المشهد الطبيعي للأرض هو عمل جاري، يتم تشكيله باستمرار من قوى داخلية هائلة وعمليات خارجية مستمرة، من بين أهم عناصر هذه القوى الخارجية التي تُثير في الطقس،

The Fundamentals of Weathering: In-Situ Breakdown

ولا يعرَّف التخصيب بأنه in-situ] (يعني أن إعادة الترسيب في الأرض) للصخور والمعادن في سطح الأرض أو بالقرب منه، فالفرق بين التجويع والتحات أمر حاسم: فالطقس هو التجزؤ والتغير الكيميائي للمواد الصخرية دون حركة، بينما ينطوي التآكل على نقل تلك الجسيمات المثرية جواً من الجاذبية أو الماء أو الرياح.

"ميكانيكات كسر الصخرة" "الطقس الفيزيائي"

فالطقس الفيزيائي أو الميكانيكي ينطوي على تفكك الصخور في شظايا أصغر دون أي تغيير في التركيبة الكيميائية للمعادن، وهذه العملية تعتمد على تطبيق الإجهاد المادي الذي يستغل مواطن الضعف الموجودة في الصخر مثل المفاصل والكسرات والطائرات المرتادة.

فروست ويدينغ وفريز - ثاو

في بيئات الألب والارتفاع، إن الرطب المكشوف هو آلية مهيمنة لطقس الجسم، وينفتح الماء في الصخرة، وعندما تنخفض درجة الحرارة تحت التجميد، يتحول الماء إلى الجليد ويتوسع في الحجم بنسبة ٩ في المائة تقريباً، ويمارس هذا التوسع تراكماً هائلاً في الخارج، ويتكون من عشرات الآلاف من الجنيهات المتجمدة التي تكفي لتوسيع دائرة الجمجم.

التفريغ والتخميد

وعندما تزيل كتل كبيرة من الصخور المغمورة بالتآكل، فإن الضغط على الصخرة الأساسية يتناقص، وتزداد الصخرة المدفونة بشدة، التي كانت تحت ضغط هائل، استجابة لهذا الإفراج، مما يؤدي إلى كسر الصخور في أغطية أو طبقات موازية للسطح الأرضي، وهي عملية معروفة بالتطهير أو الإصدار، وتنتج عن ذلك عمليات التفكيك التي تدور حول نصف الرنتيت في أماكن مثلها الوطني.

الإجهاد الحراري والتخزين

في صحراء وبيئة عالية درجة الحرارة، تتعرض الصخور لتقلبات حرارة يومية شديدة، وخلال النهار، ترتفع الحرارة السطحية للصخرة وتتوسع، في الليل، تبرد وعقود، وتتوسع مختلف المعادن داخل الصخرة وتعقد بمعدلات مختلفة، وتخلق ضغوطا داخلية على طول حدود الحبوب، فخلال دورات لا تحصى، يمكن أن يؤدي هذا التوسع المتباين إلى تذوب طبقات خارجية الصخرة (وهبة تسمى التحلل).

(هالوكلستي)

وفي المناطق الساحلية القاحلة وأسرة البحيرات الجافة، يشكل طقس الملح قوة قوية، ويدخل الماء المالح من المسامير وقطع الصخور، وعندما تهتز المياه، تترك البلورات الملحية خلفها، فمع نمو البلورات، تمارس الضغط على الصخر المحيط، وبالإضافة إلى ذلك، فإن بعض الملح، مثل سلف الصوديوم، يمكن أن يخفف ويوسع نطاقه بدرجة كبيرة.

The Transformation of Minerals: Chemical Weathering

ويشمل الطقس الكيميائي تغيير المواد الكيميائية أو تدميرها داخل صخرة، وتحويلها إلى معادن جديدة أكثر استقرارا، وهذه العملية تقودها المياه والأكسجين والأحمض الموجودة في الغلاف الجوي والمحيط الحيوي، وهي أكثر فعالية في المناخات الدافئ والرطب.

حلبة

والحل هو أبسط شكل من أشكال الطقس الكيميائي، حيث يتم حل المعادن مباشرة في الماء، فعلى سبيل المثال، تحلل نصف المعادن (الملح الصخري) بسهولة في المياه، والأهم من ذلك أن المعادن الكربونية مثل الكالسيت (CaCO3) تتعرض للهجوم بواسطة حمضات ضعيفة، وهي عملية أساسية لإنشاء كهوف ومناظر كارستية. KarT topography1]

التحلل الهيدرولي

(أ) إنَّ التحلل الهيدروجيني هو أهم عملية طقس كيميائي لتوليد التربة، وهو ينطوي على رد فعل المعادن السليكية بمياه حمضية طفيفة، أما أيون الهيدروجين (H+) فهي تحل محل القوس المعدني (مثل البوتاسيوم، الصوديوم، أو الكالسيوم) في غسيل المعادن + المراحيض: 2

الاختناق

أما الاختناق فهو رد فعل الأكسجين بالمعادن، ولا سيما الحديد، وعندما تكون المعادن التي تولد الحديد مثل الطقوس (FeS2) أو البوليفين ((Mg,Fe)2SiO4) معرضة للأكسجين والماء، فإن الحديد مأخوذ من سماته الحديدية (Fe2+) إلى حالته السمية (Fmati) (Fmatioxe2)

الكربون

إن الكربون هو نوع محدد من التفكك حيث يذوب ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي في مياه الأمطار لتشكيل حمض الكربون الضعيف (H2CO3). وهذا الحمض فعال للغاية في حل الصخور الكربونية مثل الحجر الجيري والرخام، والرد هو: CaCO3 + H2CO3 ⁇ Ca(HCO3)([FLT):

الغلاف الحيوي كعميل للتنبيذ: الطقس البيولوجي

الكائنات الحية هي عوامل قوية في مجال الطقس، تساهم في كل من الوسائل المادية والكيميائية، ويتفاعل المحيط الحيوي مباشرة مع الغلاف الحيوي للتعجيل بانهيار الصخور.

الأشعة البيولوجية الفيزيائية

إن أكثر أشكال الطقس البيولوجي وضوحاً هي الترسب الجذري، وتنمو جذور الأشجار وغيرها من جذور النباتات في شقوق ومفاصل الصخور، حيث تسمّخ الجذور وترتفع، وتمارس قوة مادية هائلة، وتمزق الصخور بصورة فعالة، وهذه العملية فعالة بشكل خاص في الصخور المتجدّدة، كما أن الحيوانات الباعثة على الحرق، مثل الديد من الديدان، وشظايا الكيمائية، والخل.

الرش البيولوجي الكيميائي

وتزيد الكائنات الحية بشكل كبير من معدل طقس المواد الكيميائية، وتزيد جذور النباتات وشركائها في مجال إنتاج المواد المجهرية (ميرايزا) وتطلق ثاني أكسيد الكربون إلى التربة، وتحلل هذه المادة في مياه التربة لتشكل حمضاً كربونياً، وهو ما يتركز في كثير من الأحيان أكثر من تركيزاً في مياه الأمطار، كما أن العديد من الكائنات الحية تُخفي أحماض عضوية محددة فعالة جداً في حل المعادن.

العوامل الحاسمة التي تؤثر على معدلات الطقس

ويخضع نوع ومعدل الطقس في موقع معين لتفاعل معقد بين العوامل. () ويعد وضع هذه الضوابط ] أمراً أساسياً للتنبؤ بتطور المناظر الطبيعية وإدارة الآثار البيئية.

  • هذا هو أهم عامل واحد، فالحرب والظروف الرطبة تتسارع في طقس المواد الكيميائية، وغالباً ما يكون ذلك بمعامل عشرة أو أكثر مقارنة بالمناخ الباردة والجاف، وتهيمن الطقس الفيزيائي في بيئات باردة وجافة أو ألبية تتردد فيها دورات الجذور، وتسريع آلات التصفيق أسرع في المناطق المدارية.
  • () نوع وعلم المعادن: ] التركيبة الكيميائية لروك الصخرة تملي إمكانية تعرضها للتجويف، وتتوقع سلسلة قابلية الذهبية مقاومة المعادن للتجويف، أما المعادن التي تتبلور أولاً في درجات حرارة عالية (مثل البوليفين والبيروكسين) فهي أقل استقراراً في سطح الأرض وطقسها.
  • Structure and Fractures:] Joints, bedding planes, and faults are zones of weakness that allow water and roots to penetrate deep into the rock. Highly fractured rock will weather much faster than massive, unfractured rock. The spacing of joints often controls the size of the resulting weathered blocks.
  • Topography:] Steep slopes promote physical weathering through gravity and mass wasting, but they also prevent the accumulation of soil and water, which can limit chemical weathering. Gentle slopes and flat areas allow water to infiltrate and percolate, promoting deep, intense chemical weathering and the development of fish soil profiles.
  • Time:] Weathering is a slow process. The fishness of a weathering profile is a direct function of the time that the landscape has been exposed to weathering agents without significant erosion. Ancient, stable landscapes in Australia and Africa have some of the deepest and most intensely weathered soils on Earth.

Weathering and the Global Carbon Cycle

((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

قطع الأرض التي نشأها الطقس

الطقس هو النحت الرئيسي لبعض من أكثر المشهدات تميزاً وجمالاً في العالم

رؤوس الأموال من الأراضي الجافة: دورس وتور

وكما نوقش، فإن تفريغ أحواض الاستحمام الغرانية يخلق دواماً مذهلة في بعض المناطق، شكلت عملية ذات مرحلتين "مركبة".

رسم الخرائط ورسوم المقاهي

إن حل الأحجار الكريمة بواسطة حمض الكربون يخلق مشهدا فريدا و دراما يعرف باسم الكارست، وتشمل المعالم حفرا (الدوهات) وتختفي من المجاري، والأنهار الجوفية، ونظم الكهوف الواسعة التي تزين بالقطعيات والسكابات، ونظام مقهى ماموث في كنتاكي هو أطول نظام كهف في العالم، وهو نظام تشكله تماما عملية الطقس الكيميائي.

أرشيف ساندستون وتافوني

وتتأثر مشهدات سانستون تأثرا شديدا بالطقس الفيزيائي والكيميائي، وكثيرا ما تكون في حالة توافق، وتهوية الملح وتصعيد الحالات (حيث تؤدي أشكال القشرة الصلبة خارج الصخرة) إلى خلق أرقة مذهلة، وتوازن الصخور، والأكواب، وتشكل أنماط طقس العسل المعقدة المعروفة باسم التافوني أمثلة كلاسيكية على تجوي الملح في المناطق الصحراوية، التي يُنظر إليها عادة على المنحدرات الساحلية.

The Formation of Bauxite and laterite

إن تسارع الطقس الكيميائي في المناخات المدارية يخلق رواسب متبقية فريدة. The leaching of silica and bases leaves behind a residue rich in aluminum and iron hydroxides . وإذا كانت البقايا غنية في الألومنيوم، فإنها تسمى بوكسيت - الركاز الرئيسي للعالم

التفاعلات البشرية والتجميع المعجل

وتؤثر الأنشطة البشرية تأثيرا كبيرا على عمليات الطقس، وغالبا ما تعجلها بالمستويات الضارة، وأبرز مثال على ذلك هو المطر الحمضي، وحرق الوقود الأحفوري يُطلق ثاني أكسيد الكبريت وأكسيد النيتروجين في الغلاف الجوي، حيث تشكل كميات كبيرة من الكبريتات وأملاح النيتريك، ويعجل هذا التحلل الملوث بدرجة كبيرة من التلويث الكيميائي لأحجار الكريمة، مثل التلوث.

الاستنتاج: استمرار ظاهرة الطقس

إن التهاب هو أكثر بكثير من مجرد تفكك الصخور، وهو عملية أساسية دينامية تربط الأرض الصلبة بالغلاف الجوي، والهيدروسفير، والغلاف الحيوي، وهو محرك خصوبة التربة، وهو المحرك الرئيسي لدورة الكربون الطويلة الأجل، وفنان المريض الذي خلف بعض أكثر المناظر المذهلة للكوكب، من منحدرات البطيخ المتخلفة من الألب إلى التلال العميقة.