تاثیر ظریف ماه روی آب و هوای زمین

 تاثیر ظریف ماه روی آب‌و‌هوای زمین

چهار و نیم میلیارد سال پیش، دو سیاره‌ کهنسال با هم اصابت کردند و در هم ادغام شدند تا زمین را به وجود بیاورند. در خلال این اصابت سهمگین میان دو سیاره تیا و زمین اولیه، یک جرم کوچک جان به در برد که تبدیل به ماه ما شد. این نزدیک‌ترین یار ما در پهنای بیکران فضا، به طور ذاتی با موجودیت ما در ارتباط است و با حرکات منظم خود روی چرخه حیات روی زمین تاثیر می‌گذارد.

هنوز تاثیرات ماه روی زمین را به تمامی درنیافتیم. چالش این است که بتوانیم افسانه را از تاثیر حقیقی ماه بر زمین جدا کنیم.

مدار نوسانی
مشخص‌ترین تاثیر ماه روی زمین را می‌‌توان در جزر و مد اقیانوس مشاهده کرد. همان‌طور که زمین هر روز به دور خود می‌چرخد، جاذبه ماه آب‌هایی را که در نزدیک‌ترین فاصله قرار دارد، به سمت خود می‌کشد و تحدبی ایجاد می‌کند. این برآمدگی آب به دلیل نیروی گریز از مرکزِ ناشی از چرخش زمین، در سمت دیگر سیاره نیز به وجود می‌آید. زمین زیر این برآمدگی‌های آبی می‌چرخد و در نتیجه هر روز دو جزر کوتاه و دو مد بلند تولید می‌کند.

هر ۱۸.۶ سال یک‌بار، مدار ماه نسبت به خط استوای زمین، بین مثبت و منهای پنج درجه نوسان پیدا می‌کند. به این پدیده چرخه نوسان‌های‌ مداری ماه می‌گویند که در سال ۱۷۲۸ برای اولین بار ثبت شد. وقتی سطح ماه از سطح منطقه استوایی زمین دور می‌شود، جزر و مدهای زمین هم کوچک‌تر خواهند شد. وقتی مدار ماه با خط استوا در یک خط قرار بگیرند، جزر و مدهای شدیدتری خواهیم داشت.

حالا ناسا می‌گوید بالا آمدن سطح دریا به دلیل تغییرات اقلیمی و ترکیب آن با تاثیرات نوسان‌های مداری ماه با ایجاد مدهای بلندتر، می‌تواند سبب بروز سیل‌های بسیاری در دهه ۲۰۳۰ بشود.

بنجامین هملینگتون، پژوهشگر و مدیر تیم تغییرات سطح دریای ناسا، در این مورد تحقیق می‌کند که اقدامات بشر و تغییرات طبیعی در کنار هم، چه تاثیری روی تغییرات سطح دریاها می‌گذارد و این تاثیرات چه نتیجه‌ای برای جمعیتی که در مناطق ساحلی زندگی می‌کنند خواهد داشت. پیش از آنکه هملینگتون به کالیفرنیا نقل مکان کند، ساکن مناطق ساحلی ایالت ویرجینیا بود که با مشکلات بزرگ ناشی از سیل روبه‌رو است.

او می‌گوید: "سیل بر اثر مد بالا، به طور گسترده روی جوامع ساکن در مناطق ساحلی اثر می‌گذارد. برای رسیدن به محل کار یا باز نگه داشتن کسب و کارتان به زحمت می‌افتید. این دردسر ایجاد می‌کند اما نمی‌توان ازش غافل شد چون به مرور زندگی کردن را سخت می‌کند. "

هملینگتون معتقد است سیل‌هایی که تحت تاثیر ماه تشدید می‌شوند، به زیرساخت‌ها خسارت خواهند زد و مناطق ساحلی را دگرگون خواهد کرد. او می‌گوید: "احتمال دارد در دومین دهه پیش رو، چهار برابر سیل بیشتری نسبت به امروز ببینیم. چرخه نوسان‌های مداری ماه روی تمام نقاط زمین اثر می‌گذارد و در نتیجه سطح آب دریاها همه جا رو به افزایش است. به همین دلیل هم شاهد افزایش سریع سیل‌های ناشی از مد بالا در سراسر جهان خواهیم بود. "

چرخه نوسان مدارهای ماه ممکن است مشکلات بسیاری برای انسان‌ها به وجود بیاورد اما برای جانوارنی که در زیست‌بوم‌های ساحلی زندگی می‌کنند، می‌تواند خطر نابودی داشته باشد.

ایلیا راخلین، استاد دانشگاه روتگرز، روی ارتباط بین چرخه نوسان مداری ماه و جمعیت پشه‌های شوره‌زارهای ساحلی مطالعه می‌کند.

او می‌گوید: "وقتی این نوسانات در اوج خود هستند، مدِ بالا پشه‌ها را بیشتر به داخل خشکی می‌راند. "

سیل‌های ناشی از مد بالا که در این بازه زمانی بیشتر اتفاق می‌افتند، برکه‌‌ماهی‌ها را هم با خودشان می‌آورند. برکه‌ماهی‌ها گروهی از چندصد گونه ماهی شبیه ماهی کپور هستند که در آب‌های شور و آزاد یافت می‌شوند. این شکارچیان پیش از آنکه این حشرات بتوانند از آبی که محل تولدشان است، فرار کنند، جمعیت پشه‌ها را با خوردن تخم، لارو یا لیسه آن‌ها کنترل می‌کنند.

راخلین می‌گوید: "معمولا تعداد این پشه‌ها در اوج این چرخه کمتر است. در خلال چرخه نوسانی مدار ماه، مدها ممکن است محل زندگی این پشه‌ها را به‌ندرت از بین ببرند و به این صورت به آنها زمان بدهد تا زادوولد بیشتری داشته باشند. "

و این فقط روی پشه‌ها تاثیر نمی‌گذارد. فراوانی آنها به معنی زندگی بهتر برای بسیاری از گونه‌های دیگر هم هست. ممکن است در شوره‌زارهای ساحلی پستانداران گیاه‌خوار نداشته باشیم اما به جایش بی‌مهرگانی همچون میگو، خرچنگ، حلزون، ملخ و دیگر حشرات را داریم. این‌ها همگی منبع غدایی بزرگی برای پرندگان ساحلی و ماهی‌ها هستند.

راخلین می‌گوید: "اوج چرخه نوسان مداری ماه وقتی با افزایش سطح دریا ترکیب شود، احتمال غرق شدن کامل شوره‌زارهای ساحلی را با خود به همراه دارد. "

پس زمانی که بی‌مهرگان ساکن در این شوره‌زارهای ساحلی غرق شوند، پرندگان ساحلی، ماهی‌ها و گونه‌های دیگری نیز که برای ادامه حیات به آن‌ها وابسته هستند، در معرض خطر قرار می‌گیرند. انسان‌ها هم در امان نخواهند ماند چون این شوره‌زارهای ساحلی نقشی حیاتی در اقتصاد جهانی بازی می‌کنند؛ آنها محل پرورش آبزیانی هستند که‌ ۷۵ درصد گونه‌های ماهی قابل صید را دربر می‌گیرند.

خود این شوره‌زارهای ساحلی نیز از نظر زیست‌محیطی حائز اهمیت هستند و می‌توانند با نرخ بسیار بالاتری از هر زیست‌بومی در خشکی، کربن در خود ذخیره کنند. تالاب‌های آب شیرین در این میان، به دلیل گستردگی‌شان، چیزی حدود ده برابر بیشتر از این باتلاق‌های آب شور کربن در خود ذخیره می‌کنند. با افزایش سیلاب‌های ناشی از نوسانات ماه و همین‌طور افزایش سطح دریاها، این تالاب‌های آب شیرین هم ممکن است با تغییرات شدیدی مواجه شوند.

کریستین هافنسپرگر، پژوهشگر محیط زیست در دانشگاه کنتاکی شمالی، که روی نمکی‌شدن تالاب‌های آب شیرین مطالعه می‌کند می‌گوید: "تالاب‌های آب شیرین مناطق ساحلی هر روز نوسانات جزر و مدی زیادی را تجربه می‌کنند و تنوع زیستی به مراتب بیشتری نسبت به رقیب خود، یعنی شوره‌زار‌ها دارند. "

او ادامه می‌دهد: "بسیاری از گونه‌های جانوری ویژه‌ی این محیط هستند، یعنی به محض آنکه گیاهان یا اولین سطح شبکه غذای، ترکیبش را از یک محیط با تنوع زیستی گونه‌های گیاهی آب شیرین به محیطی با تنوع زیست‌محیطی کمتر از گیاهان سازگار با نمک تغییر بدهد، جانورانی که به این گیاهان وابسته بودند نیز تغییر می‌کنند. پرندگان، حشرات خاکی و از این قبیل. گونه‌های آبزی در تالاب‌های آب شیرین نیز با افزایش غلظت نمک تحت تاثیر قرار می‌گیرند و برای آنکه بتوانند در آب شیرین زندگی کنند مجبور می‌شوند به سرچشمه نزدیک‌تر شوند. نمکی شدن تالاب‌های آب شیرین با افزایش سطح دریاها ادامه خواهد یافت و هرچه تعداد سیلاب‌ها بیشتر شود، این تالاب‌ها هم بیشتر نمکی خواهند شد. "

جهان بدون جزر و مد جهانی با سیستم آب‌وهوایی کاملا متفاوتی خواهد بود. جزر و مد یکی از عواملی است که روی جریان‌های اقیانوس تاثیر می‌گذارد که سبب حرکت آب گرم یا سرد در جهان می‌شود. جریان‌های گرم اقیانوسی آب و هوای گرم‌تر و با بارندگی بیشتر را به همراه دارند و همزمان جریان‌های سرد، هوای سرد و خشک‌تری با خود می‌آورند.

یکی از مهم‌ترین پدیده‌هایی که از شرایط آب‌وهوایی روی زمین به وجود می‌آید هم، ممکن است تحت تاثیر چرخه مدار نوسانی ماه باشد. عموما، بادهای شدید روی استوا، از آمریکای جنوبی به سمت اندونزی، با وزش خود روی سطح آب‌ گرم به سمت غرب، آب را بخار می‌کند و آب‌ سردتر در عمق، بالا می‌آیند و جایشان را می‌گیرند.

در زمان وقوع ال نینو، این بادها ضعیف می‌شوند یا حتی خلاف جهت حرکت می‌کنند که روی آب و هوای سراسر زمین تاثیر می‌گذارد. آب گرم سطح دریا، در نزدیکی سواحل غربی آمریکای جنوبی تلنبار می‌شود و آب سرد در أعماق اقیانوس باقی می‌ماند. در این مواقع عموما مناطق مرطوب به سمت خشکسالی می‌روند و مناطق خشک هم زیر باران‌های شدید غوطه می‌خورند و حتی گاهی صحراها را سرسبز می‌شوند.

در لا نینا، اما پدیده‌ای برعکس ال نینو داریم. بادهای مداوم در لا نینو شدیدتر از معمول هستند و آب گرم بیشتری را به سمت آسیا می‌رانند. آب‌های سردی که از سواحل آمریکا جاری می‌شوند، تندباد را به سمت شمال می‌رانند. نتیجه‌اش زمستان‌های بیش از حد معمول گرم در جنوب و سردتر از معمول در شمال خواهد بود.

ال نینو و لا نینو پدیده‌هایی هستند که بخشی از چرخه ال‌نینو-نوسان جنوبی یا به اختصار "اِنسو" را می‌سازند. ("نوسان جنوبی" به تغییر در فشار هوای سطح دریا در منطقه استوایی اقیانوس آرام اشاره دارد.)

پژوهشگران دانشگاه اوهایو فکر می‌کنند تبدیل بین ال نینو و لا نینا احتمالا تحت تاثیر موج زیرسطحی اقیانوس است که از نیروی جاذبه جزرومدی ماه ناشی می‌شود. پژوهشگران دانشگاه توکیو هم گزارش کرده‌اند که با مشاهده چرخه مدار نوسانی ۱۸.۶ ساله‌ ماه می‌توان پدیده "اِنسو" را پیش‌بینی کرد.

فیل وودوُرث، کارشناس در زمینه سطح دریا و از اعضای مرکز اقیانوس‌شناسی ملی بریتانیا، می‌گوید: "مشخصا اثر نوسان مداری ماه روی دمای سطح دریاها شناسایی شده است. " جاذبه ماه روی جریان‌های جزرومدی تاثیر می‌گذارد و در نتیجه روی حرکت و اختلاط لایه‌های بالایی اقیانوس اثر می‌گذارد که به گفته آقای وودورث، "تاثیر ویژه‌اش بر اقیانوس آرام شمالی است. "

یخ، زمین و هوا
با اینکه چرخه نوسان مدار ماه قرار است در دهه‌های آینده تغییرات قابل‌توجهی ایجاد کند، در بازه کوتاه‌تر، ماه به روش‌های کمتر شناخته‌شده‌ای نیز بر زمین تاثیر می‌گذارد.

گفته می‌شود که ماه روی دمای قطب و تغییرات وسعت یخ موجود در قطب شمال نیز تاثیر می‌گذارد. البته این موضوع، ربطی به نوسان مدار ماه ندارد بلکه بیشتر به تغییرات میزان نوری که ماه منعکس می‌کند مربوط است که دائم زیاد و کم می‌شود. اندازه‌گیری‌های ماهواره‌ای نشان داده است که دمای قطب وقتی ماه کامل است، ۰.۵۵ درجه سلسیوس گرم‌تر می‌شود.

اضافه بر این، نیروهای جزرومدی ورقه‌های یخ را در هم می‌شکنند و جریان‌های حرارتی اقیانوس را تغییر می‌دهند و بدین صورت میزان یخ موجود در قطب شمال متغیر می‌شود.

به گفته کریس ویلسون، کارشناس فیزیک دریا و اقلیم اقیانوس در مرکز اقیانوس‌شناسی ملی بریتانیا، ماه هم روی سطح دریا و هم در اعماق اقیانوس، جریان‌ها و امواج جزرومدی تولید می‌کند. او می‌گوید: "این جریان‌ها می‌توانند در حین جابه‌جایی و اختلاط آب‌های گرم‌تر یا حرکت‌های کششی که یخ را به قطعات کوچک‌تر خرد می‌کند، یخ دریا را آب کنند یا درهم بشکنند که البته بیشتر باعث ذوب آنها می‌شوند. "

تنها آب و یخ اقیانوس‌ها نیستند که جزر و مد را تجربه می‌کنند. ماه حتی بر اتمسفر و خاک هم اثری شبیه جزر و مد دریا می‌گذارد.

جزر و مد زمین چیزی شبیه به جزر و مد اقیانوس است. زمین خشک هم درست مثل دریا تغییر شکل می‌دهد و بالا می‌آید و باعث بروز فعالیت‌های آتشفشانی و زمین‌لرزه می‌شود.

جزر و مد جوی سبب جابه‌جایی جریان انرژی از سطوح بالاتر به سطوح پایین‌تر جو و در نتیجه تغییر فشار می‌شود. ارتباط فشار هوا و موقعیت ماه در آسمان اولین بار در سال ۱۸۴۷ کشف شد. نیروی جاذبه ماه اتمسفر زمین را دچار نوسان و تحدب می‌کند، درست همان چیزی که در مورد آب اتفاق می‌افتد.

لیز بنتلی، مدیر اجرایی انجمن سلطنتی هواشناسی، می‌گوید: "تغییرات فشار اتمسفر و دمای بالا به هم مرتبطند که به این معنی است که مولکول‌های هوا می‌توانند رطوبت بیشتری را به شکل بخار هوا در خود نگه دارند و بدین صورت احتمال بارش و رطوبت را پایین بیاورند. در نتیجه، فشار کمتر یعنی هوای سرد و بارش داریم و فشار بالاتر هم به معنای هوای دلپذیرتر و آرام‌تر است. "

اما تاثیر ماه از طریق این جزر و مدهای جوی بر بارندگی اندک است چون عوامل دیگری مانند گرمای خورشید تاثیر بس بزرگ‌تری دارد. پژوهشگران دانشگاه واشینگتن می‌گویند ماه بر بارندگی اثر می‌گذارد اما تاثیرش تنها حدود یک درصد است.

جان والاس، استاد علوم جوی از دانشگاه واشینگتن، می‌گوید: "مواقعی که جاذبه خورشید و ماه هر دو در کارند، کمی بیشتر از شش ساعت قبل یا بعدش امکان بارندگی داریم. بنابراین جاذبه ماه روی اینکه چقدر باران می‌بارد اثری ندارد اما روی اینکه چه زمانی ببارد چرا. "

تاثیر ماه، گاه ظریف و گاه ژرف، تاثیر تکوین‌گری روی حیات کره زمین داشته است. بعضی پژوهشگران استدلال می کنند که این ماه بوده که حیات روی زمین را ممکن کرده است. ماه باعث ثبات چرخش زمین به دور خودش یا همان حرکت وضعی می‌شود و این موضوع کمک می‌کند ما آب وهوای پایداری داشته باشیم. بدون ماه، زمین نوسان‌های نامنظم‌تری داشت، قطب‌ها نسبت به مدار زمین به‌طور قابل توجهی جا‌به‌جا می‌شدند و فصل‌ها و روز و شب، کاملا با وضع فعلی متفاوت بود.

اما این جزر و مد که حیات روی زمین را ممکن کرده است، در عین حال دارد ماه را از ما دور می‌کند. هر سال، ماه به دلیل جزر و مدهایی که روی زمین ایجاد می‌کند، چیزی حدود ۴ سانتی‌متر از زمین فاصله می‌گیرد. زمین بسیار تندتر از ماه به دور خود می‌چرخد بنابراین کشش گرانشی برآمدگی ناشی از جزر و مد، ماه را سریعتر به جلو می‌کشاند. درست مثل وقتی که شما روی چرخ و فلک توی پارک نشسته‌اید؛ هر چه تندتر بچرخد احساس می‌کنید نیرویی دارد شما را به بیرون پرتاب می‌کند.

ماه نزدیک‌ترین متحد ما در این جهان بی‌کران است و بدون او زمین بسیار یکه و تنها خواهد بود.

کاترین لیتام
بی‌بی‌سی
 
فیلمها و خبرهای بیشتر در کانال تلگرام پیک ایران