كهف التنفس

مدخل كهف الرياح في ولاية ساوث داكوتا، الولايات المتحدة الأمريكية

الكهف المتنفس أو الكهف البارومتري هو نوع نادر من الكهوف ، حيث تتسبب تدرجات الضغط الجوي بين داخل الكهف وخارجه في تدفق الهواء إلى داخله أو خارجه. [ 1 ] [ 2 ] يُعد مفهوم تدفق الهواء عبر الكهف شائعًا، ولكن في معظم الكهوف، ينتج هذا التدفق عن اختلاف في درجة الحرارة وليس عن اختلاف في ضغط الهواء؛ أما في الكهوف البارومترية، فإن الآلية الحرارية داخل الكهف ليست كافية لإحداث مثل هذا التدفق. [ 3 ] ترتبط سرعة تدفق الهواء في الكهوف البارومترية ارتباطًا مباشرًا بفرق الضغط الجوي بين داخل الكهف وخارجه. [ 3 ] عندما يكون ضغط الهواء خارج الكهف أعلى من ضغطه داخله، يندفع الهواء إلى داخله، والعكس صحيح؛ أما إذا كان ضغط الهواء متوازنًا، فلا يوجد تدفق للهواء. [ 4 ]

في بعض الكهوف التي تسمح بتدفق الهواء، لا يمكن قياس تدفق الهواء بدقة إلا بالقرب من المدخل. وينطبق هذا عادةً على الكهوف التي تتميز بممرات واسعة وكبيرة، مثل كهف الرياح في ولاية داكوتا الجنوبية الأمريكية، وكهف ليتشوجيلا في ولاية نيو مكسيكو الأمريكية. [ 5 ] أما في الكهوف التي تتكون أساسًا من ممرات ضيقة، مثل كهف الجوهرة ، الواقع أيضًا في ولاية داكوتا الجنوبية وعلى بُعد أقل من 30 كيلومترًا (19 ميلًا) من كهف الرياح (مع أن الكهفين غير متصلين)، [ 6 ] فيمكن قياس تدفق الهواء في مناطق عديدة ضمن نظام الكهف. [ 3 ] وقد لاحظ هيرب كون لأول مرة النظرية البارومترية لتدفق الهواء في كهفي الجوهرة والرياح عام 1966. [ 7 ] [ 8 ] ويُعد كهف الجوهرة وكهف الرياح من أكثر الأمثلة الموثقة جيدًا على الكهوف التي تسمح بتدفق الهواء. 

الجيولوجيا

جميع الكهوف المعروفة التي تسمح بالتنفس هي كهوف ناتجة عن عمليات الترسيب ، وتتميز هذه الكهوف بأنها أطول بكثير من معظم الكهوف الأخرى. أربعة من أطول عشرة كهوف في العالم هي كهوف تسمح بالتنفس (وهي كهف جويل، وكهف ويند، وكهف كليرووتر، وكهف ليتشيغيلا).

من أمثلة الكهوف التي تسمح بالتنفس ما يلي:

للمزيد من القراءة

  • بفليتش، أندرياس وآخرون. العمليات المناخية الديناميكية لأنظمة الكهوف البارومترية باستخدام مثال كهف جويل وكهف ويند في ساوث داكوتا، الولايات المتحدة الأمريكية

مراجع

  1. غوميل، أنيكا؛ أوستن، دانيال؛ أومز، مارك؛ بفليتش، أندرياس (سبتمبر 2021). "انتشار ضغط الهواء عبر كهف الرياح وكهف الجوهرة: كيف تنتقل موجات الضغط عبر الكهوف البارومترية؟" . المجلة الدولية لعلم الكهوف . 50 (3): 263-273 . doi : 10.5038/1827-806X.50.3.2393 عبر جامعة جنوب فلوريدا .
  2. "ما الذي يُسبب رياح كهف الرياح - حديقة كهف الرياح الوطنية (خدمة المتنزهات الوطنية الأمريكية)" . www.nps.gov . تاريخ الاطلاع: 8 يناير 2024 .
  3. 1 2 3 بفليتش، أندرياس؛ وايلز، مايك؛ هوروكس، رودني؛ بياشيكي، جاك؛ رينجيس، جوليا (مارس 2010). "العمليات المناخية الديناميكية لأنظمة الكهوف البارومترية باستخدام مثال كهف جويل وكهف ويند في داكوتا الجنوبية، الولايات المتحدة الأمريكية" . مجلة Acta Carsologica . 39 (3): 449-462 . doi : 10.3986/ac.v39i3.75 عبر ResearchGate .
  4. "مناخات الكهوف - المعهد الوطني لأبحاث الكهوف والكارست" . 2021-02-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2024-01-08 .
  5. 1 2 "مستكشفو الكهوف - النصب التذكاري الوطني لكهف جويل (خدمة المتنزهات الوطنية الأمريكية)" . www.nps.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 يناير 2024 .
  6. "أخبار Esri - عدد شتاء 2002/2003 من ArcNews - تطوير خريطة احتمالية وجود كهف في كهف الرياح في داكوتا الجنوبية باستخدام نظم المعلومات الجغرافية" . www.esri.com . تاريخ الاطلاع: 8 يناير 2024 .
  7. كيلر لين، ك. (2009). تقرير جرد الموارد الجيولوجية لنصب جويل كيف الوطني، تقرير الموارد الوطنية NPS/NRPC/GRD/NRR 2009/084 . حديقة وطنية أمريكية.
  8. كون، هربرت (أبريل 1966). "الرياح البارومترية في كهفي ويند وجويل، داكوتا الجنوبية" (ملف PDF) . نشرة الجمعية الوطنية لعلم الكهوف . 28 (2): 55-69 .
  9. "ما هو نظام تصنيف كهوف بتلر؟" . www.butlercave.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 يناير 2024 .
  10. "كهف الرياح" . موسوعة كولورادو . 15 يونيو 2016. تم الاطلاع عليه في 31 مايو 2020 .
  11. لورانس، كين (24 فبراير 2019). "منتزه مولو الوطني: استكشاف الكهوف" . سيلينغستون ترافل . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يناير 2024 .
  12. ١ ٢ "ديناميكيات هواء الكهوف والكيمياء الجيولوجية" . مرحباً بكم في كهف باها سابا! تم الاطلاع عليه بتاريخ ٨ يناير ٢٠٢٤ .
  13. غابروفشيك، فرانسي (2023-04-03). "كيف تتنفس الكهوف: أنماط تدفق الهواء في باطن الأرض الكارستية" . PLOS ONE . 18 (4) e0283767. Bibcode : 2023PLoSO..1883767G . doi : 10.1371/ journal.pone.0283767 . ISSN 1932-6203 . PMC 10069778. PMID 37011070 .