علومعلوم الارض

ما هي العوامل التي تؤثر على المناخ

يتشكل مناخ المنطقة من خلال تأثيرات تعمل على جميع مقاييس المكان والزمان من النطاق المجهري إلى النطاق العالمي. تعمل العديد من العوامل معًا لتشكيل مناخ أي مكان.

سوف نتعرف على العوامل التي تتحكم أو تساعد في تحديد مناخ منطقة معينة. يمكن أيضًا استخدام بعض هذه العوامل لشرح الاختلافات من يوم إلى آخر في مكان معين. على سبيل المثال ، سيكون للمنطقة المناخية الرطبة الملبدة بالغيوم تقلبات أقل في درجات الحرارة خلال العام بشكل عام مقارنة بالمنطقة المناخية الجافة المشمسة (يتم تقديم الأسباب أدناه). للأسباب نفسها ، فإن اليوم الجاف الخالي من السحب سيكون له عمومًا فرق أكبر بين درجة الحرارة المنخفضة ليلا ودرجة الحرارة المرتفعة خلال النهار مقارنة باليوم الرطب الملبد بالغيوم. تتكون بعض عوامل التحكم في المناخ من:

خط العرض

يعد خط العرض أهم عنصر تحكم مناخي ، نظرًا لتأثيره على كمية الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى سطح الأرض. تختلف التغيرات الموسمية في الإشعاع الشمسي الوارد ، وكذلك طول اليوم ، باختلاف خطوط العرض. بشكل عام ، تشهد المناطق الاستوائية تغيرات موسمية طفيفة حيث أن كمية الإشعاع الشمسي المتلقاة تتغير قليلاً خلال العام. تصبح التغييرات الموسمية أكثر وضوحًا كلما ابتعدت عن المناطق الاستوائية باتجاه المناطق القطبية. تم العثور على أكبر التغيرات الموسمية في منطقة القطب الشمالي والمنطقة القطبية الجنوبية لأن هذا هو المكان الذي توجد فيه أكبر التغييرات في كمية الإشعاع الشمسي المتلقاة خلال العام. إذا كنت تفكر في متوسط ​​درجة الحرارة على مدار عام واحد ، فإن المناطق القريبة من خط الاستواء تكون أكثر دفئًا من المناطق البعيدة عن خط الاستواء.

يرتبط هذا بالمكان الذي من المرجح أن تعتمد فيه مناطق الحركة الصاعدة والهابطة على أنماط الدوران العامة في جميع أنحاء العالم. لقد درسنا سابقًا منطقة التقارب المداري (ITCZ) ومناطق الضغط العالي شبه الاستوائية عند تغطية الأعاصير. تذكر أن الجبهة القطبية هي الحد المثالي بين كتل الهواء الدافئة والباردة وأن موضعها في أي وقت يمكن تقديره من خلال نمط ارتفاع الحوض / التلال 500 ميغا بايت. ضع في اعتبارك أن مواقع ITCZ ​​(منطقة التقارب بين المناطق المدارية) والقمم شبه الاستوائية والجبهات القطبية تتحرك مع المواسم. على سبيل المثال ، في نصف الكرة الشمالي الصيفي ، يتحرك ITCZ ​​شمال خط الاستواء لأن أقصى تسخين شمسي يتحرك شمال خط الاستواء ومواقع الارتفاع شبه الاستوائي ، وتتحرك الجبهة القطبية شمالًا نظرًا لأن الحدود الدافئة / الباردة هي شمالًا. في فصل الشتاء في نصف الكرة الشمالي ، تتحرك هذه السمات نحو الجنوب. يمكن أن يساعد النظر في حركة هذه الميزات في تفسير التغييرات الموسمية التي لوحظت في توكسون. خلال معظم العام ، يكون التأثير الأكبر على طقسنا هو الارتفاع شبه الاستوائي ، مما يؤدي إلى غرق الهواء والطقس المعتدل. في فصل الشتاء ، نتأثر أحيانًا بالجبهة القطبية ، أي عندما تكون الأحواض قادرة على الحفر إلى أقصى الجنوب مثل توكسون ، وهذا يعطينا بعض الأمطار الشتوية. في فصل الصيف ، يتحرك الارتفاع شبه الاستوائي إلى الشمال ، مما يسمح للهواء الاستوائي بالتحرك ، ويمنحنا أمطارًا موسمية. لا يزال ITCZ ​​جنوبًا تمامًا من Tucson ، وبالتالي تقع Tucson على الحافة الشمالية للهواء الاستوائي ، لذا فإن الأمطار الموسمية لدينا متقطعة. لاحظ أن هذه التعميمات المتعلقة بدرجة الحرارة وهطول الأمطار ترجع إلى تغيرات خط العرض وحدها ، بينما يعتمد المناخ الفعلي لمنطقة ما أيضًا على بعض العوامل الأخرى.

الأرتفاع

يؤثر الارتفاع على درجة حرارة الهواء (حيث تنخفض درجات الحرارة عادةً مع الارتفاع بنحو 6.5 درجة مئوية لكل 1000 متر أو 3.6 درجة فهرنهايت لكل 1000 قدم). لذلك ، تكون مواقع الارتفاعات الأعلى أكثر برودة بشكل عام من مواقع الارتفاعات المنخفضة على مدار العام ، بافتراض أن خطوط العرض وعوامل التحكم في المناخ الأخرى هي نفسها. يمكن أن يؤثر الارتفاع أيضًا على ما إذا كان هطول الأمطار على شكل مطر أو ثلج. يتم توفير مثال محلي من خلال الاختلافات في درجة الحرارة وهطول الأمطار بين توكسون وجبل ليمون. غالبًا ما يكون هطول الأمطار في الوادي في فصل الشتاء على شكل مطر ، بينما يكون على شكل ثلج فوق الجبال.

هناك اختلاف آخر بين مواقع الارتفاعات العالية (الجبال) والمواقع المنخفضة الارتفاع (مستوى سطح البحر) وهو أن درجات الحرارة اليومية القصوى بين النهار والليل تكون عادة أكبر في المرتفعات العالية. ويرجع ذلك أساسًا إلى وجود جو أقل بكثير فوق مواقع الارتفاعات العالية (أي جزيئات هواء أقل). أثناء النهار ، يعني انخفاض الغلاف الجوي أنه من الأسهل وصول طاقة الشمس إلى السطح وتسخينه. في الليل ، يعني الغلاف الجوي الأقل عددًا أقل من غازات الدفيئة وتأثير الاحتباس الحراري الضعيف ، وبالتالي فإن سطح الأرض يبرد بسرعة أكبر.

القرب من سلاسل الجبال

يمكن أن تؤثر السلاسل الجبلية على المناخ لمسافات طويلة من خلال تحفيز تشكل الأعاصير. هناك طريقة أخرى لتوضيح ذلك وهي أن السلاسل الجبلية الكبيرة في خطوط العرض الوسطى لها بعض التأثير على نمط الطقس واسع النطاق ، أي نمط الارتفاع على خرائط بحجم 500 ميغا بايت. محليًا ، تتشكل السحب الأوروغرافية وهطول الأمطار على المنحدرات المواجهة للريح ، بينما يوجد ظل المطر غالبًا على منحدرات الريح.

القرب من المسطحات المائية الكبيرة

يعد “التأثير المعتدل” للمحيط محددًا مهمًا لمناخ المنطقة. ما يعنيه هذا هو أن مناطق اليابسة القريبة من المسطحات المائية الكبيرة بها درجات حرارة أكثر ثباتًا بين الصيف والشتاء وبين النهار والليل مقارنة بالمناطق البرية البعيدة عن المسطحات المائية الكبيرة. غالبًا ما توجد اختلافات كبيرة جدًا في درجات الحرارة فوق المناطق الداخلية القارية بين الصيف والشتاء وبين النهار والليل. هناك ثلاثة أسباب رئيسية وراء تغير درجة حرارة المحيطات المعتدلة:

1. يتم امتصاص طاقة الإشعاع الشمسي التي تصل إلى سطح الأرض في طبقة رقيقة من التربة ، لذلك ترتفع درجة حرارة الجزء العلوي من التربة بسرعة. على العكس من ذلك ، يتم امتصاص طاقة الإشعاع الشمسي التي تضرب الماء على عمق كبير. لذلك ، تتغير درجة حرارة سطح الماء ببطء. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن الماء قادر على الدوران ، فإنه يوزع طاقته عبر طبقة أعمق بكثير مقارنة بأسطح الأرض حيث يكون انتقال الحرارة بين الطبقات السطحية وتحت السطحية بطيئًا. الماء أبطأ في التسخين أثناء النهار وأبطأ ليبرد أثناء الليل.

2. تُستخدم الكثير من الطاقة التي تمتصها المحيطات لتبخير المياه. تذكر أننا أطلقنا على الطاقة المرتبطة بتغيرات طور الماء اسم “الحرارة الكامنة” لأن الطاقة لا تستخدم لتغيير درجة حرارة الماء ، بل لتغيير مرحلته (من سائل إلى بخار للتبخر). من ناحية أخرى ، بالنسبة للتربة الجافة ، يذهب معظم الطاقة الممتصة لرفع درجة حرارة الأرض. باستخدام نفس المفهوم ، التربة الرطبة ، ستدفأ ببطء أكثر من التربة الجافة حيث يتم استخدام بعض الطاقة لتبخير الماء في التربة.

3. الماء له حرارة نوعية عالية. يتطلب رفع درجة حرارة 1 جرام من الماء بمقدار 1 درجة مئوية قدرًا كبيرًا من الحرارة لرفع درجة حرارة 1 جرام من التربة أو الصخور بمقدار 1 درجة مئوية. ضع في اعتبارك أيضًا أن التربة الرطبة لها حرارة نوعية أعلى من التربة الجافة.

لذلك ، على مدار يوم عادي (دورة يومية) ، ترتفع درجة حرارة الأرض بسرعة أكبر وتصل إلى درجة حرارة سطح أعلى من المياه المحيطة أثناء النهار ، وتبرد بسرعة أكبر ودرجة حرارة سطح أقل من المياه المحيطة أثناء الليل. على مدار النطاقات الزمنية السنوية ، تكون درجات حرارة المحيطات بطيئة في التغير مع المواسم. بالمقارنة مع مناطق اليابسة القارية ، فإن درجات حرارة سطح المحيط تتغير قليلاً بين الصيف والشتاء (انظر ذكر درجة حرارة العالم الشهرية). كلما اقتربت مساحة اليابسة من المحيط ، زاد تأثرها بالمحيطات ، وكان المناخ أكثر اعتدالًا. على نطاقات زمنية أطول ، مثل تلك التي تم أخذها في الاعتبار في دراسات الاحتباس الحراري ، يمكن للمحيطات إبطاء معدل الاحترار الذي قد يحدث بسبب زيادة غازات الدفيئة.

تيارات المحيط

دوران المحيط هو عامل رئيسي آخر في توزيع درجة حرارة الهواء.

تيارات المحيط التي تحتوي على مكون باتجاه الشمال أو الجنوب ، مثل تيار الخليج الدافئ في شمال المحيط الأطلسي أو تيار هومبولت البارد قبالة أمريكا الجنوبية ، تتبادل الحرارة بشكل فعال بين خطوط العرض المنخفضة والعالية. تذكر التأثير الذي تحدثه تيارات المحيطات على مناخات الولايات المتحدة. يشهد جنوب شرق الولايات المتحدة العديد من أيام العواصف الرعدية سنويًا بسبب التأثير المزعزع للمياه السطحية الدافئة لخليج المكسيك و Atlantic Gulf Stream ، بينما شهد الساحل الغربي القليل من العواصف الرعدية بسبب التأثير المستقر لمياه سطح المحيط الهادئ الباردة المرتبطة بالبحر كاليفورنيا الحالية.

خير مثال على تأثير التيار الدافئ هو تيار الخليج في يناير ، والذي يتسبب في انحدار قوي بين الشرق والغرب في درجات الحرارة عبر الحافة الشرقية لقارة أمريكا الشمالية. يؤثر الدفء النسبي لتيار الخليج على درجات حرارة الهواء على طول الطريق عبر المحيط الأطلسي ، وتمدد الرياح الغربية السائدة تأثير الاحترار في عمق شمال أوروبا. ونتيجة لذلك ، فإن درجات الحرارة في شهر يناير في ترومسو ، النرويج (69 درجة 40 درجة شمالاً) ، على سبيل المثال ، متوسطها 24 درجة مئوية فوق متوسط ​​خط العرض هذا.

رطوبة التربة – يميل الموقع الذي يحتوي على سطح جاف (مثل صخور الصحراء أو الرمال) إلى اختلافات أكبر في درجات الحرارة بين النهار والليل مقارنة بالموقع ذي السطح الرطب. تميل الأسطح الرطبة إلى البقاء أكثر برودة خلال النهار لأن الكثير من طاقة الشمس تستخدم لتبخير الماء بدلاً من تسخين السطح. بالإضافة إلى ذلك ، تتمتع الأسطح الرطبة بدرجة حرارة أعلى من الأسطح الجافة ، مما يعني أنه يجب اكتساب (فقدان) المزيد من الطاقة لتدفئة (تبريد) السطح.

الرطوبة – أهم تأثير لبخار الماء في الغلاف الجوي على درجة حرارة السطح يحدث في الليل. في الليل ، تميل الأماكن التي تحتوي على كميات أعلى من بخار الماء في الغلاف الجوي إلى البقاء أكثر دفئًا لأن بخار الماء من غازات الدفيئة. يمتص بخار الماء أثناء النهار بعضًا من الطاقة الإشعاعية من الشمس مما يبقي سطح الأرض أكثر برودة. تؤدي الرطوبة النسبية العالية أيضًا إلى تضخم جزيئات الهباء الجوي بحيث تمتص وتعكس المزيد من الإشعاع الصادر من الشمس قبل أن تصل إلى الأرض. لذلك ، تميل المناطق الصحراوية الجافة مثل توكسون إلى التقلبات الكبيرة نسبيًا في درجات الحرارة بين النهار والليل مقارنة بالموقع غير الصحراوي.

التضاريس المحلية – تؤثر الاختلافات في منحدر الأرض على ضوء الشمس الممتص والتعرض للرياح والجريان السطحي. يظهر مثال على هذا التأثير في الشكل أعلاه حيث يتم تفضيل أنواع مختلفة من النباتات على المنحدرات المقابلة لجبل.

الغطاء السحابي – تؤثر جميع العوامل المذكورة أعلاه على مقدار ونوع الغطاء السحابي الذي تعاني منه المنطقة المحلية. بشكل عام ، الغيوم لها تأثير تبريد أثناء النهار من خلال انعكاس الإشعاع الشمسي ، وتأثير الاحترار في الليل لأنها تنبعث منها الأشعة تحت الحمراء (نفس مبدأ تأثير الاحتباس الحراري للغازات). وبالتالي ، فإن المواقع التي تحتوي على كميات كبيرة من الغطاء السحابي تميل إلى أن تشهد تباينًا أقل في درجات الحرارة على مدار اليوم (أيام أكثر برودة ، وليالي أكثر دفئًا) مقارنة بالموقع ذي الظروف الصافية.

طبيعة السطح – قد تشكل ظروف السطح المحلية المناخ إلى حد كبير. ضع في اعتبارك المكان الذي تختار الجلوس فيه (أو حتى الوقوف) في يوم مشمس في يوليو …

• الأسطح المظللة (تحت الأشجار على سبيل المثال) لا تسخن مثل الأسطح تحت أشعة الشمس المباشرة.

• لا تسخن الأراضي المزروعة بالسرعة نفسها التي تسخن بها الرمال أو الصخور لأن بعضًا من مدخلات الطاقة تستخدمه النباتات للنمو والرشح.

• إن انعكاس السطح مهم: فالأسطح السوداء تمتص طاقة الشمس أكثر من الأسطح البيضاء.

• كما ذكر أعلاه ، تسخن الأسطح المبللة وتبرد ببطء أكثر من الأسطح الجافة.

التأثيرات البشرية – الزراعة والتغيرات الأخرى التي يسببها الإنسان في كمية ونوع الغطاء النباتي سيكون لها تأثيرات متغيرة على المناخ المحلي. على سبيل المثال ، في الأماكن التي يتم فيها استبدال الغابات بالمحاصيل ، يعني الغطاء النباتي الأقل أن السطح لديه رطوبة أقل متاحة للتبخر. نتيجة لذلك ، فإنها تشهد درجات حرارة أعلى من منطقة الغابات. ومع ذلك ، سيظهر التأثير المعاكس عندما يتم تحويل الأراضي الجافة إلى حقول مروية. عامل آخر هو أن المناطق الحضرية تصبح “جزر حرارية” ، أي أكثر دفئًا من المناطق الريفية المحيطة لسببين رئيسيين:

1. تمتص الإسفلت والطوب ومواد التسقيف وما إلى ذلك التي يتم بناء المدن الحديثة منها الإشعاع الشمسي بشكل أفضل من التربة والنباتات.

2. تولد الأنشطة البشرية (توليد الطاقة ، النقل ، إلخ) الحرارة التي تعمل على تدفئة المدن.

المراجع …

www.atmo.arizona.edu ( What Factors Affect a Region’s Climate?)

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى