تنبثق منها المصهورات والمواد البركانية الأخرى، وتمثل الفوهة قمة البركان ويتفاوت اتساع فوهة البركان من عدة أمتار إلى عدة آلاف من الأمتار، ولبعض البراكين أكثر من فوهة يتخذ بعضها مكانه على جوانب المخروط البركاني. وإذا كانت فوهة البركان على هيئة حوض كبير ذى جوانب شديدة الانحدار على هيئة حوائط أو جدران فإنها تعرف باسم الكالديرا Caldera.
- المخروط البركاني Volcanic Cone: وهو عبارة عن كمية المواد المنصهرة التي انبثقت من باطن الأرض عن طريق القصبة البركانية ثم خرجت من الفوهة وتراكمت حولها. وقد يكون للبركان مخروطات جانبية صغيرة فيصبح في هذه الحالة مخروطًا مركبًا Composite. وتتفاوت المخروطات البركانية في أحجامها، فبعضها لا يتجاوز ارتفاعه مائة متر، وبعضها الآخر يزيد على ستة آلاف متر، كما هي الحال في جبل كلمنجارو في كينيا الذي يمثل أعلى جبل في القارة الأفريقية.
(1/201)
شكل "43": أجزاء البركان
(1/202)
2- أنماط النشاط البركاني:
تتباين البراكين من حيث نشاطها، فبعضها قديم انتهى نشاطه ولم يبق منه سوى بعض أجزاء من قصبته البركانية ومخروطه، وبعضها حديث في مرحلة نشاط وثوران. وعمومًا تقسم البراكين إلى:
- البراكين النشطة Active Volcanoes: وهي عبارة عن براكين تتمتع بالثوران أو مظاهره من خروج الغازات في أية لحظة. وعدد البراكين النشيطة في العالم 850 بركانًا ومن أشهرها بركان سترمبولي Stramboli قرب جزيرة صقلية. ونتيجة لكثرة ثوران هذا البركان فقد أصبح يعرف بمنار البحر المتوسط وقد ثار هذا البركان 1999م. ومن البراكين النشيطة التي ثارت في الفلبين بركان ميون Mayon الذي ثار سنة 1999م و2001م ووصل ارتفاع حممه ودخانه إلى أكثر من كيلو متر، وبركان بناتوبو Pinatubo. وفي كوستاريكا ثارت خمسة براكين 1992م، منها بركان إيرازو
(1/202)
Irazu الذي يصل ارتفاع مخروطه إلى أكثر من 11 ألف قدم، وقد زاد عدد البراكين التي ثارت 1999م على 24 بركاناً.
- البراكين الهاجعة Dormant Volcanoes: وتتميز هذه البراكين بأنها تتوقف عن الثوران لفترة وكأنها فترة رقاد أو هجوع ثم تبدو عليها بعد ذلك مظاهر النشاط البركاني. ومن نماذج هذه البراكين بركان إتنا Etna بجزيرة صقلية.
ولقد كان بركان سانت هيلانه في ولاية واشنطن بالولايات المتحدة الأمريكية في عداد البراكين الهاجعة حتى اليوم الثامن عشر من شهر مايو سنة 1980م. وما إن جاء ذلك اليوم إلا وهذا البركان يدوي في آفاق تلك الولاية معلنًا أنه قد بدأ في مزاولة ثورانه من جديد. ولم تأت نهاية ذلك العام إلا وبركان سانت هيلانه قد ثار أكثر من ست مرات، وثار هذا البركان مرة أخرى 1991م.
-البراكين الخامدة Extinct Volcanoes: وهي عبارة عن بقايا مخروطات بركانية انتهى نشاطها منذ أزمنة طويلة ولم يبق منها سوى أجزاء من مخروطاتها أو قصباتها البركانية الصلبة والتي تمكنت من مقاومة عوامل التعرية.
والواقع العملي أن بعض البراكين التي نطلق عليها هاجعة أو خامدة قد تثور وتجدد نشاطها إذا ما حدث نشاط باطني في مناطق وجودها. وفي الغالب يكون ثوران هذه البراكين فجأة وبدون سابق إنذار.
(1/203)
3- أسباب الثوران البركاني:
ينشأ الثوران البركاني نتيجة لواحد أو أكثر من العوامل التكتونية مثل الانكسارات أو الصدوع، والالتواءات. وينشأ عادة عن مثل هذه
(1/203)
الحركات زيادة الضغط على المواد المنصهرة الموجودة في باطن الأرض، لذا فإن هذه المواد تتلمس نقاط الضعف في القشرة الأرضية لتندفع منها إلى سطح الأرض. ويساعد على تحديد مناطق البراكين نوع الصخور وتركيبها. وتتحكم في الثوران البركاني عادة مجموعة من العوامل مثل مقدار الضغوط التي تتعرض لها المواد المنصهرة، وكمية الغازات المضغوطة في المصهورات البركانية وطبيعة التركيب الكيميائي لمواد اللافا.
بعض الثورانات البركانية التاريخية المهمة
(1/204)
4- المواد البركانية:
تنقسم المواد التي تدفع بها البراكين إلى:
- الغازات البركانية:
يقدر حجم المواد الغازية التي تخرج من فوهة البراكين بنحو 5% من حجم المواد البركانية، ومعظم هذه المواد الغازية عبارة عن بخار
(1/204)
ماء "ما بين 70 إلى 90%" ولهذا يحدث أحيانًا سقوط أمطار غزيرة فوق المناطق التي تتعرض لثوران بركاني، ومن الغازات الأخرى الأيدروجين الذي يرى مشتعلًا فوق الفوهة عقب خروجه نتيجة لاختلاطه بالأوكسجين، ومن الغازات الأخرى ثاني أكسيد الكربون، والنتروجين. وتزيد درجة حرارة الغازات عند خروجها من فوهات البراكين على 100 ْمئوية.
وقد تختلط الغازات عند خروجها بالغبار والرماد البركاني فتشكل سحابات سوداء كثيفة شديدة الحرارة، وتعرف هذه الظاهرة باسم "السحابة البيلينية" Pelan Cloud نسبة إلى بركان بليه Pelee في البحر الكاريبي الذي نجم عن ثورانه سنة 1902 سحابة قتلت ثلاثين ألفًا من البشر في مدينة سانت بير St. Pierre التي تقع بعيدًا عن هذا البركان بنحو ثمانية كيلو مترات.
- اللافا Lava:
وهي عبارة عن المصهورات السائلة التي تخرج من فوهة البركان أو من الشقوق، وتزيد حرارة اللافا عند خروجها غالبًا على 100 ْم، وقد تكون هذه اللافا حامضية إذا زادت نسبة السليكا في تركيبها، أما إذا قلت نسبة السليكا فإنها تصبح قاعدية.
وتتميز اللافا الحامضية بأنها ثقيلة ولزجة، أما اللافا القاعدية فأكثر سيولة مما يتيح لها اتساعًا في انتشارها، كما تتميز بارتفاع حرارتها عند انبثاقها من فوهة البراكين. وتأخذ سطوح اللافا بعد انبثاقها أشكالًا متباينة، فقد تكون على هيئة كتل، وقد يتجعد السطح فتصبح على هيئة حبال متجاورة.
-المقذوفات البركانية:
إلى جانب الغازات واللافا السائلة تندفع بعض المقذوفات الصلبة من فوهات البراكين مثل البريشيا البركانية Volcanic
(1/205)
Breccia وهي عبارة عن مفتتات صخرية دمجت في كتل بعد اختلاطها باللافا.
-القنابل البركانية Volcanic Bombs:
بعضها صغير مثل الجمرات Cinders، أو الحصى البركاني Lapilli. ويتحكم حجم هذه القنابل في قوى اندفاعها، وقد تكون القذائف البركانية على هيئة رماد بركاني Volcanic Ashes، وتغطي مناطق واسعة عقب انبثاقها، ويظل ذلك الرماد معلقًا في الهواء بسبب خفته كما حدث بالنسبة لبركان كراكتوا سنة 1883م والذي ظل الغبار البركاني الناجم عنه عالقًا في الجو لمدة سنة. وأحيانًا تتشكل بعض المخروطات من الغبار والرماد البركاني، ومن الأمثلة على ذلك بركان مونت نوفو Monte Nuovo الذي يزيد ارتفاعه على مائة متر.
(1/206)
5- التوزيع الجغرافي للبراكين:
يتركز أكثر من 75% من براكين العالم النشيطة فيما يعرف بحلقة النار التي سبق ذكرها، وهي عبارة عن نطاق يحيط بمعظم سواحل المحيط الهادي، ويقدر عدد البراكين النشيطة في هذا النطاق بأكثر من 600 بركان، كما توجد به مئات البراكين الخامدة. وتنتشر براكين هذا النطاق في جبال الأنديز بأمريكا الجنوبية وتستمر في جبال روكي التي تضم عديدًا من البراكين الخامدة، ثم يواصل النطاق امتداده في جزر ألوشيان وينتقل إلى الساحل الآسيوي ممثلًا في شبة جزيرة كمتشتكا وجزر اليابان وجزر الفلبين وجزر أندونيسيا "شكل44". ويوجد في أندونيسيا ما يقرب من مائة وثلاثين بركانًا، ولا توجد أية دولة في العالم تنافسها في احتواء ما يضاهي
(1/206)
أو يقارب هذا العدد من البراكين1؛ لذا فإنه يمكن أن نطلق عليها اسم "بلاد البراكين" بلا منازع.
وتنتشر البراكين النشيطة في جزر المحيط الهادي كما هي الحال في جزر تونغا Tonga وساندويتش Sandwich.
ويوجد نطاق آخر للبراكين في جنوب قارة أوروبا "إيطاليا"، وفي آسيا "جبال البرز" وجزر الهند الغربية. ومعظم براكين هذا النطاق خامدة، وإن كانت خمسة براكين منها قد ثارت في كوستاريكا 1992م كما سبقت الإشارة، ومما يذكر أن غالبية المناطق التي تصيبها البراكين ينتشر بها كثير من التشققات والصدوع.
__________
1 برنامج على مسرح الحياة، مرجع سبق ذكره.
(1/207)
عاشراً: النافورات الحارة:
تندفع المياه الحارة من الشقوق الأرضية في بعض المناطق على فترات متقطعة أو باستمرار، وغالبًا ما تحتوي هذه المياه الحارة على أملاح ومواد ذائبة مثل أملاح الكبريت. وتنشأ هذه النافورات الحارة نتيجة لتسرب المياه إلى أعماق بعيدة في جوف الأرض حيث تكون درجة الحرارة مرتفعة. وتندفع المياه الجوفية الساخنة بسبب الضغط الذي ينشأ نتيجة الغازات وبخار الماء عبر الشقوق إلى أعلى سطح الأرض بحيث يصل ارتفاعها أحيانًا إلى أكثر من 80 مترًا. وتشتهر أيسلنده بوجود نحو مائة نافورة حارة تستغل مياهها في تدفئة المنازل عن طريق أنابيب وفي أغراض شتى. ومن أشهر نافورات أيسلندا نافورة "غيزر" geyser بالقرب من بركان هكلا Heckla وتزيد درجة حرارة المياه المندفعة منها على 70 ْم.
(1/207)
شكل "44": توزيع البراكين واللافا البركانية في العالم
(1/208)
وتنتشر كذلك مجموعة من النافورات الحارة في جبال روكي بالولايات المتحدة في منطقة يلوستون بارك Yellowstone Park، وفي نيوزيلنده.
وإلى جانب النافورات الحارة توجد العيون الحارة التي لا تندفع منها المياه إلى أعلى كما هي الحال في النافورات الحارة. ومن أمثلة العيون الحارة ما يوجد في المنطقة الشرقية بالمملكة العربية السعودية مثل عين نجم، وفي منطقة القصيم، وعيون حلوان بمصر والعين السخنة جنوبي السويس.
وتخرج أحيانًا غازات وأبخرة من بعض شقوق في القشرة الأرضية مثل غاز ثاني أكسيد الكربون والأيدروجين ولا يخرج ماء، وتعرف هذه الظاهرة غالبًا بالمداخن، وقد تعود هذه التسمية إلى اندفاع الغاز الطبيعي عبر هذه الشقوق؛ حيث يشتغل هذا الغاز نتيجة لشرارة برق ويبقى مشتعلًا لفترات طويلة، وقد أطلق على هذا النوع من النيران قديمًا اسم النيران الخالدة، وقد قدسها بعض الأقوام فعبدوها كما فعل المجوس.
ومن الظاهرات الأخرى الشبيهة: اندفاع الطين الشديدة الحرارة نتيجة لاندفاع الغازات من أعماق بعيدة، وأحيانًا تدفع معها المياه الجوفية التي قد تصادف في طريق خروجها رواسب طينية فتختلط بها وتدفعها على شكل بركان طيني أو نافورة طينية، وهذه الظاهرة أقل حدوثًا من الظاهرات السابقة.
(1/209)
الفصل الخامس: جغرافية الماء
مدخل
...
الفصل الخامس: جغرافية الماء
مقدمة عن توزيع الماء على سطح الأرض:
الماء هو المادة الوحيدة على سطح هذا الكوكب التي توجد في الطبيعة بحالات ثلاث: سائلة، غازية، صلبة، ويتميز الماء بالحركة ليس فقط من مكان لآخر بل ومن حالة إلى أخرى. فماء البحار يتحول بالحرارة إلى بخار ماء "حالة غازية"، وقد يتحول هذا البخار إلى ماء أو ثلج "حالة صلبة" إذا ما ساقت الريح السحب إلى مناطق باردة، وتعرف سلسلة التغيرات التي تطرأ على الماء من حيث حالاته وتغير مكانه بالدورة الهيدرولوجية Hydrologic cycle. وتقدر حركة المياه في الدورة الهيدرولوجية على النحو التالي:1
تصل كمية المياه التي تتبخر من المحيطات إلى حوالي 109 ألف ميل3 "175 ألف كم3" في السنة أي بنسبة 88% تقريباً من كميات المياهالمتبخرة، ويبلغ ما يتبخر من التربة، والنباتات، والمياه السطحية في داخل القارات بنحو 15 ألف ميل3 "24 ألف كم3". وعلى ذلك يصير مجموع المياه التي تتبخر 124 ألف ميل3 سنويًّا، "ما يقرب من 200 ألف كم3" وتسقط هذه الكمية على هيئة أمطار بنحو 26 ألف ميل3 "حوالي 42 ألف ميل3". على القارات أي بنسبة 21% من مجموع الأمطار، ونحو "28 ألف ميل3" "أي حوالي 158 ألف كم3" على البحار والمحيطات، ووفقًا لهذه الكمية فإن
__________
1 Strahler, Aethurn., Physical Geog., Fourth ed., 1975, pp, 200-202
(1/213)
رصيد اليابس من الأمطار يزيد على ما يضيع منه بالبخر بنحو 11 ألف ميل3، حوالى 17.4 ألف كم3، وتتمثل هذه الكمية الزائدة في مياه الأنهار والمياه التي تتسرب إلى باطن الأرض.
ويتوزع سطح كوكب الأرض ما بين مسطحات مائية تتمثل في البحار والمحيطات وتغطي نحو 71%1 من سطح كوكب الأرض ومتوسط عمق هذه البحار والمحيطات 12500 قدم "3800متر"، وما بين يابس يتمثل في القارات ويغطي نحو 29% من سطح الأرض "شكل45-أ".
ويصل حجم المحيطات الإجمالي في العالم إلى 317 مليون ميل مكعب "1.4 بليون كم3"، أي 97% من المياه الموجودة في كوكب الأرض، وتمثل الكتل الجليدية "أنتاركتكا وجرينلند" 2% من مياه الأرض، أما النسبة الباقية وهي 1% فتتمثل في الأنهار والمياه العذبة على سطح الأرض.
ويطلق على المسطحات المائية والماء عمومًا بصوره المختلفة تعبير الغلاف المائي Hydrosphere. ويصل وزن الغلاف المائي إلى 4350/1 من وزن كوكب الأرض، أي بنسبة 0.022% من وزن الأرض.
ولما كانت البحار والمحيطات تغطي نحو 361 مليون كم3 من سطح كوكب الأرض الذي تقدر مساحته بنحو 510 مليون كم2، فإن البعض يقولون إنه من المنصف أن نقول الكرة المائية بدلًا من الكرة الأرضية.
وقد عقدت مقارنات بين ارتفاعات سطح الأرض، وأعماق المحيطات، ومن هذه المقارنات ما قام به جون مراى John Murrays2 شكل "45/ب".
__________
1 قدر فيجنر Wagner أن نسبة الماء 71.7%، ونسبة اليابس 28.3%
2 Lake, Physical 1965, p.131
(1/214)
اليابس:
شكل"45-أ" توزيع اليابس والماء
المساحات النسبية للمحيطات والقارات-المساحة الكلية لسطح الأرض 510 مليون كم2
(1/215)
شكل "45- ب"
البحار:
(1/216)
ليست نسب المساحات المائية في كل من نصفي الكرة الأرضية متساوية، إذ إن الماء لا يشغل إلا 61% من المساحة السطحية لنصف الكرة الشمالي، بينما يشغل الماء نحو 81% من مساحة نصف الكرة الأرضية الجنوبي. ولقد أثبتت رحلات كوك في الستينيات والسبعينيات من القرن 18م أن السفينة تستطيع أن تقوم برحلة بحرية حول الكرة الأرضية فيما بين درجتي عرض 55 ْ، 65 ْجنوبًا دون أن يعوقها وجود يابس.
ونتيجة للدراسات التي أجريت يرى كثير من الباحثين أنه لولا وجود التضاريس الأرضية ممثلة في الأحواض المحيطية العميقة والسلاسل الجبلية، وكان مستوى سطح الأرض مستويًا لغمرت مياه البحار والمحيطات سطح الكرة الأرضية بطبقة يصل عمقها إلى 8000 قدم أو 2440 مترًا.
وبينما يصل متوسط ارتفاع سطح الأرض إلى 840 متراً فوق مستوى سطح البحر، فإن متوسط عمق المحيطات يصل إلى 3800 متر. ويصل متوسط عمق المحيط الهادي بمفرده إلى 4000 متر دون مستوى سطح البحر.
والجدول التالي يوضح أبعاد المحيطات المختلفة ومتوسط أعماقها.
مساحات المحيطات وأعماقها
__________
1 الكيلو متر المربع يعادل 0.3861 ميل 2.
2 المتر=3.28 قدم.
(1/217)
أولاً دراسة عامة للمحيطات
المحيط الهادي:
المحيط الهادي أكبر المحيطات مساحة وتطل عليه أربع قارات، ويشغل نحو 51% من المساحة الكلية للمحيطات، وتقرب مساحته من مساحة نصف سطح الكرة الأرضية، وتتصل به مجموعة من البحار الهامشية وخصوصًا على السواحل الآسيوية نتيجة لكثرة التعاريج. ومن هذه البحار بحر أخستك، وبحر اليابان، والبحر الأصفر، وبحر الصين، وبحر سلبيس شرق بورنيو، وبحر جاوا، وبحر أرافورا شمال استراليا، وبحر تيمور.
ويتميز المحيط الهادي بالظواهر الآتية:
1- ارتفاع السواحل المطلة عليه عموما "سواحل أمريكا الشمالية وأمريكا الجنوبية، شرق آسيا، وشرق استراليا".
2- تعرض السواحل المطلة عليه للزلازل وكثرة النشاط البركاني، الأمر الذي دعا بعد الجغرافيين بتسميتها حلقة النار. وتوجد بؤرتان تصدر عنهما معظم الموجات الزلزالية في المحيط الهادي، إحداهما تتركز قرب الشاطئ الشرقي لآسيا والثانية غرب أمريكا الجنوبية.
3- كثرة الجزر البركانية بالقرب من سواحله وخصوصًا السواحل الآسيوية "مثل جزر اليابان، والفلبين، وجزر الهند الشرقية، وجزر هبرديز وغيرها".
4- يقدر بعض الباحثين عدد جزر المحيط الهادي بنحو عشرين ألف جزيرة، تتركز غالبيتها ما بين درجتي عرض 10 ْشمالًا ومدار الجدي جنوبْا، وما بين خطي طول 130 ْغربًا، 120 ْشرقًا.
وتنقسم جزر المحيط الهادي الجنوبي إلى مجموعات مختلفة منها:
(1/218)
أ- جزر مالينزيا Melanesia وتعنى هذه التسمية "الجزر السوداء" وتوازي سواحل كوينزلند، وأهم هذه الجزر جزر سولمون ونيوهبرديز.
ب- جزر ميكرونزيا Micronesia ومعناها الجزر الصغيرة، وتشمل جزر غلبرت، جزر مارينا، وجزر مارشال.
ج- جزر بولينزيا Polynesia أي الجزر العديدة. وتشمل جزر لين، وجزر توكلاى Tokelai وجزر كوك "شكل 46-أ".
5- يتميز المحيط الهادي بأنه أعمق المحيطات، وأن أقصى عمق فيه يصل إلى 35 ألف قدم "10500متر" في خندق ماريانا Mariana. وتوجد مناطق كثيرة ذات أعماق كبيرة يطلق عليها خنادق Trenches مثل خندق الفلبين، وخندق اليابان، وخندق تونجا.
شكل "46-أ"
(1/219)
المحيط الأطلسي:
أكثر المحيطات امتدادًا ما بين الشمال والجنوب حيث يمتد من القطب الشمالي حتى درجة عرض 70 ْجنوبًا، وتصل مساحته إلى نحو نصف مساحة المحيط الهادي، وتطل عليه أربع قارات بالإضافة إلى القارة القطبية الجنوبية. ويصل أقصى اتساع للمحيط الأطلسي إلى نحو 6000 كيلو متر عند درجة عرض 35 ْجنوبًا. وأقل اتساع للمحيط الأطلسي يقع بين رأس سو روك Sao Roque على ساحل أمريكا الجنوبية، منروفيا Monrovia على ساحل إفريقيا الغربي.
ويتميز المحيط الأطلسي بالظاهرات الآتية:
1-كثرة البحار المتصلة به في نصفه الشمالي مثل "بحر الشمال، والبحر المتوسط، والبحر الكاريبي". ولما كانت هذه البحار ضحلة فإنها تقلل من متوسط عمقه.
2- وجود حاجز جبلي رئيسي مغمور في وسط المحيط الأطلسي يكاد يقسمه إلى قسمين متساويين، ويبدأ هذا الحاجز الجبلي المغمور عند درجة عرض 73 ْشمالًا، ويترواح عرضه ما بين 150 إلى 200 كم، ويرجح بأن هذا الحاجز قد نشأ في الزمن الثالث، ويصل امتداد هذا الحاجز إلى ما يقرب من 14 ألف كم، ويتراوح ارتفاعه عن قاع المحيط ما بين 300 إلى 6000 قدم. "91-1829م" وتظهر مجموعة من الجزر تمثل قمم هذا الحاجز الأطلسي الأوسط Mid-Atlantic Ridge مثل جزر أزورس Azores. ويتخذ الحاجز الأطلسي الأوسط شكل حرف S.
(1/220)
3- قلة الخنادق العميقة، بالمقارنة مع المحيط الهادي. وأشد المناطق عمقًا في المحيط الأطلسي هو خندق بورتوريكو الذي يزيد عمقه على ثلاثين ألف قدم "914متراً" تحت سطح البحر.
ويتميز المحيط الأطلسي بوجود مجموعة من الأحواض أهمها:
أ- حوض كيب فيردي
ب- حوض المحيط الأطلسي الشمالي الغربي
ج- حوض البرازيل.
د- حوض الأرجنتين.
هـ- حوض جنوب شرق الأطلسي
و أحواض أخرى صغيرة مثل حوض سيراليون، حوض غينيا، وحوض الكاب.
وتتميز هذه الأحواض بأن أعماقها تزيد على خمسة آلاف متر "أكثر من 16 ألف قدم".
4- لا تتركز جزر المحيط الأطلسي في مناطق معينة فيما عدا الساحل الغربي الأوروبي والبحر الكاريبي، ومن أهم جزر المحيط الأطلسي: جزيرة غرينلند، وجزر آزورس، وذلك بالنسبة للمحيط الأطلسي الشمالي. أما المحيط الأطلسي الجنوبي فأهم جزره جزر فوكلاند Falkland، جزر شتلند Shetland، وجزر أوركني الجنوبية وساندويتش الجنوبية "شكل46-ب".
(1/221)
المحيط الهندي:
وهو أصغر المحيطات، تحيط به الهضاب القديمة شمالًا، وتتصل به مجموعة من البحار والخلجان مثل: البحر الأحمر، وخليج عدن، والخليج العربي، وخليج البنغال.
(1/221)
شكل "46-ب" المحيط الأطلسي وجزره
(1/222)
ويتميز المحيط الهندي بكثرة الجزر التي يمكن أن تقسم من حيث الأصل إلى:
أ- جزر قارية مثل: جزر ملاغاسي "مدغشقر"، جزيرة سري لانكا "سيلان"، جزيرة سقطري، وجزر كومور "القمر".
ب- جزر مرجانية مثل: جزر لاكاديف Lacadives، وجزر مالديف Maldives.
ويتميز المحيط الهندي بوجود مجموعة من الأحواض التي يزيد عمقها على 16 ألف قدم "4880م" مثل:
أ- حوض المحيط الهندي الأوسط.
ب- الحوض الصومالي.
ج- حوض موريشيس.
د- حوض كيرغولين Ker Guelen.
هـ- حوض ناتال.
وأشد أجزاء المحيط الهندي عمقًا هو خندق سوندا Sunda Trench الذي يزيد عمقه على 24 ألف قدم "7320م".
(1/223)
البحار
مدخل
...
ثانياً: البحار:
البحار عبارة عن مسطحات مائية مالحة يمكن تقسيمها وفق أسس مختلفة على النحو التالي:
(1/223)
تقسيم البحار
تبعا للموقع
...
1- تبعاً للموقع:
-بحار متوسطة وتقع بين القارات وتتصل بالمحيط عبر فتحات ومضايق مثل البحر المتوسط والبحر الأحمر، والبحر الأسود.
(1/223)
- بحار ثانوية أو هامشية وتتصل بالمحيطات بمداخل واسعة مثل بحر الشمال والبحر الكاريبي.
- بحار داخلية وتوجد بأكملها في داخل اليابس مثل بحر قزوين والبحر الميت.
(1/224)
2- تبعًا للملوحة 1:
-قليلة الملوحة، لا تزيد ملوحتها على 20جزءًا في الألف وغالباً ما توجد في المناطق الباردة التي تتجمد مياهها جزئيًّا في فصل الشتاء مثل البحر البلطي.
- متوسطة الملوحة: تتراوح ملوحتها ما بين 30 إلى 37 في الألف مثل بحر الشمال.
- عالية الملوحة مثل البحر الأحمر الذي تصل ملوحته إلى 41 في الألف حيث ترتفع درجة الحرارة ويزيد البخر ولا توجد أنهار تعوض البخر الشديد إلى جانب اتصاله بالمحيط بفتحة ضيقة.
__________
1 سنتناول موضوع "الملوحة" عند حديثنا عن خصائص مياه البحر.
(1/224)
3- تبعًا للنشاة والأصل:
-بحار تكونت بفعل حركات تكتونية مثل البحر الأحمر الذي تكون نتيجة صدوع متوازية أخدودية.
-بحار تكونت نتيجة طغيان مياه المحيط على اليابس مثل بحر الشمال الذي توجد آثار لغابات غمرتها مياهه فيما مضى، ولا تزال مغمورة حتى وقتنا الحاضر.
(1/224)
تبعا لدرجة العرض والنطاقات المناخية
...
4- تبعًا لدرجات العرض والنطاقات المناخية:
- بحار استوائية مثل بحر إندونيسيا.
- بحار مدارية مثل البحر الكاريبي.
- بحار صحراوية مثل البحر الأحمر.
- بحار معتدلة مثل البحر المتوسط.
- بحار قطبية مثل بحر بارنتس.
أهم البحار وأبعادها
(1/225)
خصائص مياه البحر
مدخل
...
خصائص مياه البحر:
تتميز مياه البحر والمحيطات بخصائص معينة من حيث الملوحة، الحرارة ونفاذية الضوء. وفيما يلي مناقشة لكل من هذه العناصر الثلاثة بالتفصيل:
(1/225)
الملوحة:
كانت مياه البحار والمحيطات في بداية تكوينها قليلة الملوحة، لكن ذلك
(1/225)
لم يستمر طويلًا، إذ إن هذه الملوحة أخذت تزداد بمرور السنين؛ ومصدر أملاح البحار والمحيطات هو الصخور التي تكون القشرة الأرضية حيث تسقط الأمطار عليها، فتذيب أملاحها القابلة للذوبان. وتقدر كمية الأملاح التي تحملها الأنهار إلى البحار والمحيطات سنويًّا بنحو يتراوح ما بين 300 إلى 5000 مليون طن متري.
وقد أثبتت التحليلات العديدة لعينات مختلفة من مياه البحر والمحيطات أن درجة الملوحة "وزن الأملاح الموجودة بالغرامات في لتر واحد من ماء البحر" تتراوح ما بين 33-37 في الألف، وقد أوضحت هذه التحليلات أن الكيلو غرام من مياه البحر الذي تصل ملوحته إلى 34 في الألف يحتوي على نسب العناصر التالية:1
__________
1 اكتفينا بالعناصر العشرة المهمة، وهناك عناصر أخرى مثل السيلكون والفلورين والنيتروجين والألمنيوم والروبيديوم والتيتيوم وغيرها.
(1/226)
ويقدر أن الميل المكعب من ماء البحر يحتوي على 23 رطلًا من الذهب، ولقد قام الكيميائي الألماني فريز هابر في الفترة من سنة 1924 إلى سنة 1928م بمحاولات لاستخراج كمية من الذهب من مياه المحيط الأطلنطي الجنوبي لتسديد الديون الحربية على ألمانيا، ولكن الكمية التي استخلصها في معمل سفينته ميتيور كانت أقل بكثير مما توقع وأغلى من حيث تكاليف الإنتاج بكثير مما قدر. ولو استخلصت كل أملاح البحر أو المحيطات وفرشت بالتساوي على قيعان تلك البحار والمحيطات لغطتها بطبقة يصل سمكها إلى 200 قدم "61م". وعلى الرغم من أن المتوسط العام لملوحة مياه المحيطات هو 34.7 جزء من الألف إلا أن الملوحة تختلف في المحيط الواحد من جهة إلى أخرى، وتوجد أعلى درجة للملوحة في المحيط الأطلسي شمال خط الاستواء، وفي المحيط الهادي جنوب خط الاستواء.
وتقل نسبة الأملاح كثيرًا عند مصبات الأنهار في المحيطات والبحار، وتزداد درجة الملوحة في البحار المقفلة في المناطق التي يشتد فيها البخر، مثل البحر الأحمر الذي تبلغ درجة ملوحته 41 في الألف والبحر الميت.
وتقل درجة الملوحة في البحار الشمالية التي تذوب فيها كتل الجليد، ويعد البحر الميت من أكثر البحار ارتفاعًا في نسبة ملوحته التي تصل إلى 275 في الألف؛ إذ إن اللتر الواحد من مائه يحتوي على 275 غرامًا من الأملاح.
(1/227)
الحرارة:
يتساوى الإشعاع الشمسي الساقط على الماء واليابس في العروض الواحدة، ولكن آثار هذا الإشعاع تختلف ما بين اليابس والماء؛ ذلك أن
(1/227)
الإشعاع الشمسي الساقط على الماء يرتد جزء منه بالانعكاس وجزء آخر يستهلك في عملية تبخير المياه.
وتتراوح درجة الحرارة في البحار والمحيطات بين 2 ْم، و 30 ْم وقلما تزيد على هذا الحد.
وتتميز البحار بارتفاع حرارتها النوعية. ومعنى ذلك أن البحار يمكن أن تمتص كميات كبيرة من الحرارة دون أن ترتفع درجات حرارتها كثيرًا.1
ولا تتفاوت درجات حرارة سطوح المياه في المناطق المختلفة ما بين الفصول اختلافا كبيرًا، إذ إنه لا يزيد الاختلاف على 8 ْم. وعلى عمق 200 ْم لا توجد اختلافات فصلية لدرجة حرارة الماء بل تظل ثابتة طول السنة تقريبًا، وتتراوح درجة حرارة الماء في الأعماق البعيدة ما بين 4 ْم و 2 ْم، ومن خصائص الماء أنه لا ينكمش بالتجمد وإلا لهبط إلى القاع حينما يتجمد في الشتاء ولظل مستقرًّا عليه، وعندئذ لن ينصهر في الربيع أو الصيف إلا على نطاق ضئيل جدًّا؛ لأن حرارة الشمس لا تصل إليه في هذه الأعماق، وبالتالي يغزو الجليد معظم المسطحات المائية وتتعذر الحياة بصورتها المألوفة.
__________
1 الحرارة النوعية هى كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة غرام واحد من المادة درجة مئوية واحدة.
(1/228)
الضوء:
تتأثر الأشعة الضوئية بعامل الانكسار عند نفاذها في الماء على النحو التالي:
أ- الأشعة الحمراء لا تنفذ بعد 300 قدم "91 مترًا" وينقطع معها الدفء.
(1/228)
ب- لا تنفذ الأشعة الزرقاء على أعماق أكثر من 1000 قدم "303 متر".
ج- قد تنفذ بعض الأشعة البنفسجية في المياه الرائقة إلى عمق 2000 قدم "606 أمتار".
وبسبب عدم نفاذ أشعة الشمس فإن النباتات البحرية لا تستطيع أن تعيش على أعماق أكثر من 600 قدم "182 مترا" لأنها لن تجد الضوء كافيا لعملية التمثيل الضوئي بالمنطقة الفعالة للضوء وهي لا تتعدى في المتوسط 300 قدم "91م"، وإن كان هذا التحديد يختلف تبعا لفصول السنة ودرجة شفافية الماء وتبعًا لدرجات العرض.
(1/229)
حركات المياه في المحيطات والبحار
التيارات البحرية
مدخل
...
ثالثاً- حركات المياه في المحيطات والبحار:
1- التيارات البحرية:
وهي عبارة عن كتل مائية متحركة تختلف في خصائصها عن المياه المجاورة لها. وتنشأ التيارات البحرية العظمى في البحار والمحيطات نتيجة لفعل قوتين رئيسيتين مهمتين هما:
(1/229)
أ- دفع الرياح:
وهذه يمكن أن تجرف معها ماء البحر بكميات كبيرة إذا ساد هبوبها في اتجاه معين.
(1/229)
ب- اختلاف كثافة الماء:
وتختلف هذه الكثافة من مكان لمكان باختلاف الملوحة ودرجة الحرارة، وينتج عن اختلاف درجات الحرارة والملوحة حدوث تبادل بطيء بين المياه القطبية الثقيلة بسبب برودتها، والمياه الاستوائية القليلة الكثافة بسبب
(1/229)
سخونتها فتتحرك المياه الاستوائية الساخنة في الطبقات العليا نحو القطبين، بينما تزحف المياه القطبية في الطبقات السفلى متجهة نحو خط الاستواء.
وجنباً إلى جنب مع هاتين القوتين هناك عامل آخر يؤثر في التيارات البحرية هو قوة كوريولس Coriolis وهي القوة الناشئة عن دوران الأرض حول محورها من الغرب إلى الشرق، والتي بموجبها تنحرف الرياح والتيارات المائية إلى اليمين في نصف الكرة الشمالي، وإلى اليسار في نصف الكرة الجنوبي، وقد تنشأ التيارات أيضًا نتيجة لقوى المد والجزر.
وتنقسم التيارات البحرية إلى تيارات باردة تتجه نحو خط الاستواء مثل: تيار لبرادور، وتيار همبولت، وتيار غربي كاليفورنيا، وتيار جنوب غربي استراليا، والهواء فوق هذه التيارات يكون غالبًا في درجة حرارة منخفضة كثيرًا عن معدلها مما يؤدي إلى جفاف المناطق التي تمر بها.
أما النوع الثاني من التيارات البحرية فهي التيارات الدفيئة وهي التي تتجه من منطقة خط الاستواء نحو المناطق البعيدة عن خط الاستواء، ومن هذه التيارات: تيار الخليج الدفيء وتيار البرازيل، وتيار شرقي استراليا "شكل 47"، ويكون الهواء الملامس لهذه التيارات مرتفع الحرارة مشبعًا ببخار الماء مما يؤدي إلى سقوط الأمطار إذا برد هذا الهواء.
وتوجد تيارات بحرية في البحر المتوسط بعضها سطحي مثل التيار الذي يسير من الغرب إلى الشرق في موازاة ساحل أفريقيا وبعضها عميق يسير من الشرق إلى الغرب.
(1/230)
شكل "47" التيارات البحرية
(1/231)
2- المد والجزر:
يتحرك سطح البحر حركة توافقية على السواحل صعودًا وهبوطًا في كل يوم بقدر معلوم، وتعرف هذه الحركة بالمد والجزر، وينجم عن هذه الحر كة تيارات مدية تندفع في القنوات الساحلية أو في مصاب الأنهار الضيقة بسرعة كبيرة. وقد يعلو سطح الماء في تلك المصاب أو في المضايق بتراكمه وتجمعه في مكان ضيق علوًا كبيرًا في بعض المناطق.
لاحظ القدماء بالمشاهدة والخبرة منذ زمن بعيد أن حركة المد والجزر على السواحل تتبع في شدتها أوجه القمر المختلفة في السماء أثناء الشهر القمري، وتبلغ هذه الحركة مداها أي يحدث أعلى ارتفاع وأقل انخفاض للماء على الساحل في منتصف الشهر، أي عندما يكون القمر بدرًا أو عندما يكون القمر محاقًا، وسبب ذلك أن قوة جذب القمر في ذلك الوقت تكون شديدة، والواقع أن هناك قوتين تنشأ عنهما حركة المد والجزر الأولى: هي قوة جذب القمر المذكورة، والثانية: هي القوة الطاردة المركزية الناشئة عن دوران الأرض. ومحصلة هاتين القوتين هي القوة النهائية التي تنجم عنها حركة المد والجزر، إضافة إلى تأثير الشمس.
ويختلف المد والجزر من منطقة لأخرى تبعاً لاختلاف أعماق المياه وأشكال الخلجان، ويبين الجدول الآتي مدى ارتفاع المد في المواقع المختلفة:
الموقع مقدار ارتفاع المد
خليج فندي "كندا" =19.6 متر
مصب السفرن =16.8 متر
ساحل جرانفيل "شمال فرنسا" =16.1 متر
خليج كاليفورنيا "المكسيك" =12.3 متر
البحر الأحمر =1.4 متر
البحر المتوسط = 0.4 متر
(1/232)
وهناك نظرية تحاول تفسير المد والجزر تقول بتكوين موجة مدية كبرى في المسطح المائي الهادي والأطلسي والهندي. وهذه الموجة تندفع من الجنوب إلى الشمال متفرعة إلى ثلاث شعب في المحيطات المذكورة. وتتفرع الموجة التي تدخل المحيط الأطلسي في شماله إلى فرعين: أحدهما يدخل بحر الشمال، والآخر يواصل سيره إلى غرينلند. وعندما تصطدم الموجة المدية القادمة من الجنوب بسواحل فرنسا الشمالية ترتد ثانية إلى الشاطئ الإنجليزي، فتحدث على الشاطئ الجنوبي لإنجلترا موجتى مد عال مزدوجتين يفصل بينهما زمن قدره ساعتان وهذه حالة خاصة تعرف بالمد المزدوج.
وينشأ من الموجات المدية تيارات مدية مختلفة السرعة والمقدار في الجهات المختلفة كما سبق أن أوضحنا.
(1/233)
3- الأمواج:
الأمواج هي اضطراب في الماء ينجم عنه تحرك جزيئاته ارتفاعًا وانخفاضًا في حركة توافقية منتظمة، ولكل موجة سرعة انتشار معينة واسعة وتردد معينين، وتسمى المسافة بين كل ارتفاعين ظاهرين بطول الموجة.
ولو لاحظنا نظام الأمواج في عرض البحر نجد أنه نظام معقد، فهو خليط من سلاسل أو مجموعات متتابعة من الأمواج المختلفة الأطوال يختلط بعضها ببعض وهي تتلاحق وتتتابع. وهذا الاختلاف مرده إلى اختلاف مكان نشأة الأمواج وسرعتها وخط سيرها، ويستدل على حالة البحر من شكل أمواجه، ولهذا نظام خاص يستخدم في التنبؤ بحالة البحر وله أهمية كبرى بالنسبة للسفن والملاحة والمصايد.
(1/233)
وقد تكون الأمواج سطحية أو قد تنشأ في الطبقات العميقة للمياه كما قد تنتشر في مسافات واسعة جدًّا، وتنشأ الأمواج السطحية في الغالب من حركات الرياح والعواصف والزوابع، كما قد تسببها حركة المد والجزر، وهناك الموجات العميقة والتي قد تنشأ من أثر الزلازل والبراكين على قاع البحر، وهذه الموجات تكون من الشدة والعنف بحيث يكون لها أثر مدمر، وتنتقل إلى مسافات تقدر بالآف الكيلو مترات في المحيطات، وحينما تصطدم بالسواحل قد يرتفع مستوى الماء إلى عشرات الأمتار ويطغى البحر على المدن المجاورة وتسمى مثل هذه الأمواج التي تنشأ من فعل الزلازل على قاع البحر باسم تسونامي وهي كلمة يابانية معناها موجة الميناء.
وهناك مصدران مهمان لمثل هذه الأمواج الزلزالية في المحيطات أحدهما منطقة شمال غربي المحيط الهادي والآخر شمال الأطلنطي، وتتعرض شواطئ اليابان وجزر هاواي تعرضًا مباشرًا لأثر هذه الموجات. ولا تزال ذكرى الأمواج المدمرة التى عصفت بسواحل جزر هاواي في يوم أول أبريل عام 1946م ماثلة في الأذهان، فقد بلغ ارتفاعها نحو 20 مترًا، وأودت بحياة كثيرين من السكان ودمرت منشآت ساحلية بأكملها.
وقد أقيمت لهذا السبب مراكز للتنبؤ بقدوم مثل هذه الأمواج لتنبيه السكان إلى ما قد يحدث من أخطارها.
والأمواج عامل مهم من عوامل النحت والترسيب على الشواطئ، كما أن الأمواج العميقة قد تكون سببًا في تكوين الأخاديد المغمورة على الإفريز القاري.
(1/234)
رابعًا: البحيرات:
البحيرات عبارة عن مسطحات مائية تشغل أحواضًا منخفضة عما يجاورها، وعادة ما يتصل بالبحيرة نهر يخرج منها أو ينتهي إليها، وإذا ما زادت كمية المياه التي تتبخر من البحيرة عما يرد إليها، فإن مساحتها تنكمش وتزيد نسبة الملوحة بها بمرور الوقت، ومن أمثلة ذلك: البحر الميت.
وترجع أسباب نشأة البحيرات إلى عوامل مختلفة منها حدوث هبوط في سطح الأرض، أو نتيجة اقتطاع أجزاء من البحر بسبب التكوينات الرملية مثل البحيرات الساحلية أو الشاطئية وهي بحيرات مالحة، وقد تتكون البحيرات في فوهات البراكين الخامدة، ويعتقد أن بحيرة تانا ببلاد الحبشة هي عبارة عن بحيرة بركانية.
وقد تنشأ البحيرة نتيجة لهجرة النهر لإحدى ثنياته وتكون هذه البحيرات على هيئة هلال وتعرف بالبحيرات الهلالية أو المقتطعة Ox- bow Lake
وتنشأ بعض البحيرات بفعل الجليد وتعرف بالبحيرات الجليدية أو الحلبية، وهي بحيرات مستديرة، وتشغل الحلبات الجليدية التي تنحدر إليها مياه الأمطار من المناطق المجاورة.
(1/235)
وتتوزع أكبر بحيرات العالم بين القارات على النحو التالي:
وهناك بحيرات جليدية تكون مستطيلة الشكل وتنشأ في بعض أجزاء من الأودية الجليدية بعد ذوبان الجليد مباشرة.
__________
1 نظرًا لكبر عمق هذه البحيرة الذي يصل إلى 918 قدمًا "280م" فإن درجة حرارة مياهها تبقى ثابتة على وجه العموم طيلة أيام السنة "50 ْف". ومن الجدير بالذكر أن سطح بحيرة تيتيكاكا يرتفع عن سطح البحر بحوالي 12500 قدم. "3810 م".
(1/236)
الأنهار
مدخل
...
خامساً: الأنهار:
الأنهار عبارة عن مجار مائية عذبة تنشأ بفعل تجمع مياه الأمطار أو المياه الناشئة عن ذوبان الجليد، وهناك أنهار تنشأ نتيجة لوجود عيون مائية.
(1/236)
ويشترط لتكوّن الأنهار وجود مصدر مائي، مع انحدار في السطح؛ إذ إن وفرة المياه بمفردها لا تكفي لوجود الأنهار.
وتجري الأنهار في أجزاء شقتها بنفسها أو تكونت نتيجة صدوع، وتنخفض عما يجاورها وتعرف بمجرى النهر، وعلى هذا فإن المجرى النهري هو الموضع الذي تشغله المياه الجارية للنهر، وتعرف الأراضي التي تنحدر صوب مجرى النهر وتغطيها رواسبه غالباً باسم وادي النهر، أما الأراضي التي إذا ما سقطت عليها أمطار انحدرت إلى مجرى النهر فإنها تعرض بحوض النهر River Basin "شكل 48".
شكل "48": قطاع يبين مجرى النهر وحوضه
ويطلق على الأنهار التي تجري في اتجاه انحدار الأرض الأنهار التابعة Consequent Streams أما الأنهار أو الروافد التي تلتقي مع الأنهار التابعة وتقطع الطبقات الضعيفة أو
تتبع خطوطًا انكسارية فيطلق عليها أنهار تالية Subsequent Streams، وغالبًا ما تجري هذه الأنهار في اتجاه خط الظهور "شكل 49".
(1/237)
وتعرف المجاري المائية التي يصل ماؤها إلى النهر باسم الروافد، أما المجاري التي تأخذ ماءها من النهر فتعرف باسم الفروع.
شكل "49": الأنهار التابعة والتالية
(1/238)
1- أهم أنهار العالم:
"انظر جدول أهم أنهار العالم".
جدول أهم أنهار العالم
(1/238)
أثر الأنهار في تشكيل سطح الأرض
مدخل
...
2- أثر الأنهار في تشكيل سطح الأرض:
تقوم الأنهار بدور كبير في تشكيل سطح الأرض وذلك خلال ثلاث عمليات هي النحت، والنقل, والإرساب.
(1/238)
النحت:
للأنهار مقدرة كبيرة على النحت تتوقف على كمية المياه وما تحمله من شوائب وقوة اندفاعها، إلى جانب طبيعة الأرض التي تجري فيها الأنهار، ويتمثل النحت النهري في الأودية الواسعة التي تشقها. وينحت النهر في محورين: محور أفقي وهو النحت الجانبي Lateral Erosion الذي يؤدي إلى توسيع المجرى، والنحت الرأسي Vertical Erosion الذي يؤدي إلى تعميق المجرى، ويزيد النحت الرأسي في الطبقات اللينة عادة.
(1/238)
جدول أهم أنهار العالم
(1/239)
النقل:
أما عملية النقل فتتمثل في أربع طرق هي: الطفو، التعلق بالنسبة للمواد الصلصالية، الذوبان بالنسبة للمواد القابلة للذوبان كالأملاح، والدفع للرواسب التي لا تستطيع المياه حملها مثل الحصى والحجارة، وغالبًا ما تكون المواد المدفوعة قرب قاع النهر ولذا تعرف بحمولة القاع Bed-load
(1/240)
الإرساب:
حينما تضعف قوة النهر وتقل سرعته يبدأ في إرساب ما يحمله، وتعرف رواسب الأنهار بالرواسب الفيضية، ويبدأ النهر في التخلص مما يحمل من المواد ذات الحبيبات الكبيرة أو الثقيلة ثم يلقي بعد ذلك بالمواد الأخف وهكذا، وينجم عنالإرساب النهري عدد من الظاهرات هى السهول الفيضية، الدلتاوات عند مصبات الأنهار، الدالات المروحية في المناطق الصحراوية، والجزر النهرية التي تتكون لتراكم الرواسب في مجرى النهر.
(1/240)
3-مراحل مجرى النهر:
تختلف خصائص النهر من حيث انحداره وقوة اندفاعه وما يحمله من مواد عالقة من جزء إلى آخر على طول امتداد مجراه. وقد لوحظ تشابه الأنهار بصفة عامة في هذا المجال، مما دفع الباحثين إلى تقسيم مجرى النهر تقسيمًا مرحليًّا. وقد قسم الجغرافي العربي أبو الحسن المسعودي مجرى النهر إلى ثلاث مراحل: مرحلة الشباب، مرحلة النضج، مرحلة الشيخوخة، وذلك في القرن العاشر الميلادي.1
__________
1 المسعودي، مروج الذهب ومعادن الجوهر، دار الأندلس بيروت، 1965م، ص122.
(1/240)
أما ديفز Davis1 "1850-1934م" فقد قسم مجرى النهر من الناحية الفيزيوغرافية إلى مراحل هي مرحلة الطفولة2 حيث تتجمع مياه الأمطار من مساحة كبيرة في مجارٍ صغيرة عديدة، ومرحلة الصبوة وتتضح فيها ملامح المجاري الصغيرة وتزيد قابليتها لتجميع المياه وتفريغها، ومرحلة المراهقة وفيها يكون النهر شديد الانحدار وتكثر فيه الجنادل -الصخور التي تعترض مجرى النهر- والشلالات أي مساقط المياه، وتلي هذه المرحلة مرحلة أخري يبدأ فيها النهر بتكوين سهله الفيضي، ويوسع مجراه وتعرف هذه المرحلة بمرحلة النضج، وحينما يصل السهل الفيضي إلى أقصى اتساع له وتكثر فيه انحناءات النهر وتكثر فيضانات النهر على جوانبه فإنه يكون قد دخل في مرحلة الشيخوخة، وهكذا نجد أن المسعودي الجغرافي المسلم سبق "ديفز" الجغرافي الأمريكي في تقسيم مراحل النهر بتسعة قرون.
__________
1 Davis, W., Morris, Geogrraphical Essays, edites by, Douglas
W. Johnson,"New York: Dover Pubications, Inc., 1954", PP. 176-178
2 لا نتفق مع ديفز في هذه المرحلة؛ إذ إن هذه المسيلات المائية الصغيرة لا تستحق لقب نهر.
(1/241)
المناطق الجليدية
مدخل
...
سادساً- المناطق الجليدية:
تعرض سطح الأرض لزحف جليدي غطى نحو ثلث مساحة اليابس خلال الفترات الجليدية في البلايستوسين.1 وعلى الرغم من انتهاء الفترات الجليدية إلا أن الجليد مازال يغطي نحو 1% من مساحة كوكب الأرض. ومصدر هذا الجليد هو الثلج Snow الذي يكثر سقوطه في المناطق الباردة، والذي إذا استمر سقوطه فإن طبقاته تزداد سمكًا وكثافة، وبسبب ضغطها يتحول الثلج إلى جليد شديد التماسك. وتتمثل المساحات التي يسيطر عليها الجليد في:
__________
1 البلايستوسين أحد عصور الزمن الرابع أي منذ مليون أو مليوني سنة.
(1/241)
1- قارة أنتاركتكا Antarctica وهي القارة القطبية الجنوبية، وتصل مساحتها إلى حوالي 14 مليون كم2. وهي بذلك خامسة قارات العالم من حيث المساحة ويقدر حجم الجليد الذي يغطيها بنحو 90% من جليد العالم.
2- غرينلند وتصل مساحتها إلى 2.3 مليون كم2 "أي ما يزيد قليلًا على مساحة المملكة العربية السعودية" ويغطي الجليد أكثر من 85% من مساحتها.
3- قمم الجبال العالية التي يزيد ارتفاعها على 4000 أو 5000 متر بحسب مواقعها؛ لأن درجة الحرارة تقل كلما ارتفعنا عن سطح البحر بمقدار درجة مئوية واحدة لكل 150 متراً تقريبًا.
وقد قدر مجموع أحجام الجليد على سطح كوكب الأرض بنحو 26 مليون كم3، ويمثل ما بها من ماء عذب نحو 2% من الغلاف المائي.
(1/242)
الأنهار الجليدية أو الثلاجات
...
4- الأنهار الجليدية Glaciers أو الثلاجات:
وهي عبارة عن كتلة جليدية تتحرك من تكوينات جليدية غالبًا ما تكون في مناطق مرتفعة. وتتحرك الكتل الجليدية ببطء، وتكون الحركة في وسط الثلاجات أسرع من الجوانب مما يؤدي إلى حدوث شقوق طولية فيها، وتتميز الوديان التي ينحتها الجليد بأنها قائمة الجوانب، قليلة الانحناءات. ويؤثر الجليد في تشكيل سطح الأرض عن طريق عمليات النحت التي يقوم بها وتؤدي إلى تكوين الوديان الجليدية التي تتميز بعمقها حيث تزيد قدرة الجليد على النحت الرأسي. وتكون جدران الأودية الجليدية ملساء في العادة، كما أن جوانبها تكون رأسية أو شبه
(1/242)
رأسية في حين أن بطونها تكون مقعرة، وبمقارنة مقطع عرض نهر جليدي مع مقطع عرض نهر عادي نجد أن شكل الأول يشبه حرف "U" في اللغة الإنجليزية في حين أن مقطع النهر الثاني يكون على هيئة حرف "V" "شكل 50". وبعض الوديان الجليدية معلق يعلو على منسوب بقية الوادي
شكل "50": قطاع عرضي في نهر جليدي
الجليدي. وتعرف هذه الوديان بالوديان المعلقة Hanging Valleys ويحدث نحت الجليد حفراً دائرية في أعالي الوديان الجليدية تعرف بالحلبات الجليدية Cirques. وغالبًا ما تنشأ هذه الحلبات الجليدية حينما تلتقي بعض الروافد الجليدية.
ومن أهم مظاهر النحت الجليدي تلك الوديان التي ينحتها الجليد في جوانب الجبال وتغمرها مياه البحر، وتعرف هذه الظاهرة باسم الفيورد Fyord وتنتشر هذه الفيوردات على سواحل النرويج.1
__________
1 كلمة Fyord أو Fiord نرويجية الأصل، وتعني الوادي الجليدي الذي غمرته مياه البحر.
(1/243)
وتتمثل مظاهر الإرسابات الجليدية في رواسب غير متجانسة تعرف بالركامات الجليدية Moraines. وقد تكون هذه الركامات على جوانب الوديان الجليدية، أو تكون في وسط الوادي الجليدي نتيجة لالتقاء رافدين أو نهرين جليديين، أما الركامات التي توجد عند نهاية الوادي الجليدي فتعرف بالركامات النهائية Terminal Moraines وتعرف الصخور التي ينقلها الجليد من مناطق بعيدة عن مناطقها الأصلية باسم "الصخور الضالة" Erratic Rocks.
(1/244)
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق