فصل 06 (علوم تجربی هفتم)
این فصل سفر آب را روی زمین دنبال میکند: از تبخیر و باران تا رودخانه، دریاچه، دریا و یخچال — و میگوید چرا کرهای پر از آب، باز هم کمآب است.
آبکره: فراوان اما کمیاب
آبکره یعنی مجموعهی تمام آبهای زمین — در سطح، درون زمین و در هواکره — به هر سه شکلِ جامد، مایع و بخار: اقیانوسها، دریاها، دریاچهها، رودخانهها، آبهای زیرزمینی، رطوبت هوا و یخچالها.
| بخش آبکره | سهم تقریبی |
|---|---|
| دریاها و اقیانوسها (شور) | حدود ۹۷٪ |
| یخچالهای طبیعی | حدود ۲٪ |
| آبهای زیرزمینی و سطحی | بسیار کم |
بیش از ۷۵ درصد سطح زمین را آب پوشانده (برای همین از فضا آبی دیده میشود)، ولی چون بیشترش شور است، آبِ شیرینِ قابل استفاده سهم کوچکی دارد. ایران وضع سختتری دارد: روی نوار بیابانیِ دنیاست و بارندگیاش کمتر از میانگین جهانی است؛ برای همین مهارِ آبهای سطحی از دیرباز اینجا مهم بوده.
باران چطور درست میشود؟
نوعِ بارش به دمای هوا هنگام تراکم و مسیر سقوط بستگی دارد:
- باران: دمای هوا هنگام تراکم بالای صفر است ← قطرههای مایع به زمین میرسند.
- برف: دما خیلی پایین است ← رطوبت همانجا در ابر جامد میشود.
- تگرگ: اول قطرهی باران تشکیل میشود، بعد در مسیر سقوط از تودهی هوای سرد میگذرد و یخ میزند.
پس فرق کلیدیِ برف و تگرگ محلِ یخزدن است: برف در ابر، تگرگ در راهِ سقوط.
هواشناسی دانشِ شناختِ جو است و مهمترین کارش اندازهگیری بارندگی با بارانسنج بر حسب میلیمتر است. در ایران انزلی (حدود ۱۶۷۵ میلیمتر) پربارشترین و اصفهان (حدود ۱۱۲) از کمبارشترین شهرهاست؛ دلیلش نزدیکی به دریا، ارتفاع، رطوبت و مسیر بادهاست.
باران کجا میرود؟
آبِ بارش سه مسیر دارد و هر سه همزمان اتفاق میافتند: تبخیر و برگشت به هواکره، جاریشدن روی زمین و ساختن رودخانه، و نفوذ به درون زمین. سهم هر مسیر به جنس خاک، شیب زمین و شدت بارش بستگی دارد. مجموعِ این رفتوبرگشتها چرخهی آب نام دارد؛ گیاهان هم با برگهایشان بخار آب وارد هوا میکنند که به آن تعرق میگویند.
رودخانهها
آبهای سطحی در جهتِ شیب زمین به هم میپیوندند و به سمت دریاچه، دریا یا اقیانوس میروند.
حوضهی آبریز یعنی همهی زمینهایی که آبِ بارانشان به یک رودخانه میریزد — یک منطقهی وسیع، نه فقط بسترِ رود.
شکل مسیر رودخانه را بیشتر از هر چیز شیب تعیین میکند: شیبِ زیاد ← آب تند است و مسیرش مستقیم؛ شیبِ کم ← آب کند است و مسیر مارپیچ میشود.
آبشار وقتی تشکیل میشود که بسترِ رود ناگهان اختلاف ارتفاع پیدا کند: سنگِ نرم در برابر فرسایش از بین میرود ولی سنگِ سخت میماند، و همین اختلاف ارتفاع میسازد. این فرسایش در زمانی بسیار طولانی رخ میدهد، نه یکشبه.
انسان از دیرباز روی رودخانهها سد ساخته تا آب هدر نرود؛ از آب پشت سد برای تولید برق، کشاورزی و آب آشامیدنی استفاده میشود. در گذشته گمان میکردند آبِ فراوانِ رود، فاضلاب را بیاثر میکند، ولی امروز ثابت شده حتی کمترین آلودگی هم مشکلساز است.
دریاچهها
دریاچه بخشی از آبکره است که در خشکی جای گرفته و بهطور طبیعی به آبهای آزاد راه ندارد — همین معیارِ اصلیِ تشخیص دریاچه از دریاست، نه بزرگی و کوچکی.
دریاچهها مواد غذایی، مواد معدنی، ذخایر نفت و گاز، گردشگری و حملونقل را تأمین میکنند و آبوهوای منطقه را تعدیل میکنند.
دریاچهی خزر بزرگترین دریاچهی جهان است و فقط بهخاطر وسعتش به آن «دریا» میگویند؛ باقیماندهی دریای کهنِ تتیس است. دریاچهها جورهای مختلفی ساخته میشوند: ارومیه از شکستگی سنگکره (تکتونیک)، سبلان در دهانهی آتشفشان، دریاچهی غار علیصدر از بالا بودن سطح آبهای زیرزمینی، و دریاچهی پشت سد امیرکبیر و چیتگر که مصنوعیاند. کاهش بارندگی یا برداشت بیش از حدِ آبِ ورودی میتواند دریاچه را خشک کند.
دریاها و حرکتهای آب
ایران از طریق خلیج فارس و دریای عمان به آبهای آزاد راه دارد. شکل ساحل به مقاومت سنگهای ساحلی بستگی دارد: سنگ سخت ← ساحلِ صخرهای و پرتگاهی، سنگ نرم ← ساحلِ هموار و ماسهای.
آب دریا سه جور حرکت میکند:
| نوع حرکت | چیست؟ | علت |
|---|---|---|
| موج | حرکت بالا و پایینِ آب | باد |
| جریان دریایی | حرکت تودهی بزرگ آب در مسیری ثابت | اختلاف دما و چگالی آب |
| جزر و مد | بالا آمدن (مد) و پایین رفتن (جزر) آبِ ساحلی | گرانش ماه و خورشید |
سونامی (آبتاز) موجِ بسیار بزرگی است که بر اثر زلزله یا آتشفشان زیردریایی ساخته میشود، نه باد؛ برای همین در هوای کاملاً آرام هم ممکن است رخ بدهد.
در جزر و مد اثرِ ماه از خورشید بیشتر است، چون به زمین نزدیکتر است. کاربرد هم دارد: تولید برق، ماهیگیری، و در دوران دفاع مقدس عبور رزمندگان از اروند رود. جزر و مد فقط مالِ اقیانوسها نیست؛ در خلیج فارس، دریای عمان و خزر هم هست، ضعیفتر.
یخچالهای طبیعی
در جایی که میانگین دما زیر صفر درجهی سلسیوس است بارش بیشتر برف است؛ برف طیِ سالهای متمادی انباشته و لایههای زیرین فشرده میشوند و یخچال طبیعی شکل میگیرد. دو نوع دارد: قطبی و کوهستانی (مثل ارتفاعات البرز و زاگرس). یخچالها پس از آبهای زیرزمینی بزرگترین ذخیرهی آب شیرینِ زمیناند؛ ذوبشدنشان بر اثر گرمایش زمین سطح دریاها را بالا میآورد.
دو نکتهی فراتر از کتاب
- آبخوان و فرونشست: آبی که به زمین نفوذ میکند در لایههای متخلخل زیرزمینی ذخیره میشود؛ به آنها آبخوان میگویند. برداشتِ بیش از حد از آبخوان فضای بین ذرات خاک را خالی میکند و زمین فرونشست میکند — چیزی که همین حالا در تهران و دشتهای مرکزی ایران رخ میدهد.
- شوریِ دریا از کجاست؟ رودخانهها نمکِ محلولِ سنگ و خاک را به دریا میبرند؛ آب تبخیر میشود ولی نمک باقی میماند، و دریا طی میلیونها سال شور شده است.
اشتباههای رایج
- «۷۵٪ زمین آب است، پس آب فراوان داریم». حدود ۹۷٪ این آب شور است و مستقیم به کار نمیآید.
- «برف و تگرگ فرقی ندارند». برف در ابر و در مرحلهی تراکم یخ میزند؛ تگرگ اول قطرهی باران است و در مسیر سقوط منجمد میشود.
- «حوضهی آبریز یعنی بسترِ رود». نه — یعنی همهی زمینهایی که آبشان به آن رود میریزد.
- «آبشار ناگهانی ساخته میشود». آبشار حاصل فرسایشِ تدریجیِ سالهاست.
- «هر آب بزرگی دریاست». خزر با آن وسعت دریاچه است، چون به آبهای آزاد راه ندارد.
- «سونامی را باد میسازد». علتش زلزله یا آتشفشان زیردریایی است.
- «جزر و مد فقط در اقیانوسهاست». در خلیج فارس و دریای عمان هم هست، ضعیفتر.
نمونه سؤال با پاسخ
سؤال ۱: کدام گزینه دربارهی آبکره نادرست است؟
۱) آبکره شامل آب در هر سه حالت جامد، مایع و گاز است.
۲) بیشتر آبکره را آبهای شورِ دریاها و اقیانوسها تشکیل میدهند.
۳) یخچالهای طبیعی حدود ۹۷٪ از حجم آبکره را تشکیل میدهند.
۴) آبهای زیرزمینی و سطحیِ شیرین سهم بسیار کمی از آبکره دارند.
پاسخ: گزینهی ۳. آن ۹۷٪ متعلق به دریاها و اقیانوسهاست، نه یخچالها؛ سهم یخچالها حدود ۲٪ است. سه گزینهی دیگر درستاند.
سؤال ۲: دانشآموزی میبیند یک رودخانه در بخشی از مسیرش مستقیم و پرشتاب است، ولی در بخش دیگری آرام و مارپیچ حرکت میکند. علت اصلی این تفاوت چیست؟
۱) تفاوت نوع سنگ بستر ۲) بیشتر بودن شیب زمین در بخش اول ۳) اندازهگیری در دو فصل مختلف ۴) نزدیکتر بودن بخش اول به دریا
پاسخ: گزینهی ۲. شکل مسیر رودخانه را شیبِ زمین تعیین میکند: در شیب زیاد آب سرعت میگیرد و مستقیم پایین میرود، و در شیب کم کند میشود و مسیرش خم برمیدارد. سه گزینهی دیگر عاملِ تعیینکنندهی شکلِ مسیر نیستند.
جمعبندی
- آبکره = همهی آبهای زمین در سه حالت؛ حدود ۹۷٪ آن شور است
- بارش = تبخیر ← بالا رفتن بخار ← سرد شدن ← تراکم ← بارش
- برف در ابر یخ میزند، تگرگ در مسیر سقوط
- شیب زیاد ← مسیر مستقیم | شیب کم ← مسیر مارپیچ
- آبشار = فرسایش نابرابرِ سنگ سخت و نرم
- دریاچه = آبِ محصور در خشکی، بدون راه به آبهای آزاد | خزر بزرگترین دریاچهی جهان
- موج ← باد | سونامی ← زلزلهی زیردریایی | جزر و مد ← گرانش ماه و خورشید
- یخچالها از بزرگترین ذخایر آب شیرین زمیناند