CALM/arwiki huggingface dataset:
وكذلك أظهرت تجارب بنيامين فراكلين أواسط القرن ال18 بأن الموجودة بالغلاف الجوي لا تختلف اختلافا جوهريا عن تلك التي تنتج في المختبرات. فقد لاحظ فرانكلين سنة 1749 بأن البرق له نفس الخصائص التي يمكن إنتاجها في الآلات الكهربائية.
افترض فرانكلين في يوليو 1750 بأنه بالإمكان أخذ كهرباء من الغيوم وذلك بوضع هوائي معدني ذو رأس مدبب. وقد طبق الفرنسي توماس داليبارد تلك الافتراضية سنة 1752 حيث نصب قضيب حديدي طوله في قرية بشمال باريس، وقد جذب القضيب شرارة برق من غيمة عابرة. مع الهوائيات الأرضية المعزولة، أمكن لصاحب التجربة أن يربط سلك تأريض معزول بالشمع وملامس للهوائي وراقب تفريغ الشرارة من الهواء إلى سلك التأريض. وبنتيجة تلك التجربة أكد داليبارد بأن نظرية فرانكلين كانت صحيحة.
سجل فرانكلين قائمة بأوجه الشبه التالية بين الكهرباء والبرق:
وفي يونيو 1752 أعلن فرانكلين عن تنفيذ تجربة طائرته الورقية الشهيرة. واعاد روماس تجربة الطائرة الورقية حيث عملها من سلسلة معدنية طولها ، وأيضا الذي أعطى العديد من الملاحظات حول كهرباء الغلاف الجوي. وأعاد ليمونير (1752) تكرار تجربة فرانكلين مع هوائي ولكن استبدل سلك تأريض مع جزيئات الغبار (فحص الجاذبية). ونبه في وثيقة عن حالة الطقس المعتدل، فكهربة الغلاف الجوي لليوم الصحو والتغييرات لتلك الكهرباء. وأثبت بكاريا (1775) معلومات ليمونير حول التحولات اليومية وقرر بأن الشحنة القطبية للغلاف الجوي في الجو الصحو تكون موجبة. وسجل ساسور (1779) بيانات تتعلق بالشحنة المستحثة للموصل في الغلاف الجوي. وكان جهاز ساسور (وهو عبارة عن كرتين معلقتين بالتوازي مع سلكين رقيقين) مقدمة للإلكتروميتر. واكتشف ساسور أن حالة الطقس المعتدل له تباين سنوي واكتشف أيضا أن هذا التباين يكون أيضا مع الارتفاع. وفي سنة 1785 اكتشف كولوم الإيصالية الكهربائية للهواء. وكان اكتشافه يتعارض مع الفكر السائد في ذلك الوقت، حيث تعتبر غازات الغلاف الجوي مواد عازلة (إلى حد ما ليست موصلات جيدة جدا عندما لا تكون متأينة)، لكن للأسف فإن بحثه قد أهمل تماما. في سنة 1804 وضع بول إرمن نظريته القائلة بأن الأرض لها شحنة سالبة. وقد أكد بلتير (1842) بالتجربة نظرية إرمن. وفي ستينات من القرن 19 افترض اللورد كلفن بأن شحنة الغلاف الجوي الموجبة تفسر "حالة الطقس المعتدل" ثم اعترف في وقت لاحق بوجود حقول كهربائية في الغلاف الجوي.
على مدى القرن التالي ساهم عدة باحثين بزيادة حجم المعرفة بظاهرة كهرباء الغلاف الجوي وذلك باستخدام أفكار ألساندرو فولتا وفرانسيس رونالد. ومع اختراع المكهار المحمول (إلكترومتر) و في القرن 19 أدى ذلك إلى زيادة في مستوى دقة النتائج الملحوظة. وقبل أن ينتهي القرن 19 اكتشف لينز (1887) بأن معظم الموصلات تفقد شحنتها وإن كانت معزولة بالكامل مؤكدا ماكتشفه كولوم من قبل، وكمية تلك الشحنة المفقودة تعتمد على الظروف الجوية. وميّز هوفرت (1888) ومضات البرق الهابطة كل على حدة باستخدام كاميرات بدائية وسجلها في تقريره "ومضات البرق المتقطعة" . ثم اقترح كلا من إليستر وجيتل اللذان عملا في مجال الانبعاث الحراري نظرية لشرح البنية الكهربائية للعواصف الرعدية (1885)، وبعد ذلك اكتشف إشعاع الغلاف الجوي (1899). ومع الوقت أصبح واضحا أن الأيونات الحرة الموجبة والسالبة هي موجودة دائما في الغلاف الجوي وبالإمكان جمع هذا الانبثاق المشع. وقدّر فريدرك بوكل (1897) كثافة تيار البرق من خلال تحليل ومضات البرق في البازلت ودراسة بقاياها المغناطيسية (بما ان البازلت من معادن الحديد المغناطيسي فإنه يصبح ذو قطبية مغناطيسية عندما يتعرض لمجال خارجي قوي مثل ضربة البرق).
وقد واصل الإيطالي لويجي بالميري أبحاثه في كهرباء الغلاف الجوي باستخدام الإلكترومتر. وبحث كلا من نيكولا تسلا وهيرمان بلوسون على إنتاج الطاقة والقدرة من كهرباء الغلاف الجوي. وقد اقترح تسلا أيضا استخدام دائرة كهرباء الغلاف الجوي لنقل الطاقة الكهربائية لاسلكيا إلى مسافات بعيدة. وقد عملت أبحاثا على حجم الحقل الكهربائي للأرض وسجلت عنصرها العمودي. وقد تطورت خلال القرن ال20 اكتشافات كهربة الغلاف الجوي عن طريق الأدوات الكهربائية الحساسة، وكذلك الأفكار التي تدور حول المحافظة على شحنة الأرض السالبة. بما أنه قد تم قدر معين من أعمال الملاحظة على أفرع كهرباء الغلاف الجوي، إلا أن العلم لم يتطور إلى حد كبير. ويعتقد أن أي جهاز يمكن استخدامه لاستخراج طاقة مفيدة من كهرباء الغلاف الجوي ستكون تكلفته باهظة من ناحية التصنيع والصيانة، وعلى الارجح هذا هو السبب عدم جذب هذا المجال الكثير من الاهتمام.
تنتشر كهرباء الغلاف الجوي في البيئة ويعثر على بعض أشكالها في مسافة أقل من أربعة أقدام عن سطح الأرض، وكلما ارتفعنا أصبح أكثر وضوحا. وبيت القصيد في ذلك هو أن الهواء الذي فوق سطح الأرض عادة مايكون موجب الشحنة أثناء الطقس الجيد، أو على الأقل موجب مقارنة مع سطح الأرض، حيث أن شحنة سطح الأرض سلبية نوعا ما. إضافة إلى ذلك فإن وجود النشاط الكهربائي في الغلاف الجوي سببه تراكم هائل من الشحنات الساكنة للتيار المتولد من احتكاك الهواء مع بعضه -على افتراض ذلك-، وهو مايفسر باقي الظواهر المختلفة من البرق والعواصف الرعدية. والأمور الأخرى التي تنتج كهرباء الجو هي: تبخر سطح الأرض والتغيرات الكيميائية التي تحدث على السطح واختلاف درجة حرارة الجو مما يسبب من تمدد وتكثيف وكذلك الرطوبة الموجودة فيه.
ووفقا لبلتيير فإن شحنة العالم الأرضي هي سلبية بالكامل، والفضاء الخارجي موجبة؛ أما الجو نفسه فلا يوجد لديه كهرباء فهو فقط في حالة سلبية، لذلك فإن التأثيرات الملحوظة يرجع سببها إلى النفوذ المتربط لهذين المستودعين الضخمين للكهرباء. وخلص الباحثون افتراضا أن العالم الأرضي يستحوذ على الفائض من الكهرباء السالبة وكذلك الأجسام الموجودة على سطحه لها نصيب من ذلك، ولكن يبدو لهم أن يمتثلوا -من الملاحظات العديدة التي تشكلت- بأن كهرباء الغلاف الجوي نفسه هي موجبة. والواضح أن نشأة الكهرباء الموجبة هو من نفس مصدر شحنة الكرة الأرضية السالبة. ومن المحتمل أن أساسه هو الأبخرة المائية التي تملأ جوانب الغلاف الجوي بدلا من ذرات الهواء؛ ومع ذلك فتلك الذرات هي الأكثر وجودا في الغلاف الجوي.
مقياس كهربائية الغلاف الجوي هو مقياس فرق الجهد ما بين نقطة على سطح الأرض ونقطة أخرى فوقها بالهواء. ويختلف جهد الغلاف الجوي حسب الاختلاف في المناطق، وقد يصل هذا الاختلاف أحيانا إلى 3000 فولت خلال مسافة تصل إلى . ووفقا للتحقيقات فإن فرق الجهد للمجال الكهروستاتيكي والمجال الأرضي يصل إلى 60 إلى 100 فولت في الصيف وفي الشتاء من 300 إلى 500 فولت لكل متر عمودي فوق سطح الأرض، وبحسبة بسيطة فإن النتيجة المعطاة بين مجمع مثبت بسطح الأرض والآخر مثبت فوقه عموديا على مسافة 2000 متر وكليهما مرتبطان بسلك موصل، فإن اختلاف الجهد في الصيف يصل إلى 2,000,000 فولت، وقد يتعدى أكثر من 6,000,000 فولت في الشتاء.
يكون الهواء في المناطق العليا للغلاف الجوي متخلخلا للغاية، ويكون سلوكها كالغازات المتخلخلة في أنابيب جيسلر. فعندما يقل الهواء ويكون جافا فإنه يكون غير موصل. ويعتقد أن الطبقة العليا لها شحنة موجبة، في حين أن سطح الأرض ذا شحنة كهربائية سالبة؛ وتتصرف طبقة الهواء ذات الكثافة الأعلى مثل زجاج قارورة ليدن في إبقاء الشحنات منفصلة. فنظرية كهرباء الغلاف الجوي تفسر بالتساوي ظواهر كثيرة؛ الكهرباء الحر والذي يتجلى في العواصف الرعدية وهي المسبب له، وكهرباء المناطق منخفضة التوتر والذي يتجلى بظهوره في شفق القطب الشمالي وهي المسبب في ظهور الكهرباء.
يعتبر الجو المكهرب هو السبب الشائع الذي يمنع أو يحول دون الإرسال الكهربائي خصوصا أثناء العواصف. فعندما لايعمل جهاز الإرسال بشكل منتظم فهذا يعني مرور تيار قوي يوقفه على الفور، وكثيرا مايحدث للأجهزة الموجودة في المكاتب وبين النقاط المعدنية أن يخرج منها شرر لامع؛ ففي أجهزة التليغراف يذوب الحاجز الكهرو-المغناطيس (armatures) بشكل قوي، وتنصهر الأسلاك والمواد المعدنية الموجودة حول الأجهزة. وكما يلاحظ أيضا -وإن كان نادر الحدوث- أن التيارات والتي تدوم لفترة تطول أو تقصر أنها تحول دون عمل أنظمة الاتصالات.
كان هناك اختلاف في التخمينات المتضاربة فيما يتعلق حول منشأ تلك المراحل الأرصادية شبه اليومية، ولكن عادة كانت ذات طابع ثانوي. أما السبب الرئيسي فقد أرجع وبشكل واضح إلى العمليات المعقدة العديدة التي سببها هو التحريك الحراري للإشعاع. ويعتقد لو أن لديهم خبرة كافية حول الصيغ التي تم استنتاجها هنا وموضحة بالرسوم، يمكن أن تسفر عن إنتاج بيانات ذات قيمة حول الأنشطة الذرية ودون ذرية المعنية بالاختلافات في الشروط الأساسية واشتقاقاتها المتعددة.
أظهرت الاختلافات النهارية الموجودة خلال المؤشر اليومي (في حالة الطقس الجيد) بحدوث حالتي قصوى في الصيف يفصلهما 12 ساعة، وحالتي دنيا يفصل بينهما تسع ساعات. وتتوافق الحالة القصوى بوضوح مع ساعات تغيير درجة الحرارة، أما الحالة الدنيا فتتوافق مع ساعات ثبات الحرارة.
عند النظر إلى كهرباء الغلاف الجوي بنمط عام، فإنه يصل حالته القصوى في يناير ثم ينخفض تدريجيا حتى شهر يونيو حيث يظهر الحد الأدنى لكثافته، ثم يرتفع خلال الأشهر التالية حتى نهاية السنة. ويمكن الإحساس بالفرق بين الحد الأقصى والحد الأدنى بشكل قابل للتميز خلال الطقس هادئ أكثر منه خلال الطقس الغائم. خلال الشهور المختلفة تزداد قوة كهرباء الهواء عندما تكون السماء صافية أكثر منه عند وجود الغيوم، ما عدا عند التوجه نحو شهري يونيو ويوليو، فعندما تصل الكهرباء حد أقصى فإن القيمة هي نفسها تقريبا مهما كانت حالة السماء.
لوحظ أن كمية كثافة الكهرباء خلال الضباب هي تقريبا نفس الكمية المرصودة خلال هطول الثلج. وهي قيمة مرتفعة جدا وتتوافق مع الحدود القصوى الملحوظة للأشهر السابقة واللاحقة خلال السنة. والأمر الملفت للغاية هو مايظهر من الملاحظة الأخيرة، هو أن نمط تصرف الرطوبة يختلف تماما في الأشهر الباردة عنه في الساخنة، فهو يزيد الكهربائية في أشهر الشتاء ولكنه يقللها في أشهر الصيف. فالحقيقة الأساسية هي أن تصرف الرطوبة له نمطين، فالتأثير الذي يميل إلى معاكسة بعضهما البعض. ومن ناحية فإنه يسهل خروج الكهرباء المتراكم في المناطق العليا من الغلاف الجوي إلى الطبقات الدنيا حيث يتم مراقبته، ومن ناحية أخرى فإنه يسهل الخروج إلى أرضية كهربائية حيث تستولي عليه تلك الطبقة: بالتالي فإنه يزيد من قوة ظهور الكهرباء، ولكن من ناحية أخرى فإنه يقلل منها.
الفضائين الداخلي والخارجي.
في الفضاء الخارجي فإن منطقة الركود المغناطيسي تسير على طول الحد بين المنطقة المحيطة بالجسم الفلكي (تسمى "الغلاف المغناطيسي") والبلازما المحيطة به حيث ينظم المجال المغناطيسي تلك الظاهرة الكهربائية. ويحيط الغلاف المغناطيسي بالأرض، مثلما هو محيط بالكواكب الممغنطة كالمشتري وزحل واورانوس ونبتون. أما عطارد فهو أيضا ممغنط ولكنه أضعف من أن يمسك بأي بلازما، والمريخ فمغناطيسية السطح لديه غير مستقرة. الغلاف المغناطيسي هو المكان حيث توازن الرياح الشمسية الضغط المغناطيسي الخارجي للمجال المغناطيسي الأرضي. فمعظم الجسيمات الشمسية تنحرف إلى جانبي منطقة الركود المغناطيسي. ولكن مع ذلك فإن بعض الجسيمات تكون محاصرة داخل المجال المغناطيسي للأرض وتكون حزامان إشعاعيان، ويسمى الحزام الإشعاعي باسم حزام فان آلن الإشعاعي وهو نتوء مستدير من الجسيمات المشحونة النشيطة (أي البلازما) حول الأرض ويحاصره المجال المغناطيسي الأرضي.
في الارتفاعات ما فوق الغيوم فإن كهرباء الغلاف الجوي يشكل عنصرا مستمرا ومتميزا يحيط بالأرض (يسمى الغلاف الإلكتروني). فالغلاف الإلكتروني الذي يبدأ من 10 كم فوق سطح الأرض وحتى الغلاف الجوي المتأين قابلية توصيل كهربائية عالية وبالأساس في الجهد الكهربائي الثابت. فالحافة الداخلية للغلاف المغناطيسي هو الغلاف المتأين وهو الجزء من الغلاف الجوي الذي تأينه الأشعة الشمسية. ( هي عملية فيزيائية بحيث يسقط الفوتون على ذرة أو أيون أو جزيء مما يؤدي إلى طرد إلكترون أو أكثر).
شفق قطبي.
تغمر الرياح الشمسية الأرض باستمرار، وتكون تياراتها من البلازما الساخنة المتخلخلة (وهي غازات من الإلكترونات الحرة والأيونات الموجبة) المنبعثة من الشمس نتيجة لحرارة طبقتها الخارجية والتي تصل إلى مليون درجة مئوية فتنطلق في كل الإتجاهات. تكون سرعة الرياح الشمسية 400 كم\ث عندما تصل الأرض، وكثافتها 5 ion/cc، وشدة المجال المغناطيسي تصل 2-5 نانوتسلا (شدة مجال سطح الأرض 30,000-50,000 نانوتسلا). وتلك القيم نموذجية. أثناء العواصف المغنطيسية يكون تدفقها أسرع بعدة مرات؛ وفي المجالات المغناطيسية بيكوكبي يكون أقوى من ذلك بكثير.
ينشأ المجال المغناطيسي البيكوكبي على الشمس ومرتبطا بحقول بقع الشمس، ثم تسحب الرياح الشمسية خطوط قوته إلى الخارج. وهذا من شأنه أن يوجهه مباشرة من الشمس إلى الأرض، لكن دوران الشمس يميله (عند وصولها الأرض) بنحو 45 درجة، لذلك فقد تبدأ خطوط المجال المغناطيسي بعبور الأرض بالقرب من الحافة الغربية للشمس الظاهرة للعيان.
عندما تكون الرياح الشمسية مشوشة فإنه سيكون من السهل نقل الطاقة والمواد إلى الغلاف المغناطيسي، فتنشط الأيونات والإلكترونات في ذات الغلاف ثم تتحرك على طول خط المجال المغناطيسي إلى المناطق القطبية من الغلاف الجوي.
فجوة أرض-ايونسفير.
تحافظ العواصف الرعدية بفرق الجهد بين الأيونوسفير والأرض وذلك باستمرارها في ضخ التفريغ البرقي. ففي فجوة أرض-ايونسفير تتحكم الأيونات بشكل أساسي بالمجال الكهربي والتيار في طبقة السفلى للغلاف الجوي، فالأيونات لها علامات مميزة مثل التنقل والعمر ومعدل الجيل الذي تتغير حسب الارتفاع.
صدى شومان هي مجموعة من قمم الطيف في الموجات المتناهية القصر ELF من الحقل الكهرومغناطيسي الأرضي. ويحدث بسبب وجود المسافة التي بين سطح الأرض والأيونوسفير الموصل ويعمل كمرشد موجي. فالأبعاد المحدودة للأرض تسبب لهذا المرشد الموجي ليصبح بمثابة تجويف طنان للموجات الكهرومغناطيسية. ويستثار هذا التجويف بشكل طبيعي عن طريق طاقة الصواعق.
طبقات الغلاف الجوي.
تتضاعف الموصلية الكهربائية للغلاف الجوي باضطراد مع الارتفاع. وتتغير أيضا سعة المكونات الكهربائية والمغناطيسية حسب الموسم وخطوط العرض والارتفاع فوق مستوى سطح البحر، فكلما ارتفعنا إلى الأعلى كلما توفر كهرباء الغلاف الجوي بشكل كبير. ويشكل المتكور الخارجي الطبقة الأخيرة الخارجية للغلاف الجوي والذي يبدأ من ارتفاع 500 كيلومترا إلى 1000 كيلومترا فوق سطح الأرض وحتى حدودها العليا أي حوالي 10000 كم. وتحتها مباشرة طبقة ثيرموسفير (الغلاف الجوي العلوي) ثم طبقة ميزوسفير، وهي الطبقة التي يسبب الأشعة فوق البنفسجية بحدوث التأين، حسب النظريات التي اقترحت لتفسير ظاهرة الشفق القطبي، ولكن ثبت من خلال التجارب أن ذلك يعود إلى مرور تيارات الكهرباء الموجبة من مناطق الغلاف الجوي العليا إلى الأرض.
وتقع طبقة ميزوسفير (الغلاف الجوي الأوسط) فوق طبقة الستراتوسفير وأسفل الثيرموسفير مباشرة. وارتفاع غلاف تلك الطبقة 50 - 80/85 كيلومترا فوق سطح الأرض. وطبقة الستراتوسفير (الغلاف الجوي الأوسط) هي طبقة من الغلاف الجوي للأرض التي تتدرج فيها درجة الحرارة، ويقع على ارتفاع بين 10 و 50 كيلومترا فوق سطح الأرض في خطوط العرض الوسطى بينما يبدأ في القطبين على الارتفاع 8 كم. طبقة الستراتوسفير تقع فوق طبقة التروبوسفير وتحت ميزوسفير. وتعتبر طبقة التروبوسفير (الغلاف الجوي السفلي) أكثف طبقة من طبقات الغلاف الجوي.
الطبقة المتاخمة للغلاف الجوي أو الأرض (atmospheric boundary layer) هو أدنى جزء للغلاف الجوي وبسبب اتصالها المباشر مع الكرة الأرضية فإن سلوكها سريع التأثر بها.
هناك عند السطح وهذا يتوافق مع الشحنة السالبة الموجودة في أو بالقرب من سطح الأرض. ويتلاشى تدرج الجهد السلبي بسرعة كلما ارتفعنا عن الأرض. ويكون معظم تدرج الجهد في الكيلومترات الأولى. بالمقابل يرتفع تدرج الجهد الموجب بسرعة كلما ارتفعنا عن الأرض.
العواصف الرعدية والبرق.
إذا عرفت كمية المياه التي تتكثف ومن ثم تتساقط من الغيوم، فإنه يمكن حساب اجمالي طاقة العواصف الرعدية. ويكون معدل كمية الطاقة المنبعثة للعاصفة الرعدية نحو 10,000,000 كيلوواط / ساعة (3.6×1310 جول)، وهو ما يعادل رأس نووي قوته 20 كيلوطن. لربما عاصفة رعدية قوية وضخمة يكون نشاطها أكبر من ذلك ب 10 إلى 100 مرة.
لا تزال بداية تكوين البرق موضع جدال بين العلماء: فقد درسوا الأسباب الجذرية لتكونه ابتداء من اضطرابات الغلاف الجوي (كالرياح والرطوبة والضغط الجوي) وحتى تأثير الرياح الشمسية وتراكم الجزيئات الشمسية المشحونة بطاقة الشمس. ويعتقد بأن الجليد المتراكم داخل الغيوم قد يكون هو العنصر الرئيسي في تطور البرق، ويمكن أن يتسبب بالفصل القسري بين الشحنات الموجبة والسالبة في السحابة مما يساعد على تكوين البرق.
تحمل صاعقة البرق شحنة كهربائية سالبة تعادل 40 كيلو أمبير (يمكن أن تصل شحنة بعض الصواعق إلى 120 كيلو أمبير) وتنقل شحنة خمسة كولوم و 500 ميغا جول، وهو ما يكفي من الطاقة لإنارة مصباح 100 وات لأقل من شهرين. ويعتمد الجهد الكهربي على طول الصاعقة، عند انهيار العزل الكهربي للهواء يعطي ثلاثة ملايين فولت للمتر الواحد وهو مايعطي واحد جيجا فولت (أي مليار فولت) حتى نحصل على صاعقة طولها . فوجود 100 كيلو أمبير من التيار الكهربائي يعطي قوة 100 تيرا واط. ومع ذلك فنشوء البرق الإرشادي لا يعني انهيار العزل الكهربائي بتلك البساطة، فربما تكون الحقول الكهربائية المحيطة اللازمة لانتشار البرق أقل من حجم قوة انهيار العزل الكهربائي بعدة قيم أسية. إضافة إلى ذلك فقد يكون تدرج الجهد الكهربائي داخل قناة الشوط العائد عدة مئات من الفولتات في المتر بسبب تأين القناة القوي مما يسبب بقوة خارجية حقيقية تعادل بضعا من الميغاوات لكل متر لتيار يساوي 100 ك أمبير من الشوط العائد.
الكهربة الموجودة في الهواء.
تساهم الكهروستاتيكا في تراكم الشحنات على أسطح الأجسام عند اتصالها مع الأسطح الأخرى. فعندما يتلامس سطحين ثم ينفصلان فإن الشحنات تتبادل بينهما. إلا أن ملاحظة تأثير تبادل الشحنة لا يبدأ إلا عندما يكون أحد الأسطح لديه مقاومة عالية للدفق الكهربائي، وسبب ذلك أن الشحنات المنقولة من أو إلى الأسطح عالية المقاومة تكون محاصرة هناك لفترة تكفي بملاحظة آثارها، وتبقى تلك الشحنات على الجسم حتى يتم تصريفها ببطئ إلى الأرض أو تحّيد بسرعة عن طريق التفريغ: فعلى سبيل المثال، الظاهرة المألوفة للصدمة الستاتيكية سببها هو تفريغ شحنة متراكمة بجسم ما عند التماسها مع أسطح غير موصلة.
ظاهرة نار سانت إلمو هي ظاهرة كهربائية تكونت من بلازما مضيئة من إفرازات إكليلية منشؤها جسم مؤرض. غالبا ماتعّرف كرة البرق بالخطأ بأنها نار سانت إلمو، ولكنهما ظاهرتان منفصلتان عن بعضهما البعض ومتمايزتان، ومع أنه يطلق عليها ب"نار" إلا أنها مجرد بلازما، وتعتبر مظهر من مظاهر كهرباء الغلاف الجوي عند النظر إلى هذا السياق. وعادة تظهر عند حدوث عاصفة رعدية وعلى قمم الأشجار والأبراج وغيرها، وأحيانا على رؤوس الحيوانات كفرشاة أو نجمة مضيئة
يسبب المجال الكهربائي لجسم ما بتأين جزيئات الهواء المحيطة به، فينتج يمكن رؤيته في الإضاءة المنخفضة. ولكي ننتج نار سنت إلمو فإنه يجب أن يكون هناك من 1,000 إلى 30,000 فولت لكل سنتيمتر، ولكن هذا الرقم يعتمد اعتمادا كبيرا على الشكل الهندسي للجسم. فالأجسام الحادة تحتاج إلى كمية فولتات أقل لإعطاء النتيجة نفسها، وذلك لأن المجالات الكهربائية تتركز في مناطق الانحناء الشديدة بالتالي فإن التفريغ يكون أكثر كثافة في نهايات المدببة لتلك الأجسام. تظهر كلا من نار سنت إلمو مع الشرر العادي عندما يؤثر الجهد الكهربائي العالي على الغاز. ويمكن رؤية تلك النار في العواصف الرعدية عندما تشحن الأرض أسفل العاصفة بالكهرباء، حيث يصبح فرق جهد عال في الهواء الموجود بين السحابة والأرض. فيمزق هذا الجهد جزيئات الهواء ويبدأ الغاز بالتوهج. ويسبب نيتروجين وأكسجين الغلاف الجوي بتوهج نار سانت إلمو باللونين الأزرق أو البنفسجي، وهي مشابهة للآلية التي تسبب بوهج إضاءة النيون
الدراسة والاستقصاء.
للكشف عن وجود كهرباء حر في الهواء يثبت قضيب معدني طوله عدة أقدام رأسه في الهواء وتثبت في نهايته السفلى الكتروسكوب به ورقتين ذهبيتين، حيث تتباعد الورقتان كلما ارتفع القضيب عدة أقدام في الهواء. واستخدمت الطائرات الورقية والبالونات لذات الغرض وأيضا إن جاز التعبير في سحب الكهرباء الحر من الهواء. مع ذلك فلا يزال مصدر الكهرباء في الغلاف الجوي مجهولا، وإن أرجع بعض علماء الفيزياء إلى احتكاك الهواء مع الأرض، والبعض الآخر إلى الأكسدة التدريجية للحياة النباتية والحيوانية، وأرجعها آخرون إلى التبخر وإلى الحث الشمسي وإلى الاختلاف في درجات الحرارة.
ارتفاع منخفض.
للتأكد من كهربائية الغلاف الجوي القريب من سطح الأرض، يستخدم مقياس الكهربية الفولتية أو الكترومتر، وهو آلة يستخدم للإشارة إلى وجود الكهربية وقياسها. وهو يتكون من وعاء زجاجي ويعلوه طرف قضيب معدني والطرف الآخر داخل الجرة وبه ورقة ضعيفة متدلية به، فعندما يتجمع الكهرباء على رأس القضيب العلوي، فإن طرفي الورقة يصبحان متشابهين كهربائيا فيبتعدان عن بعضهما البعض؛ فيقيس مقدار الاختلاف كثافة السائل.
ارتفاع عالي.
تجري تجارب الكهرباء بمناطق الغلاف الجوي المرتفعة من خلال الطائرات الورقية والبالونات. بحيث يلتف سلك رفيع بحبل الطائرة الورقية وذلك لنقل الكهرباء من الجو العلوي، ويجب أن يكون معزولا وذلك بربط طرف السلك السفلى إما إلى سلك حريري أو قضيب زجاجي. وتعمل البالونات الصغيرة والثابتة نفس العمل بحيث تنتظم السلاسل وتثبت بنفس الطريقة. وأحيانا يصعد خبراء الأرصاد الجوية في تلك البالونات لكتابة أي ملحوظة.
نظرية التبعية هي نظرية من مجال العلوم الاجتماعية، مفادها أن الفقر وعدم الاستقرار السياسي والتخلف في دول الجنوب يعود سببها إلى المسار التاريخي الذي رسمته لها دول الشمال، غير أن استحالة النمو بالنسبة لدول الجنوب قد دحضه الإقلاع الاقتصادي الذي حققته النمور الآسيوية في عقد الستينات وفي الصين والهند في عقد الثمانينات. وهو الذي أدى إلى سقوط هذه النظرية.
ظهرت نظرية التبعية في عقد الستينات من القرن العشرين وحاولت إبراز تأثير سيطرة نظام " الرأسمالية الدولية " على اقتصاديات الدول النامية الأمر الذي أدى إلى بقائها في حالة من التخلف الاقتصادي.
المنظرون الآخرون والنظريات ذات الصلة.
كان فرانسوا بيرو وكورت روتشيلد من الكتاب الأوائل الذين ارتبط اسمهم بنظرية التبعية. يُذكر من منظري التبعية البارزين الآخرين هيرب أدو، ووالدن بيلو، وروي ماورو ماريني، وإنزو فاليتو، وأرماندو كوردوفا، وإرنست فدر، وبابلو غونزاليس كازانوفا، وكيث غريفين، وكونبرت رافير، وبول إسرائيل سينجر، وأوزفالدو سنكل. صب العديد من هؤلاء الكتاب اهتمامهم على منطقة أمريكا اللاتينية. يعود جزء كبير من فضل تنقيح نظرية التبعية في العالم الإسلامي إلى الاقتصادي المصري سمير أمين.
يسرد تاوش، استنادًا إلى أعمال أمين بين عامي 1973 و1997، الخصائص الرئيسية التالية لرأسمالية الهامش:
صقل عالم الاجتماع الأمريكي إيمانويل والرشتاين الجانب الماركسي للنظرية ووسعها لتشكيل نظرية المنظومات العالمية، التي تُعرف أيضًا باسم دبليو إس تي وتتماشى تماشيًا وثيقًا مع فكرة «الأثرياء يزدادون ثراءً والفقراء يزدادون فقرًا». يذكر والرشتاين أن الدول الفقيرة الهامشية تستمر بأن تغدو أكثر فقرًا، إذ تستخدم الدول المركزية المتقدمة مواردها لتصبح أكثر ثراءً. طور والرشتاين نظرية المنظومات العالمية مستخدمًا نظرية التبعية مع أفكار ماركس ومدرسة الحوليات. تفترض هذه النظرية فئة ثالثة من الدول، الدول "شبه الهامشية"، وهي وسيط بين المركز والهامش. آمن والرشتاين بنظام ثلاثي الأطراف بدلًا من نظام ثنائي الأطراف لأنه رأى أن الأنظمة العالمية أكثر تعقيدًا من التصنيف المبسط الذي صنف الدول أساسية أو هامشية. لا تندرج العديد من الدول ضمن هاتين الفئتين حسب والرشتاين، لذلك اقترح في نموذجه فكرة وجود دولة شبه هامشية بمثابة دولة وسط بين دولتين. في هذا النموذج، تتسم شبه الهامشية بالتحول الصناعي، مع درجة أقل من التطور التكنولوجي مقارنة بالدول المركزية؛ ولا تتحكم في الشؤون المالية. إن بروز مجموعة شبه هامشية يحدث عادةً على حساب مجموعة أخرى، لكن الهيكل غير المتكافئ للاقتصاد العالمي القائم على التبادل غير المتكافئ يميل إلى أن يظل مستقرًا. يتعقب تاوش بدايات نظرية المنظومات العالمية إلى كتابات الاشتراكي النمساوي المجري كارل بولاني بعد الحرب العالمية الأولى، لكن شكلها الحالي عادة ما يرتبط بعمل والرشتاين.
ارتبطت نظرية التبعية أيضًا بنظرية يوهان غالتونج البنيوية للإمبريالية.
يرى منظرو التبعية أن النمو طويل الأجل في الهامش سيتسم بانعدام التوازن والتكافؤ رغم طفرات النمو قصيرة الأجل، ومن ثم سيميل للانحدار نحو أرصدة حسابات جارية سلبية جدًا. يُذكر أن للتقلبات الدورية تأثير عميق في المقارنات الدولية للنمو الاقتصادي والتنمية المجتمعية على المدى المتوسط والطويل. قد يتضح في النهاية أن ما بدا نموًا مذهلًا طويل المدى ليس في الحقيقة إلا طفرة دورية قصيرة المدى بعد ركود طويل. يلعب وقت الدورة دورًا مهمًا. يعتقد جيوفاني أريغي أن منطق التراكم على نطاق عالمي يتغير بمرور الوقت، وأن فترة الثمانينيات وما بعدها أظهرت مرة أخرى مرحلة غير منظمة من الرأسمالية العالمية بمنطق يتميز -على عكس الدورات التنظيمية السابقة- بهيمنة رأس المال المالي.
يُقال إنه لا يمكن التقليل من دور التبادل غير المتكافئ في علاقة التبعية بأكملها في هذه المرحلة. يمنح حق التبادل غير المتكافئ إذا كانت شروط التجارة المزدوجة في البلد المعني &lt;1.0 (رافر، 1987، أمين، 1975).
يجادل الرئيس الأيديولوجي السابق لعصابة شارع بليكينج والناشط السياسي توركيل لاوزين في كتابه "المنظور العالمي" بأن النظرية السياسية والممارسة المنبثقَين من نظرية التبعية غدتا أقوى صلةً من أي وقت مضى، ويفترض أن الصراع بين البلدان المركزية والهامشية في تصاعد مستمر وأن العالم في بدء يجد حلًا هذا التناقض بين المركز والهامش –إن الإنسانية «في رحلة اقتصادية وسياسية على متن قطار الموت».
الخطوط العريضة للنظرية.
لقد استطاعت نظرية التبعية أن يكون لها تأثير كبير في الستينات والسبعينات، وكانت تقوم على أن الدول الأغنى في حاجة للدول الأفقر حتى تستمر هي في النمو.
ظهرت هذه النظرية في الخمسينات، وهي مناقضة لنظرية التحديث أو التصنيع التي تدعي بأن البلدان هي في طور أدنى من النمو أو أن هذه البلدان لم تندمج في الاقتصاد الشامل. أما بالنسبة لنظرية التبعية فإن هذه البلدان مندمجة غير أنها هيكليا في حالة تبعية مستمرة حيث أنها ممنوعة مثلا من الإنتاج الوطني للمنتوجات بما يجعلها مجبرة على اشترائها من الشركات الاستعمارية.
بالنسبة لأندري غوندر فرانك فإن تبعية دول الجنوب تفسر تاريخيا بالاستعمار وبالتبادل التجاري غير المتكافئ.
أما بالنسبة للاقتصادي الأرجنتيني راوول بربيش فإن ثراء البلدان الغنية متناسب عكسيا مع ثراء الدول الفقيرة. وبالنسبة لأصحاب هذه النظرية فإنه يستحيل على بلدان الجنوب أن تنمو بدون أن تتحرر من علاقات التبعية التي تربطها إلى الشمال، إذ أن نمو دول الشمال يرتكز على تخلف دول الجنوب.
ديناميكيات أساسية.
رغم وجود اختلافات عديدة بين أصحاب نظرية التبعية، فإنهم يتفقون جميعا على ما يلي:
نقد نظرية التبعية.
يركز نقاد نظرية التبعية على أنها لا تعتبر دور النخب والاقتصاديات المحلية في التخلف المزمن لهذه البلدان. ويشيرون مثلا إلى دور الفساد وغياب ثقافة المنافسة. ويشير نقاد آخرون إلى أن هذه النظرية عامة وأنها غير قادرة على تحليل الفوارق في التنمية بين بلدان الجنوب.
المنظرون.
من أصحاب نظرية التبعية:
منتخب الصومال لكرة القدم الملقب بنجوم المحيط وهو المنتخب الوطني في الصومال ويديره اتحاد الصومال لكرة القدم الذي يعتبر عضو في الاتحاد الأفريقي لكرة القدم و الاتحاد العربي لكرة القدم . لم يسبق له التأهل إلى كأس العالم . قرر الاتحاد الدولي لكرة القدم منع إقامة المباريات الدولية في الصومال بسبب الحرب الأهلية . جميع مبارياته على تصفيات كأس العالم وأفريقيا والعرب تقام خارج بلده .
أنبوب غليان هو أنبوب أسطواني كبير نوعا ما، يُستخدم لتسخين المواد بشدة في لهب موقد بنزن. أنبوب الغليان هو أساسا أنبوب اختبار ولكنه أكبر بحدود 50%.
وأنابيب الغليان مصممة لتكون واسعة بما يكفي لتسمح للمواد بالغليان بشدة على عكس أنابيب الاختبار التي تكون ضيقة للغاية. يمكن للسوائل المغلية أن تنفجر خارجة من نهاية أنابيب الاختبار عندما تسخن وذلك لعدم وجود مجال أو مكان لخروج فقاعات الغاز بسهولة من السائل المحيط بها. كما يمكن استخدام أنابيب الغليان كأنابيب للاختبار عموما وخاصة عندما يتطلب الاختبار حجما أكبر. كما يمكن استخدامها كحجرة احتراق للغازات حيث يسمح حجمها الكبير بمزيج غازي فعال مقارنة مع أنبوب الاختبار.
تصنع أنابيب الغليان عادة من زجاج البيركس الذي يتحمل درجات حرارة عالية.