بحث عن الكون ، بحث علمى كامل جاهز عن الكون
بحث عن الكون ، بحث علمى كامل جاهز عن الكون
الحمد لله رب العالمين والصلاة والسلام على نبيه الأمين وبعد لقد تناولت في هذا الموضوع الكون كلمة تدل على حجم مساحة الفضاء التي تتواجد فيها الكائنات الحية و تدور بها الأجرام السماوية و تعيش بها النجوم المختلفة. وتختلف الآراء في تحديد طبيعة هذا الكون حسب الفلسفات و العقائد فالفلسفات القديمة لها تصور للكون و الوجود يخالف تصور الأديان و الفلسفات الحديثة تتبنى وجهات نظر أخرى لتفسير ظاهرة نشوء الكون و تطوره إلى حد تشكيل علم جديد يطلق عليه ( علم الكون ) يتناول تطبيق اكتشافات الفيزياء الحديثة لمعرفة أصل و نشأة الكون و تاريخ تطوره .
ما هو الكون؟
منذ أقدم الأزمنة، و الناس يتطلعون نحو السماوات بدهشة و ذهول. و قبل أن يتفهموا شيئاً عما كانوا يشاهدونه، عبدوا الشمس و القمر و الكواكب السيارة كآلهة. و عندما عرفوا تحركات الأجسام المنتظمة في الفلك ، اتخذوها مقياساً و أساساً للتقاويم .و في ليلة صافية يمكنك أن ترى عدداً كبيراً من النجوم ، و بالرغم من أنها تبدو كنقط صغيرة من الضوء . فهي في الواقع أجسام كبيرة كروية تطلق مقادير عظيمة من الضوء و الحرارة ، و هي تبدو لنا صغيرة لأنها تبعد عنا ملايين الكيلومترات . لذا فالفلكيون لا يقيسون المسافات الكونية بالكيلومترات بل بالسنين الضوئية . و السنة الضوئية هي المسافة التي يجتازها الضوء في سنة . و تساوي نحو 9 ملايين مليون كيلومتر . و أقرب نجم للشمس و هو ( الظلمان القريب ) يبعد عنا أكثر من 4 سنين ضوئية ، أما نجم ( ذنب الإوزة ) فيبعد عنا حوالي 650 سنة ضوئية .و هناك نجوم أكبر كثيراً من غيرها ، و البعض الآخر أعظم إشراقاً إما لأنه يطلق مزيداً من الضوء أو لقربه منا . و الضوء الذي تطلقه النجوم مختلف الألوان . فالنجم الذي يبدو بلون أحمر هو أبرد من النجم الأبيض الأقرب للزرقة. و أهم نجم بالنسبة لنا هو الشمس و هي تطلق ضوءاً أصفر و تبدو لنا نسبياً كبيرة، مع أنها في الواقع أصغر كثيراً و أقل إشراقاً من النجوم الأخرى..
الشمس:
الشمس أقرب نجم إلى الأرض و تبعد نحو 150 مليون كيلو متر عن الأرض . و الشمس بالمقارنة مع بعض النجوم الأخرى صغيرة لا يؤبه لها ، و لكنها بالنسبة إلى الأرض كبيرة جداً . و يبلغ قطرها نحو 1392000 كيلومتر ، و هذا أكثر من 109 أضعاف قطر الأرض . و هي أيضاً أثقل من الأرض بمقدار 333000 مرة. و الشمس تزوّدنا بالحرارة و الضوء و هما قوام الحياة. و درجة الحرارة في مركز الشمس عالية جداً لدرجة أن أي جسم معروف على الأرض ينصهر و يتبخر للتو هناك . فدرجة الحرارة تبلغ 14000000 درجة مئوية بينما لا ترتفع درجة حرارة الأرض عادة عن 50 درجة مئوية . يتألف قلب الشمس من غاز الهيدروجين ، و درجة حرارة الهيدروجين العالية تؤدي إلى تفاعلات معقدة جداً في داخل الشمس ، و تعرف هذه تفاعلات الاندماج . و هذه التفاعلات تنتج مقادير عظيمة من الحرارة و الضوء تنبعث للخارج باستمرار من سطح الشمس . و يدعى سطح الشمس بك [ الفوتوسفير ] أي السطح النيّر ، و هو أبرد كثيراً من داخلها . لكنه مع ذلك حار جداً إذ تبلغ درجة حرارة سطح الشمس 6000 درجة مئوية . و يبدو سطح الشمس متقطع غير منتظم بسبب الغازات التي ترتفع إليه من الداخل . و كثيراً ما تندلع مع هذه الغازات سحب من الغاز المتوهج تعرف بك [ الشواظ ] الشمسية و تشاهد هذه الشواظ بوضوح أثناء الكسوف الشمسي . و هذا يحدث عندما يمر القمر بين الشمس و الأرض فيحجب ضوء الشمس عنا .
مخلوقات الكون:
الفضاء، وحين اكتشفنا فشل هذا الأمر بُتْنَا أكثر يقينا أن هناك حضارات ذكية سابقة علينا بخمسين مرة بمعنى أنها طورت نُظما للاتصالات قبل معرفتنا بهذه النظم، وحضارتنا الذكية قادرة على الترحاب في الفضاء بكل ما أوتيت من سلطان على -حد التعبير القرآني- في الفترة الحالية من 15إلى 11بليون سنة ضوئية في كل اتجاه منطلقين طبعا من مركزنا الأرض، بينما تستطيع الحضارة التي تسبقنا بخمسين مرة على الأقل مضاعفة هذا الجهد؛ لتصل إلى مدى يفوقنا بكثير في هذه المرحلة 750بليون سنة ضوئية.. هذا إن تصورنا أن تلك الحضارة تنطلق من مركز الكون المكتشف، وبالتالي من منظور قيمنا العلمية، ولا شك أن ما فات من حديث يخصّ بطبيعة الحالالكون المكتشف الذي تكون فيه أبعد نقطة هي 15 بليون سنة ضوئية عن المركز الأرض، وما نستطيع رؤيته على تلك المسافة ليس إلا وهما؛ لأن سرعتنا متخلفة عن سرعة الضوء، والضوء الموجود على بعد 15 بليون سنة ضوئية يستغرق 50 مليون سنة كي يصل لنا، وبالتالي يمكننا معالجته ورؤية ما يشاء توضيحه، وحين نتحدث عن حضارة مفترضة تكمن في مكان ما في الكون، وتفوقنا بتقنياتها التكنولوجية عندها نستطيع تصور تفوقهم البالغ أضعاف أضعاف حضارتنا، وربما بسبب هذا التحليق العلمي يستطيعون تجاوز سرعة الضوء بشكل مضاعف؛ ليستطيعوا تجاوز السنة الضوئية تماما كما كسرنا سرعة السوط بشكل مضاعف.
التغيرات المرصودة في الهطال والغلاف الجوي:
استمر معدل التهطال الأرضي السنوي، منذ وقت تقرير التقييم الثاني، في الزيادة في خطوط العرض المتوسطة و القطبية في نصف الكرة الأرضية الشمالي (من المرجح بشدة أن تكون 0.5 إلى 2 في المائة في العقد الواحد، باستثناء فوق شرقي آسيا) وفي المناطق شبه المدارية (10° شمالا إلى 30° شمالا) انخفضت أمطار سطح الأرض في المتوسط (يحتمل أن تكون نحو 0.3% للعقد الواحد) على الرغم من أن ذلك قد أظهر دلائل على الانتعاش في السنوات الأخيرة. وتشير قياسات التهطال على سطح الأرض في المناطق المدارية إلى أن التهطال قد يكون قد زاد بنحو 0.2% الى 0.3% خلال العقد الواحد طوال القرن العشرين، غير أن الزيادات ليست واضحة خلال العقود القليلة الماضية، كما أن كمية مساحة الأراضي المدارية (مقابل المحيطات) في خطوط العرض (10° شمالا إلى 10° جنوبا) كانت ضئيلة نسبيا. ومع ذلك، فإن القياسات المباشرة للتهطال وإعادة التحليل النموذجي للتهطال المستنتج تشير إلى أن هطول الأمطار قد زاد أيضا فوق أجزاء كبيرة من المحيطات المدارية. وحيثما تتوافر التغييرات السنوية في تدفق مجاري المياه فإنها ترتبط في غالب الأحيان بصورة جيدة بالتغييرات في مجموع التهطال. وثمة ارتباطات قوية بين الزيادة في التهطال في خطوط العرض المتوسطة والقطبية في نصف الكرة الأرضية الشمالي والزيادات طويلة الأجل في مجموع كميات السحب. وعلى العكس من نصف الكرة الأرضية الشمالي، لم ترصد أية تغييرات منتظمة مماثلة في التهطال في متوسطات خطوط العرض الواسعة فوق نصف الكرة الأرضية الجنوبي.
من المرجح أن يكون بخار الماء في الغلاف الجوي قد زاد بعدة نسب مئوية للعقد الواحد في كثير من المناطق في نصف الكرة الأرضية الشمالي. وقد تم تحليل التغيرات في بخار الماء خلال ما يقرب من الخمسة والعشرين عاما الماضية في مناطق مختارة باستخدام الرصدات السطحية في المواقع الطبيعية فضلا عن قياسات طبقة التروبوسفير الدنيا من التوابع الاصطناعية وبالونات الطقس. وينشأ الآن نمط من الزيادات العامة في بخار الماء السطحي وفي طبقة الستروبوسفير الدنيا على امتداد العقود القليلة الماضية من مجموعة البيانات الأكثر موثوقية على الرغم من أن من المرجح أن هناك تحيزات تعتمد على الوقت في هذه البيانات والتباينات الإقليمية في الاتجاهات. كما أن من المرجح أن يكون بخار الماء في طبقة الستراتوسفير الدنيا قد زاد بنحو 10 في المائة للعقد الواحد منذ بداية سجل الرصد (1980).
تشير المتغيرات في مجموع كمية السحب فوق نصف الكرة الأرضية الشمالي والمناطق القارية عند خطوط العرض المتوسطة والقطبية إلى زيادة محتملة في غطاء السحب بنحو 2 في المائة منذ بداية القرن العشرين، وهي الزيادة التي تبين الآن أنها ترتبط ارتباطا موجباً بالانخفاضات قي نطاق درجات الحرارة النهارية. وظهرت تغييرات مماثلة فوق استراليا وهي القارة الوحيدة في نصف الكرة الأرضية الجنوبي التي استكمل فيها مثل هذا التحليل. ويحيط عدم اليقين بالتغييرات في مجموع كمية السحب فوق مناطق الأراضي شبه المدارية والمدارية فضلا عن فوق المحيطات.
التغيرات المرصودة في الغطاء الثلجي وصفيحة الجليد الأرضي والبحري:
مازال الانخفاض في الغطاء الثلجي وصفيحة الجليد الأرضي ترتبط ارتباطا موجباً بالزيادة في درجات حرارة سطح الأرض. وتبين بيانات التوابع الاصطناعية أن من المرجح بشدة أن يكون قد حدث انخفاض بنحو 10% في حجم الغطاء الثلجي منذ أواخر الستينات. وثمة ارتباط مغزوي كبير بين الزيادات في درجة حرارة الأرض في نصف الكرة الأرضية الشمالي وهذه الانخفاضات. وتتوافر الآن شواهد كثيرة تؤيد حدوث انحسار كبير في الجليديات في جبال الألب وعلى مستوى القارة استجابة لاحترار القرن العشرين. وقد أدت الزيادات في التهطال في بعض المناطق الشجرية القليلة نتيجة للتغيرات في دوران الغلاف الجوي الإقليمي إلى إخفاء الزيادات في درجات الحرارة خلال العقدين السابقين، وعودة الجليديات إلى التقدم. وتبين الرصدات الأرضية، خلال فترة المائة إلى المائة وخمسين عاما الماضية، أن من المرجح بشدة أن يكون قد حدث انخفاض مدته نحو أسبوعين في بقاء الجليد في البحيرات والأنهار في خطوط العرض المتوسطة والقطبية في نصف الكرة الأرضية الشمالي.
كميات الجليد البحري في نصف الكرة الأرضية الشمالي في انخفاض إلا أنه لم تظهر أية اتجاهات تذكر بالنسبة لصفيحة الجليد البحري في المنطقة القطبية الجنوبية. ويتسق الانحسار في صفيحة الجليد البحري في ربيع وصيف المنطقة القطبية الشمالية مع الزيادة في درجات الحرارة الربيعية، والى حد أقل مع درجات الحرارة الصيفية في خطوط العرض القطبية. ولا توجد إشارات كافية على انخفاض صفحة الجليد البحري في المنطقة القطبية الشمالية خلال الشتاء عندما زادت درجات الحرارة في المنطقة المحيطة. وعلى العكس من ذلك، لا توجد علاقة واضحة جاهزة بين التغييرات في درجات حرارة المنطقة القطبية الجنوبية للعقد الواحد وصفحة الجليد البحري منذ عام 1973. فبعد انحسار أولي في منتصف السبعينات، ظلت صفحة الجليد البحري في المنطقة القطبية الجنوبية ثابتة بل وزادت بصورة طفيفة.
الشكل 6: السلاسل الزمنية للمستوى النسبي لسطح البحر خلال الثلاثمائة عام الماضية من أوروبا الشمالية: أمستردام، هولندا، بريست، فرنسا، شيرنيس، المملكة المتحدة، استكهولم، السويد (أعيد رسم الاتجاه خلال الفترة 774 1 إلى 1873 لإزالة أولا مساهمة الفترة بعد الجليدية) وسوينجي، بولندا (وسوينموندي في السابق، ألمانيا) وليفربول المملكة المتحدة. فالبيانات المتعلقة بالأجهزة هي للمتوسط المعدل لمياه أعالي البحار وليس لمتوسط مستوى سطح البحر، وتشمل فترة عقدية (18.6 عام). ويبين عمود القياس 100 مم [استنادا إلى الشكل 11-17]
وتشير البيانات الجديدة إلى أن من المرجح أنه كان هناك انحسار بنسبة تقارب 40 في المائة في كثافة الجليد البحري لالمنطقة القطبية الشمالية في أواخر الصيف وأوائل الخريف فيما بين الفترة 1958 إلى 1976، ومنتصف التسعينات، وأن انحساراً طفيفاً للغاية قد حدث في الشتاء. غير أن القصر النسبي لطول السجلات وعدم اكتمال أخذ العينات يحدان من تفسير هذه البيانات. وقد تكون التقلبية فيما بين السنوات والتقلبية فيما بين العقود قد أثرت في هذه التغيرات.
التغيرات المرصودة في مستوى سطح البحر:
التغيرات خلال سجل الأجهزة
استنادا إلى بيانات قياس 1لمد، يتراوح معدل متوسط ارتفاع مستوى سطح البحر في العالم خلال القرن العشرين بين 0.1 إلى 2.0 مم سنويا مع قيمة وسطية تبلغ 1.5 مم سنويا (لا ينبغي تفسير القيمة الوسطية على أنها أفضل التقديرات) (انظر الإطار 2 للاطلاع على العوامل التي تؤثر في مستوى سطح البحر). وكما يشيرالشكل 6 فان أطول السجلات بالأجهزة (قرنان أو ثلاثة قرون على الأكثر) لمستوى سطح البحر المحلي يأتي من قياسات المد. واستنادا إلى السجلات القليلة للغاية لقياسات المد الطويل، كان المعدل المتوسط لارتفاع مستوى سطح البحر أكبر خلال القرن العشرين منه خلال القرن التاسع عشر. ولم يرصد أي تسارع يذكر في معدل ارتفاع مستوى سطح البحر في القرن العشرين. ولا يتعارض ذلك مع النتائج النموذجية نتيجة لاحتمال عوامل التعويض ومحدودية البيانات.
التغييرات خلال سجلات ما قبل الأجهزة
منذ العصر الجليدي الأعظم الأخير قبل نحو 20000 سنة، ارتفع مستوى سطح البحر في مواقع بعيدة عن الصفحة الجليدية الحاضرة و السابقة بأكثر من 120 م نتيجة لفقدان كتل من هذه الصفائح الجليدية ومازالت التحركات الأرضية الرأسية، إلى أعلى وأسفل، تحدث استجابة لهذه التحويلات الكبيرة في الكتلة من الصحائف الجليدية إلى المحيطات. . وحدث أسرع ارتفاع في مستوى سطح البحر في العالم فيما بين15000 و. 6000 سنة مضت بمعدل متوسط يبلغ نحو 10 مم سنويا. واستنادا إلى البيانات الجيولوجية فإن مستوى سطح البحر (أي ما يعادل تغييرا في حجم المحيط) قد يكون قد ارتفع بمعدل متوسط قدره 0.5 مم في السنة خلال الستة آلاف عام الماضية وبمعدل متوسط يبلغ 0.1 مم إلى 0.2 مم سنويا خلال الثلاثة آلاف عام الأخيرة. ويبلغ هذا المعدل نحو عشر ذلك الذى حدث خلال القرن العشرين. فمن غير المرجح أن تكون التقلبات في مستوى سطح البحر في العالم قد تجاوزت 0.3 إلى 0.5 م خلال الثلاثة آلاف إلى الستة آلاف عام الأخيرة. ما الذي يتسبب في تغير مستوى سطح البحر؟
يتحدد مستوى سطح البحر عند خط الساحل بفعل الكثير من العوامل في المناخ العالمي التي تعمل على نطاق كبير من الفترات الزمنية ابتداء من ساعات (المد) إلى ملايين السنين (التغيرات في حوض المحيط نتيجة لحركة الصفائح الأرضية والترسيب). ففي الفترات الزمنية التي تتراوح بين عقود وقرون، فإن بعضا من أكبر المؤثرات فى المستويات المتوسطة لسطح البحر يرتبط بالمناخ وعمليات تغير المناخ.
أولا، فإن المحيطات تتسع مع احترار مياهها. فعلى أساس رصدات درجات حرارة المحيطات والنتائج النموذجية، يعتقد أن التمدد الحراري هو أحد العوامل المساهمة الرئيسية في التغيرات التاريخية في مستوى سطح البحر. وعلاوة على ذلك، فإن من المتوقع أن يسهم التمدد الحراري بأكبر العناصر في ارتفاع مستوى سطح البحر خلال المائة عام القادمة. فدرجات حرارة المحيطات العميقة تتغير ببطء، ولذا فإن التمدد الحراري يمكن أن يستمر لعدة قرون حتى ولو ثبتت تركيزات غازات الدفيئة.
وتتباين كمية الاحترار وعمق المياه المتأثرة بتباين المواقع. وعلاوة على ذلك، فإن المياه الأكثر احترارا تزداد بصورة أكبر من المياه الباردة بالنسبة لتغير معين في درجة الحرارة. والتوزيع الجغرافي للتغير في مستوى سطح البحر ينشأ عن التباينات الجغرافية في التمدد الحراري، والتغيرات في الملوحة، والرياح والدوران في المحيطات. ونطاق التغير الإقليمي كبير بالمقارنة بالمتوسط العالمي لارتفاع مستوى سطح البحر.
كذلك فإن مستوى سطح البحر يتغير عندما تزداد كتلة المياه في المحيطات أو تقل. ويحدث ذلك عندما تتبادل مياه المحيطات مع المياه المخزنة على اليابسة. والمخزون الأرضي الرئيسي هو المياه المجمدة في الجليديات أو صفائح الجليد.
والواقع أن السبب الرئيسي لانخفاض مستوى سطح البحر خلال العصر الجليدي الأخير هو كمية المياه المخزنة في الحجم الكبير للصفائح الجليدية في القارات الواقعة في نص كف الكرة الأرضية الشمالي. فبعد التمدد الحراري، يتوقع أن يقدم ذوبان الجليديات الجبلية والقلنسوات الجليدية أكبر إسهام في ارتفاع مستوى سطح البحر خلال المائة عام القادمة. وهذه الجليديات والقلنسوات الجليدية لا تشكل سوى نسب قليلة من مساحة الجليد الأرضي في العالم إلا أنها أكثر حساسية للتغيرات المناخية من صفائح الجليد الكبيرة في جرينلاند ومنطقة القطب الجنوبي لأن هذه الصفائح في مناخات أكبر برودة مع انخفاض التهطال ومعدلات الذوبان. وعلى ذلك، فإن من المتوقع ألا تشكل الصفائح الجليدية الكبيرة له كوى مساهمة واضحة صغيرة في تغير مستوى سطح البحر خلال العقود القادمة
التغييرات المرصودة في النظام المناخي:
هل يتعرض مناخ الأرض للتغير؟ إن الإجابة هي "نعم" دون منازع. وثمة مجموعة من الرصدات تؤيد هذه النتيجة وتوفر نظرة معمقة عن سرعة هذه التغييرات. كما أن هذه البيانات هي الأساس الذي يعتمد عليه في وضع الإجابة المتعلقة بالسؤال الأكثر صعوبة وهو "لماذا يتعرض للتغيير؟ وهو السؤال الذي تجري معالجته في الأقسام اللاحقة.
ويوفر هذا القسم موجزا مستكملا للرصدات التي تحدد الطريقة التي تغير بها المناخ في الماضي. وقيس الكثير من متغيرات النظام المناخي بصورة مباشرة أي "السجل المحدد بالأجهزة". فعلى سبيل المثال، فإن القياسات المباشرة واسعة النطاق لدرجات حرارة سطح الأرض بدأت منذ نحو منتصف القرن التاسع عشر. وأجريت رصدات عالمية تقريبا لمتغيرات "الطقس " الأخرى مثل التهطال والرياح لنحو مائة عام. وأجريت القياسات الخاصة بمستوى سطح البحر لأكثر من مائة عام في بعض الأماكن، إلا أن شبكة مقياس المد بسجلاتها الطويلة لم توفر سوى تغطية عالمية محدودة. غير أن رصدات طبقات الجو العليا لم تجر بصورة منتظمة إلا منذ الأربعينات. كما توجد سجلات طويلة للرصدات المحيطية السطحية من السفن منذ منتصف القرن التاسع عشر، وبواسطة عوامات مخصصة منذ نحو أواخر السبعينات. وتتوافر الآن قياسات درجات الحرارة المحيطية تحت السطحية ابتداء من أواخر الأربعينات. ومنذ أواخر السبعينات، استخدمت البيانات الأخرى المستمدة من التوابع الاصطناعية المخصصة لمراقبة الأرض في توفيرمجموعة واسعة من الرصدات العالمية لمختلف عناصر النظام المناخي. وعلاوة على ذلك، تقدم مجموعة متزايدة من بيانات المناخات القديمة مثل حلقات الأشجار والشعب المرجانية والترسبات والجليد معلومات عن مناخ الأرض قبل قرون وآلاف السنين من الآن.
ويسند هذا القسم أهمية خاصة للمعارف الحالية عن التغييرات الماضية في المتغيرات المناخية الرئيسية: درجات الحرارة والتهطال ورطوبة الغلاف الجوي والغطاء الثلجي ومساحة الأراضي والجليد البحري وأنماط الدوران في الغلاف الجوي والمحيطات وأحداث الطقس والمناخ المتطرفة، والجوانب العامة لتقلبية المناخ. ويعقد الجزء الختامي من هذا الفصل مقارنات بين الاتجاهات المرصودة في هذه المؤشرات المناخية المختلفة ليرى ما إذا كان بالوسع الخروج بصورة جماعية. وتعتبر درجة الاتساق الداخلي عاملا حاسما في تقييم مستوى الثقة في الفهم الحالي للنظام المناخي.
التغييرات المرصودة في درجات الحرارة:
درجات الحرارة في السجلات المعتمدة علىالأجهزة لليابسة والمحيطات.
زاد المتوسط العالمي لدرجة حرارة السطح بمقدار 0.6 ± 0.2 ° س 3 منذ أواخر القرن التاسع عشر. ومن المرجح بشدة أن التسعينات كانت أشد العقود حرارة، وأن عام 1998 كان أشد الأعوام حرارة في السجل المعتمد على الأجهزة منذ 1861 (انظر الشكل 2). والسبب الرئيسي لزيادة تقديرات الاحترار العالمي بمقدار0.15 درجة مئوية منذ تقرير التقييم الثاني يتعلق بالاحترار القياسي في السنوات الست الإضافية (1995 إلى 2000) في البيانات. وثمة سبب ثان يتعلق بتحسن طرق تقدير التغيير. كذلك فإن نطاق عدم اليقين الحالي المرتفع عن ذي قبل بصورة طفيفة (±0.2° م في 95% فاصل ثقة) يستند إلى أسس أكثر موضوعية. وعلاوة على ذلك، جرى تدعيم الأساس العلمي للثقة في تقديرات الزيادة في درجات حرارة العالم منذ أواخر القرن التاسع عشر منذ تقرير التقييم الثاني. ويعزى ذلك إلى التحسينات المستمدة من العديد من الدراسات الجديدة والتي تشمل اختبار مستقل للتصويبات المستخدمة في التحيزات المعتمدة على الوقت في بيانات درجات حرارة سطح البحر والتحليل الجديد لتأثيرات "الجزر الحرارية " الحضرية في اتجاهات درجات حرارة اليابسة في العالم. وكما أشير في الشكل 2, فإن معظم الزيادة في درجات حرارة العالم منذ أواخر القرن التاسع عشر حدثت خلال فترتين مختلفتين: من 1910 إلى 1945.
ويبلغ معدل الزيادة في درجة الحرارة في الفترتين نحو درجة س في العقد الواحد. وكان الاحترار في الآونة الأخيرة أكبر على اليابسة منه في المحيطات، فالزيادة في درجة حرارة سطح البحر خلال الفترة 1950 إلى 1990 بلغت نحو نصف متوسط درجة حرارة الهـواء على سطح الأرض. ويعتبر ارتفاع درجة حرارة العالم المرتبط بظاهرة النينيو خلال 1997 إلى 1998 حدثا متطرفا حتى مع مراعاة معدل الاحترار في الاونة الأخيرة.
الأنماط الإقليمية للاحترار الذي حدث في الجزء الأول من القرن العشرين تختلف عن تلك التي حدثت في الجزء الأخير منه. ويبين الشكل 3 الأنماط الإقليمية للاحترار التي حدثت خلال القرن العشرين بأكمله فضلا عن ثلاث فترات زمنية مؤلفة منه. وأحدث فترة للاحترار (1976 إلى 1999) كانت عالمية تقريبا إلا أن أكبر الزيادات في درجات الحرارة حدثت في خطوط العرض المتوسطة والقطبية للقارات في نصف الكرة الأرضية الشمالي. والتبريد طوال العام أمر واضح في الجزء الشمالي الغربي من شمالي المحيط الأطلسي ووسط شمال المحيط الهادئ إلا أن اتجاهات البرودة في شمال الأطلسي انعكست في الآونة الأخيرة. وأظهرت الأنماط الإقليمية الأخيرة للتغير في درجات الحرارة أنها ترتبط، جزئيا، بمختلف مراحل التذبذبات الخاصة بالمحيط والغلاف الجوي مثل تذبذبات القطب الجنوبي- شمالي الأطلسي وربما التذبذبات العقدية في المحيط الهادئ. ولذا، فان اتجاهات درجات الحرارة الإقليمية طوال بضعة عقود قد تتأثر بشدة بالتقلبية الإقليمية في النظام المناخي. وقد تبتعد بصورة ملموسة عن المتوسط العالمي. وكان احترار الفترة 1910 إلى 1945 مركزا في أول الأمر في شمال الأطلسي. وعلى العكس من ذلك، أظهرت الفترة 1946 إلى 1975 تبريدا كبيرا في شمالي الأطلسي فضلا عن أجزاء كبيرة من نصف الكرة الأرضية الشمالي والاحترار في أجزاء كبيرة من نصف الكرة الجنوبي.
تشير التحليلات الجديدة إلى أن المحتوى الحراري للمحيطات في العالم قد زاد زيادة كبيرة منذ أواخر الخمسينات. وحدث أكثر من نصف الزيادة في المحتوى الحرارة في الثلاثمائة متر العليا من المحيط وهو ما يعادل نسبة زيادة في درجات الحرارة في هذه الطبقة يبلغ نحو 0.04° س كل عشر سنوات.
التحليلات الجديدة لدرجات حرارة سطح الأرض القصوى والدنيا خلال الفترة 1950 إلى 1993 مازالت تبين أن هذا القياس لنطاق درجات الحرارة النهارية يتقلص بفرق شاسع وإن لم يكن في كل مكان. فدرجات الحرارة الدنيا تزيد في المتوسط بنحو ضعف معدل درجات الحرارة القصوى (0.2 مقابل 0.1 ° س في العقد الواحد).
سجلات درجات الحرارة فوق الطبقة السطحية مأخوذة من سجلات التوابع الاصطناعية وبالونات الطقس:
تبين قياسات درجة الحرارة من سطح الأرض والبالونات والتوابع الاصطناعية أن سطح الأرض والروبوسفير قد تعرضا للاحترار. وأن الستراتوسفير قد برد. وبالنسبة للفترة الزمنية الأقصر مدى والتي تتوافر عنها بيانات من التوابع الاصطناعية والبالونات (منذ 1979)، تبين سجلات التوابع والبالونات انخفاض احترار طبقة التروبوسفير السفلى بدرجة كبيرة عما كان قد رصد عند السطح. وتحليلات اتجاهات درجات الحرارة منذ 1958 بالنسبة لأدنى ثمانية كيلومترات من الغلاف الجوي وعند السطح تتوافق بدرجة كبيرة، على النحو المبين في الشكل 4 أ , مع الاحترار بنحو 0.1 ° س في العقد الواحد. غير أنه منذ بداية سجلات التوابع الاصطناعية في 1979، تبين بيانات درجات الحرارة من كل من التوابع الاصطناعية وبالونات الطقس احترار في طبقة التروبوسفير المتوسطة والدنيا في العالم بمعدل يقارب 0.05-0.1 ° س للعقد الواحد. وزاد المتوسط العالمى لدرجة حرارة سطح الأرض زيادة كبيرة بلغت 0.15-0.05 ° س في العقد الواحد. والفرق في معدلات الاحترار كبير من الناحية الإحصائية. وعلى العكس من ذلك، كانت اتجاهات درجات حرارة سطح الأرض، خلال الفترة 1958 إلى 1978 تقترب من الصفر في حين كانت الاتجاهات في الثمانية كيلومترات الدنيا من الغلاف الجوي تقترب من 0.2 ° س في العقد الواحد. ومن المرجح 4 أن نحو نصف الفرق المرصود في الاحترار منذ 1979 يرجع إلى مجموعة الفروق في التغطية المكانية لرصدات السطح وطبقة التروبوسفير، والتأثيرات الفيزيائية سلسلة من ثورات البراكين وظاهرة تبريد كبير تخلله فترات احترار شديد يتراوح كل منها بين سنة وسنتين نتيجة لثورات البراكين.
درجات حرارة سطح الأرض، خلال فترة ما قبل استخدام الأجهزة، من السجلات غير المباشرة:
من المرجح أن يكون معدل ومدة الاحترار في القرن العشرين أكبر من أي وقت آخر خلال الألف عام الأخيرة. والأرجح أن التسعينات كانت أشد العقود حرارة خلال الألف عام الأخيرة في نصف الكرة الشمالي. وأن عام 1998 كان أشد الأعوام حرارة. وحدث تقدم كبير في فهم تغير درجات الحرارة الذي حدث خلال الألف عام الأخيرة وخاصة من تجمع عمليات إعادة تشكيل أحادية لدرجات الحرارة.ويرد سجل درجات الحرارة المفصل والجديد لنصف الكرة الأرضية الشمالي في الشكل ه. وتبين البيانات فترة احترار نسبي ترتبط بالقرون الحادي عشر إلى الرابع عشر وفترة تبريد نسبية ترتبط بالقرون الخامس عشر إلى التاسع عشر في نصف الكرة الأرضية الشمالي. غير أن الشواهد لا تؤيد أن "فترة احترار في العصور الوسطى" وفترة "عصر الجليد الصغير" على التوالي قد تزامنتا معا في العالم. فكما يتضح من الشكل 5 يبدو أن معدل وحدة الاحترار في نصف الكرة الأرضية الشمالي في القرن العشرين غير مسبوقة خلال الألف عام الأخيرة ولا يمكن اعتبارها ببساطة أنها مجرد انتعاش من "العصر الجليدي الصغير" في القرن الخامس عشر والتاسع عشر. وتستكمل هذه التحليلات بتحليل الحساسية للممثليات المكانية في البيانات المتوافرة عن المناخ القديم مما يشير إلى أن الاحترار في العقد الأخير يقع خارج نطاق فترة الثقة بنسبة 95% في عدم اليقين المتعلق بدرجة الحرارة وحتى خلال أشد الفترات احترارا في الألفية الأخيرة. وعلاوة على ذلك، استكملت مؤخرا العديد من التحاليل المختلفة، ويشير كل منها إلى أن درجات حرارة نصف الكرة الأرضية الشمالي في العقد السابق كانت أكثر ارتفاعا من أي وقت مضى خلال الست إلى العشر قرون الأخيرة. وهذا نطاق زمني يمكن خلاله حساب درجات الحرارة مع تحليل مئوي باستخدام الحلقات الشجرية والعينات الجليدية والشعب المرجانية وغير ذلك من البيانات غير المباشرة المحلولة على نطاق نصف الكرة. ونظرا لنقص البيانات، لا يعرف الكثير عن المتوسطات السنوية قبيل ألف عام من الآن وعن الظروف السائدة في معظم أنحاء نصف الكرة الأرضية الجنوبي قبل عام 1861.
من المرجح حدوث تغييرات سريعة كبيرة في درجة حرارة العقد خلال العصر الجليدي الأخير وما يتصل به من ذوبان الجليد (فيما بين 100000 و 10000 سنة ماضية)، وخاصة في خطوط العرض القطبية في نصف الكرة الأرضية الشمالي. من المرجح حدوث ارتفاع محلي في درجات الحرارة تتراوح بين 5 و 10 ° س على فترات قصيرة لا تتعدى بضعة عقود خلال عصر ذوبان الجليد. ثمة شواهد على حدوث تغييرات كبيرة سريعة في درجات الحرارة الإقليمية خلال العشرة آلاف عام الأخيرة كانت جزءا من التقلبية الطبيعية في المناخ.
الخاتمة:
قبل قرن مضى كان خلق الكون مفهوماً غامضاً ومهملاً لدى الفلكيين، والسبب في ذلك هو القبول العام لفكرة أن الكون أزلي في القدم وموجود منذ زمن لا نهائي وبفحص الكون افترض العلماء أنه كان مزيجاً من مادة ما ويظن أنها لم تكن ذات بداية، كما أنه لا توجد لحظة خلق . تلك اللحظة التي أتى فيها الكون وكل شيء للوجود.
تتلاءم هذه الفكرة وهي " سرمدية الوجود " تماماً مع الأفكار الأوربية المقتبسة من الفلسفة المادية، وهذه الفلسفة نمت وتقدمت أصلاً في العالم الإغريقي القديم .
