اختلاف در زاویه تابش خورشید
فصل ها در زمین
فصل ها در زمینبهار، تابستان،پاییز وزمستان ۴ فصلی هستند که ما زمینیان به خوبی آنها را می شناسیم،البته این فصول برای ساکنان عرض های بالاتر از مدار راس السرطان و پایین تر از مدار راس الجدی محسوس تر است. زندگی ما خواه یا نا خواه با این فصول گره خورده،مثلا با فرارسیدن بهار و تابستان بیشتر به سراغ طبیعت می رویم وبه گشت وگذار در طبیعت می پردازیم و در پاییز و زمستان خانه نشین می شویم. اما آیا تمام ما که اینقدر تحت تاثیر این فصول هستیم از طریقه ی به وجود آمدنشان اطلاع داریم؟ و می دانیم که چگونه جای خود را با یکدیگر عوض می کنند؟اگر منظومه شمسی را یک صفحه بزرگ در نظر بگیریم که خورشید در وسط آن قرار گرفته است. و اگر خط استوای زمین را به صورت یک صفحه دیگر در فضا امتداد دهیم صفحه منظومه شمسی رابا زاویه 23.5 درجه قطع می کند یا به عبارت دیگر اگر محور چرخش زمین را رسم کنیم 23.5درجه با خط عمود بر صفحه منظومه شمسی زاویه می سازد. که این 23.5 درجه همان علت ایجاد فصول در زمین است که آن را با نام تمایل محور زمین می شناسیم.مدار زمین به دور خورشید مداری بیضی شکل است و طبق قانون کپلر زمین در زمانی که به خورشید نزدیک تر است با سرعت بیشتر(۶ ماه دوم سال که ماهها ۳۰ روزه است) و در زمانی که از خورشید دور تر است( ۶ ماه اول سال با ماه های ۳۱ روزه) با سرعت کند تری در مدار خود حرکت می کند. در روز اول بهار خورشید بر عرض جغرافیایی صفر درجه زمین یا همان خط استوا دقیقا عمود می تابد. در این روز خورشید دقیقا از شرق طلوع و از غرب غروب می کند، همچنین مدت زمان روز و شب مساوی و برابر ۱۲ ساعت می شود. از روز ۱ فروردین بتدریج مکانی که خورشید عمود می تابد به سمت عرض های شمالی حرکت می کند و زوایه تابش خورشید در عرضهای شمالی عمود تر می شود. و طول روز ها در نیمکره شمالی افزایش می یابد. به علاوه محل طلوع خورشید از سمت شرق به شمال شرقی و محل غروب خورشید از سمت غرب به شمال غربی متمایل می شود. طولانی تر بودن روزهای شش ماهه اول سال را شاید بتوان این طور بیان کرد:که طبیعتا مدت زمانی که خورشید باید از سمت شمال شرقی به سمت شمال غربی طی مسیر کند بیشتر از مدت زمانی است که باید از شرق به غرب برود. البته این تنها دلیل طولانی بودن روزها نیست اما در حال حاضر کفایت می کند.پس از گذشت ۳ ماه خورشید به حد کافی بالا آمده و روز ۱ تیر ماه خورشید بر مدار راس السرطان عمود می تابد. اگر دقت کنید متوجه خواهید شد که عرض جغرافیایی مدار راس السرطان برابر با زاویه انحراف زمین یعنی 23.5 درجه است. در اینجا لازم است که به ایرانی بودن خود افتخار کنیم!! چرا؟ بدلیل اینکه از اول فروردین تا اول تیرکه برابر ۳ ماه ...
تنظیم شرایط محیطی
منطقه آسایش : به منطقه ایی گفته می شود که انسان در آن احساس آرامش کند نه احساس گرما و نه احساس رطوبت و سرما کند- و دمای محیط آن بین 26 و 21 باشد. (دمای داخل بدن انسان 37 و بیرون بدن انسان 32) بیرون بدن 38 ناراحت کننده و پائین 32 در بیرون بدن ناراحت کننده است. * منطقه آسایش محدوده ای است که فرد در آن احساس آسایش می کند بر اساس دمای هوا و میزان رطوبت. تأثیر عوامل اقلیمی بر منطقه آسایش : تابش آفتاب و باد. همچنین رطوبت هوا در محدوده منطقه آسایش تأثیر می گذارد. تابش آفتاب : * در شرایطی که دمای هوا کمتر از 21 باشد تابش آفتاب باعث گسترش منطقه آسایش می شود. اما اگر دما بیش از این باشد مثلاً c 29 بالا باشد چون هوا گرم است باعث کم شدن محدوده آسایش می شود. تأثیر رطوبت هوا در منطقه آسایش : رطوبت باعث کاهش دمای هوای خشک می شود. در رطوبت نسبتی 30% با دمای هوای c 32 آزاردهنده می شود. (هوای شرجی) اگر رطوبت 10% افزایش کند با همین دما قابل تحمل تر می شود. تأثیر باد بر منطقه آسایش : (باد غربی در کشور ما در مناطق سرد نامرغوب می باشد.) (باد غربی در کشور ما در مناطق مرطوب نامرغوب می باشد.) (باد غربی در کشور ما در گرم با رطوبت بالا تقریباً مرغوب است.) آفتاب صبح یعنی تا ساعت 10 چون گرم نیست بهتر است به آشپزخانه که وسایل گرم کننده دارد تابیده شود . اتاق خواب چون بیشتر وقت در آن سپری می کنیم در قسمت جنوب استفاده شود. * زاویه تابش خورشید در هر ساعت 15 می باشد. چون شبانه روز 24 ساعت است و خورشید 360 درجه حرکت می کند. 1. معتدل و مرطوب شمال 2. سرد و کوهستانی کردستان 3. گرم و مرطوب جنوب- دزفول-خوزستان 4. گرم و خشک یزد- کاشان معتدل و مرطوب : باید روی سکو قرار بگیرند تا به رطوبت زمین برخورد نکند. یا سکوها به صورت چهار پایست یا به صورت دیوار یکپارچه که دو سوراخ در شمال و جنوب (بیشتر) به سمت بادهای غالب قرار می دهند که به آن گربه روی می گویند. - - استفاده از رنگ روشن در نمای ساختمان – (دمای شب با روز اختلاف زیاد باهم دارند. به خاطر ظرفیت گرمایی ، ظرفیت گرمایی آب بیشتر از خاک است.) نیم دریا و خشکی : هنگام روز هوای روی خشکی گرمتر از هوای روی دریاست بنابراین این اختلاف دما باعث می شود هوای روی خشکی که گرمتر است بالا رود و هوای روی دریا به سمت خشکی آمده و جای آن را بگیرد. در شب هوای روی دریا گرمتر از هوای روی خشکی است در شب دریا گرمتر از خشکی است در نتیجه هوا از سمت خشکی به سمت دریا است. - برون گرا هستند. – زیر زمین ندارند. – پنجره های بزرگ و قدیدارند. – مصالح از ...
نمونه سوالات علوم زمین1
سئوالات تک گزینه صحیح(بسته پاسخ) 1- علت پیدایش فصول و اختلاف شبانه روز چیست؟ الف)تمایل محور زمین نسبت به استوا ب)تمایل مدار حرکت انتقالی نسیت به نصف النهار ج) انطباق دایره ی عظیمه روشنایی برخط استوا د)تمایل محور زمین نسبت به مدار حرکت انتقالی 2- در اول فروردین طول روز در شهرهای تهران-استکهلم-لندن-توکیوچگونه است؟ الف)طول روز در استکهلم بیشتر است ب)در لندن و توکیو یکسان،در تهران بیشتراز استکهلم ج) در چهار شهر طول روز برابر است د) در تهران طول روزکمتر است 3- آزمایش پاندول فوکو چه امری را ثابت می کند؟ الف)حرکت انتقالی زمین ب)حرکت وضعی زمین ج)گردش ماه به دور خورشید د)نیروی جاذبه زمین 4- حرکت وضعی زمین چگونه ثابت است؟ الف)با آزمایش فوکو ب)با آزمایش دوپلر ج)با تغییر رنگ ستاره ها د)با مشاهده فصول 5- وقتی زمین از یک ستاره دور می شود ،نور آن چه تغییری می کند؟ الف)طول موجنورکوتاهتر ب)رنگ نور متمایل به آبی ج) سرعت نور زیاد تر د)رنگ نور متمایل به قرمز 6- برروی دایره ی استوا، طول سایه یک میله به هنگام ظهر شرعی، در چه روزهایی یکسان است؟ الف)اول تیر و اول دی ب)اول مهر و اول تیر ج)اول فروردین واول دی د)اول مهر و اول فروردین 7- کشور ما در میان دو مدار25تا39درجه شمالی ودونصف النهار 44و63درجه شرقی قرار دارد.حداکثر اختلاف زمانی طول خورشید در کشور ما چند دقیقه است؟ الف)56 دقیقه ب)57دقیقه ج)72 دقیقه د)157 دقیقه 8- اگر در لندن ساعت 7 صبح باشد،ساعت شهری در 75 درجه شرقی چه زمانی را نشان می دهد؟ الف)ساعت 2صبح ب)12ظهر ج)5صبح د) 2بعد از ظهر درستی یا نادرستی جملات زیر را مشخص کنید وپاسخ درست ،جملات نادرست را بنویسید. 1-اثبات حرکت انتقالی به کمک پدیده ای صورت می گیرد که به اثر دوپلرمعروف است. درست نادرست 2-نور ستاره ای که از ما دور می شود مایل به آبی است. درست نادرست 3-برای رخ دادن اثر دوپلر ،سرعت چرخش زمین به دور خورشید را300 کیلومتر در ثانیه محاسبه کرده اند.درست نادرست 4-مدار گردش زمین به دور خورشید بیضی نزدیک به دایره است درست نادرست 5-در عصرما به علت ارتباطات بسیار ...
تاثیر عوامل اقلیمی در معماری
خورشید :کره زمین دارای محور دوران ثابتی است که نسبت به خط عمود بر صفحه گردش زمین به دور خورشید 5 /23 درجه انحراف دارد . از آنجائیکه این محور نقاط مختلفی از کره زمین را در فصول مختلف مقابل خورشید قرار می دهد لذا حرارت و آب و هوای کره زمین در هر منطقه بنابر زاویه تابش خورشید نسبت به زمین فرق می کند و این مطلب باعث ایجاد فصول مختلف سال در هر ناحیه از کره زمین می شود . به دلیل انحراف محور زمین ، زاویه تابش آفتاب نسبت به زمین و همچنین مکان طلوع و غروب آفتاب در فصول مختلف فرق می کند. جهت مشخص نمودن موقعیت خورشید در ساعات مختلف روز و فصول گوناگون باید زاویه تابش و جهت تابش آفتاب مشخص باشد . زاویه تابش آفتاب در زمستان کمتر و در تابستان بیشتر است . با استفاده از این خاصیت می توان یک سایبان بالای پنجره استفاده نمود که با این کار جلوگیری می شود از ورود آفتاب به شکل مستقیم در داخل ساختمان . و همین طور در زمستان آفتاب به شکل مایل وارد ساختمان می شود . قراردادن اکثر بازشوها و پنجره های بزرگ در قسمت جنوبی ساختمان و حفاظت از این پنجره ها در مقابل آفتاب تابستان به وسیله سایبان و یا ایوان از خصوصیات اکثریت ساختمانهای سنتی و جدید ایران است . باد : اختلاف درجه حرارت و فشار هوا به علاوه حرکت کره زمین باعث جابجائی هوا در نتیجه باد می شود . استفاده از باد در طراحی ساختمان نقش تعیین کننده ائی دارد که باید به شکلی صحیح کنترل گردد. در اقلیم سرد باید جلوی بادهای سرد زمستانه سد شود و در اقلیم گرم باید از بادهای خنک حداکثر استفاده صورت گیرد این کار با طراحی صحیح و فرم بنا امکان پذیر است . محل قرار گیری بازشوها نیز باید در طراحی مورد توجه قرارگیرد . با قراردادن درختان سوزنی مانند کاج و سرو بادشکن و پستی و بلندی زمین و یا ابنیه مجاورمی توان جلوی باد مزاحم را گرفت و به همین طریق با استفاده از عوارض زمین ، گیاه و ابنیه مجاور می توان باد مطلوب ومساعد منطقه را به سمت دلخواه هدایت نمود . جهت تهویه داخل ساختمان خصوصاً در فصول گرم سال بهتر است تهویه دو طرفه باشد که باد از یک طرف داخل و از طرف دیگر هوای نامطبوع را خارج نماید . تهویه طبیعی ساختمان در ابنیه سنتی ایران بادگیر است . بادگیر : استفاده از بادگیر از سالهای گذشته در ایران متداول بوده است . بادگیرها با اشکال مختلف در شهرهای مرکزی و جنوبی ایران ساخته شده که هر کدام بر حسب ارتفاع و جهت باد مطلوب طراحی و اجراء شده اند . هنوز میتوان باقی مانده بادگیر ها را در اقلیم گرم و مرطوب در جنوب در شهرهایی مانند : بندرعباس ، بندرلنگه ، قشم ، بوشهر ، اقلیم گرم وخشک نواحی مرکزی مانند : کرمان ، نائین ، یزد ، طبس ...
کلیات جغرافیا
*وجه مشترک بین تاریخ و جغرافیا=انسان*تعریف جغرافیا=رابطه بین انسان و محیط رابطه+انسان+محیط*هرگونه تغییری که در محیط طبیعی صورت گرفته باشد توسط انسان است*تغییرات درون زمینی که انسان در آن نقشی ندارد=سیل و آتشفشان و سونامی(نقش انسان پیشگیری کردن است)*تغیییرات بیرون زمینی که انسان در آنها دخیل است=سیل-بهمن-گردباد*ناحیه=هرناحیه دارای سنخیت و یکپارچگی است و نقطه یکپارچگی هرناحیه در مرکز آن ناحیه است*انواع ناحیه=جنگلی – بیابانی – قطبی*از گردش زمین به دور خورشید دو حرکت به وجود می آید=حرکت انتقالی و حرکت وضعی*درحرکت انتقالی سال به وجود می آید و در نتیجه حرکت وضعی شب و روز حاصل می شود*طول و عرض جغرافیایی=طول جغرافیایی=فاصله هر نقطه تا نصف النهارمبداءعرض جغرافیایی=*****جهت مطالعه={برا ی محاسبه اختلاف ساعت این فرمول استفاده می شود (15=24/360) هر 15درجه یک ساعت محاسبه می شود(به سمت شرق اضافه می کنیم یعنی به سمت شب حساب می شود و به سمت غرب کسر می کنیم)360 گردش سیصدوشصت درجه ای زمین به دور خودش در یک شبانه روز است-عدد 24 یک شبانه روز است که از محاسبه آن اختلاف ساعت را می توان بدست آورد}******دلایل اختلاف دما در زمین=1-زاویه تابش خورشید-2-ارتفاع-3-چین خوردگی ها(کوهها)-4-جهت وزش بادها*انواع بادها=بادهای سرد و خشک-باد های سرد و مرطوب-بادهای گرم و خشک-بادهای گرم و مرطوب-بادهای موسمی(فصلی)باران آور*در تورپوسفر زمین هر1000مترارتفاع 6درجه کاهش دما خواهیم داشت*تعریف نقشه=کوچک کردن زمین در مقیاس مختلفهر یک سانت در نقشه برابر با 100 سانتی متر در محیط است*منطقه اوراسیا=کوه های اورال-اروپاو آسیا*عوامل طبیعی که بر روابط سیاسی بین کشورها تاثیر گذاراست=ژئوپلوتیکنواحی مختلف آسیا:*مرکزآسیا=مردمان خشن بعلت سرمای شدید و عدم وجود رطوبت*سردترین بیابان آسیا=بیابان گوبی(مغولستان)*وسیع ترین بیابان سرد دنیا=بیابان قطب جنوب و قطب شمال*بزرگترین فلاتهای دنیا=تبت –پامیر-ایران*عامل تمرکز جمعیت=آب خوب-طمین حاصلخیز-هوای مناسب*عوامل تعیین کننده آب و هوای کره زمین=زاویه تابش خورشید-جهت چین خوردگیها-جهت ورزش باد-دوری و نزدیکی به دریا-تحت تاثیر مرکز کم فشار و پرفشار-دوری و نزدیکی به خط استوا-تحت تاثیر قرار گرفتن جریانات سرد یا گرم دریایی-ارتفاع*جریان هوا همیشه از مناطق پرفشار به کم فشار است*ویژگیهای جریانات هوای کم فشار و پرفشار=هوای سرد(مرکز پرفشار-سنگین است و نشست دارد)-هوای گرم(مرکز کم فشار-سبک است و نمی نشیند)*ویژگیهای آب و هوای اروپا=1-تحت تاثیر آب و هوای اقیانوسی است-2-فاقد بیابان است-3-کوههای جوان و پیر دارد*جلگه های اروپا بیشتر در کوه های پیر قرار دارد*جنوب ...
هندسه
محاسبات اراتستن اولین فردی که اندازه زمین را دقیق اندازه گرفت، اراتستن (195 ـ 276 قبل از میلاد) ریاضیدان یونانی بود. وی متوجه شد که روز اول تابستان در آسوان، خورشید در بالای سر است و در اسکندریه که 772 کیلومتر با آن فاصله دارد، در بالای سر نیست. وی نظر داد که سطح زمین باید نسبت به خورشید، انحنا داشته باشد.وی با استفاده از طول سایه ای که هنگام ظهر اول تابستان در اسکندریه تشکیل می شود، و مقایسه آن با طول سایه در روز اول تابستان در آسوان و با استفاده از هندسه خطوط مستقیم، انحنای زمین را با فرض کروی بودن آن حساب کرد. در نتیجه محیط و قطر زمین را تعیین کرد. او اختلاف زاویه تابش خورشید بر فراز اسکندریه و آسوان را 7/2 درجه اندازه گرفت. این زاویه برابر است با یک پنجاهم کمان یک دایره. او می دانست که فاصله آسوان و اسکندریه 772 کیلومتر است و بدین ترتیب محیط زمین را 772×50 یعنی 38600 کیلومتر محاسبه کرد. این رقم به عدد واقعی 40074 کیلومتر بسیار نزدیک است
نزدیکترین نقطه زمین به خورشید
نزدیکترین نقطه زمین به خورشید مدتی پیش در تعدادی از وب سایت ها مطالبی منتشر شده بود که به نزدیک ترین نقطه زمین به خورشید اشاره کرده بودند. این مطالب که همگی از یک منبع گرفته بودند یکی از ارتفاعات جنوب ایران را به علت نزدیکی به خط استوا به عنوان نزدیک ترین نقطه زمین به خورشید معرفی کرده بودند. از آنجایی که این موضوع، مسأله ای جغرافیایی است که می تواند از طریق محاسبه یا اندازه گیری جوابی داشته باشد نگارنده این نوشتار را بر آن داشت که در این زمینه بررسی بیشتری انجام دهد و ببیند که تاکنون چه تحقیقاتی در این زمینه در متون علمی منتشر شده است. بر اساس بررسی های انجام شده، تحقیقی روی این موضوع در سایت های علمی مشاهده نمی شود. از آنجایی که یکی از معیارهای مهم انتشار یک مقاله در انتشارات معتبر اهمیت اصل مسأله است، شاید بتوان گفت که موضوع نزدیکترین نقطه زمین به خورشید اهمیت چندانی ندارد و حتی اگر این مسأله جواب نامعلومی داشته باشد طرح این سؤال موضوعیت چندانی در حد انتشار در مراجع معتبر علمی نداشته است. با این حال اگر جواب این مسأله مشخص باشد ممکن است این سؤال پیش بیاید که چرا این نقطه تاکنون معرفی نشده است. در این نوشتار، با رویکردی محاسباتی به این مسأله نگاه می شود و ضمن استخراج روابط ریاضی حاکم بر این مسأله نشان داده می شود که جواب این مسأله چگونه بدست می آید. استنباط می شود که جواب این مسأله با حل معادلات ساده ریاضیات متوسطه بدست می آید و مشخص می شود که چه نقطه یا نقاطی از کره زمین به خورشید نزدیک تر هستند. ابتدا بدون توسل به روابط ریاضی و تنها با نگاهی تصویری، تخمینی زده می شود که چه مناطقی از کره زمین می توانند به خورشید نزدیک تر باشند. به عبارتی بدون هیچگونه محاسبه و معادله ای فقط با نگاهی به این منظومه مشخص می شود که کدام نقاط زمین بیش از همه پتانسیل نزدیکی به خورشید را دارند. اشکال 1 و 2 نمایی از مدار زمین دور خورشید را نشان می دهند. همانطور که می دانیم کره زمین با انحراف زاویه تقریبی 23.5 درجه از محور اصلی (گذرنده از قطب ها) حول خورشید در یک مدار بیضوی شکل می چرخد. این پدیده سبب 2 خاصیت مهم می شود. اول اینکه باعث می شود خورشید در طول سال با زوایای متفاوتی به زمین بخورد و پدیده فصل ها را پدید آورد. دقت کنیم که ایجاد فصل ها و گرم و سرد شدن هوا (تابستان و زمستان در نیمکره شمالی) نه به علت مدار بیضوی شکل زمین است که تصور شود هنگامی که زمین به خورشید نزدیکتر است، گرمتر و هنگامی که دورتر است سردتر است. بلکه برعکس، در زمستان (در نیمکره شمالی) زمین نسبت به خورشید در ...
تنظیم شرایط محیطی بر اساس اقلیم شهر قم
اطلاعات عمومی در خصوص شهر قم شهر قم مرکز استان قم و نیز مرکز شهرستان قم می‌‌باشد. کوچک‌ترین استان ایران است. موقعیت جغرافیایی شهري است در حاشيه كوير، كه در فاصله 140 كيلومتري جنوب شهر تهران در عرض جغرافیایی ۳4 درجه و طول جغرافیایی 50 درجه. مساحت شهر قم حدودا 11 هزار و 300 کیلومتر مربع است. اقلیم آب و هوای قم در طبقه بندی اقلیمی کشور در زمره آب و هوای نیمه بیابانی (جزو اقلیم کویری و خشک) چون نزدیک به منطقه بیابانی مرکز ایران است تابستانهای آن گرم و خشک و زمستانهای آن کم و بیش سرد است اختلاف دمای سالانه نسبتاً زیاد و در اغلب اوقات خشکی هوا غلبه دارد. میزان بارندگی سالانه حدود 138 میلی متر می باشد. وزش باد با استفاده از آمار21ساله (1386-1366) فراوانی وزش بادهاي غربي در قم بيشتر و در ماه هاي گرم بادهاي قم اغلب داراي راستاي شرقي و در فصول سرد سال بيشتر داراي راستاي غربي هستند. سرعت بادهای غربی در منطقه بیشتر است. تابش آفتاب زاویه تابش آفتاب در پائین ترین موقعیت سالانه ۳۲ درجه و در بالاترین موقعیت سالانه ۷۸ درجه می باشد. جمعیت بر اساس سرشماری سال ۱۳۸۵، برابر با ۹۵۹٫۱۱۶ نفر بوده است. بررسی سیستمهای گرمایش و سرمایش در استان قم آب و هوای قم در طبقه بندی اقلیمی کشور در زمره آب و هوای نیمه بیابانی (جزو اقلیم کویری و خشک) چون نزدیک به منطقه بیابانی مرکز ایران است تابستانهای آن گرم و خشک و زمستانهای آن کم و بیش سرد است اختلاف دمای سالانه نسبتاً زیاد دارد بنا بر این هر دو سیستم گرمایش و سرمایش در این استان از اهمیت ویژه برخوردار می باشد. با توجه به خشکی هوا در استان قم اهمیت به این موضوع که سیستم سرمایش و یا گرمایش بتواند همزمان رطوبت لازم را نیز تعمین کند باید مورد توجه قرار گیرد چون در اغلب اوقات خشکی هوا غلبه دارد . سیستم سرمایش سیستم سرمایش غالب در استان قم کولر آبی می باشد و در سالیان اخیر استفاده از کولر های گازی در استان افزایش یافته است. برخی از معایب و مزایای کولرهای آبی و گازی: در کل هزینه های کولر آبی نسبت به همه سیستم های تهویه پایین و مقرون بصرفه می باشد. سرعت چرخش هوا و تولید سرما برای کولرهای آبی نسبتا خوب می باشد. با توجه به اینکه کولرهای آبی در ظرفیت های مختلف ساخته می شود تقریبا در تمامی موارد امکان استقلال واحد های مختلف یک ساختمان از یکدیگر در بهره برداری و هزینه ها وجود دارد و این یک حسن بزرگ محسوب می شود. در صورتی که کولرهای آبی به ترموستات های اتاقی مجهز شوند ، امکان کنترل درجه حرارت و اتوماتیک کردن کار کولر آبی وجود دارد لکن برای کنترل جداگانه هر اتاق تقریبا راهی وجود ندارد. سرمایش ...