ما هي عناصر المناخ هو علم دراسة حالة الغلاف الجوي أو المناخ على المدى الطويل، إن حالة الغلاف الجوي على المدى الطويل هي دالة لمجموعة متنوعة من العناصر المتفاعلة تابعنا من خلال موقعنا البلد، عناصر المناخ هم كالآتي :
– اشعاع شمسي.
– الكتل الهوائية.
– أنظمة الضغط (وأحزمة الإعصار).
– تيارات المحيط.
– التضاريس.
إقرأ أيضًا: تعريف الاحتباس الحراري وأضرار الاحتباس الحراري وعلاقة بالتغيرات المناخية
ما هي عناصر المناخ
1. اشعاع شمسي
ربما يكون الإشعاع الشمسي هو أهم عناصر المناخ.
حيث يقوم الإشعاع الشمسي أولاً وقبل كل شيء بتسخين سطح الأرض والذي بدوره يحدد درجة حرارة الهواء أعلاه.
يؤدي تلقي الإشعاع الشمسي إلى التبخر، ما دامت المياه متوفرة.
يحدد تسخين الهواء استقراره، مما يؤثر على تطور السحب وهطول الأمطار.
ينتج عن التسخين غير المتكافئ لسطح الأرض تدرجات ضغط تؤدي إلى الرياح.
كما ترى، يمكن إرجاع جميع خصائص المناخ تقريبًا إلى تلقي الإشعاع الشمسي.
2. الكتل الهوائية
تستوعب الكتل الهوائية كعنصر من عناصر المناخ خصائص درجة الحرارة والرطوبة والاستقرار.
يحدد الموقع بالنسبة إلى مناطق مصدر الكتل الهوائية جزئيًا تباين الطقس اليومي والمناخ طويل المدى للمكان.
على سبيل المثال، المناخ العاصف في خطوط العرض الوسطى هو نتاج الكذب في المنطقة الحدودية للكتل الهوائية المتناقضة بشكل كبير والتي تسمى الجبهة القطبية.
إقرأ أيضًا: حل مشكلة التغير المناخي وما الذي يسبب التغير المناخي
3. أنظمة الضغط
أنظمة الضغط لها تأثير مباشر فهي عناصر المناخ حيث تؤثر خصائص هطول الأمطار في المناطق المناخية المختلفة.
بشكل عام، تميل الأماكن التي يسودها الضغط المنخفض إلى أن تكون رطبة.
بينما تكون الأماكن التي يغلب عليها الضغط العالي جافة.
تتأثر موسمية هطول الأمطار بالحركة الموسمية لأنظمة الضغط العالمية والإقليمية.
تشهد المناخات الواقعة على خط عرض من 10 إلى 15 درجة فترة رطوبة كبيرة عندما تهيمن عليها منطقة التقارب بين المداري وفترة جافة عندما يتحرك المرتفع شبه الاستوائي في هذه المنطقة.
وبالمثل، يتأثر مناخ آسيا بالتقلبات السنوية لاتجاه الرياح بسبب الرياح الموسمية.
تؤثر هيمنة الضغط أيضًا على تلقي الإشعاع الشمسي.
تميل الأماكن التي يسيطر عليها الضغط العالي إلى الافتقار إلى الغطاء السحابي وبالتالي تتلقى كميات كبيرة من أشعة الشمس، خاصة في خطوط العرض المنخفضة.
4. تيارات المحيط
من أهم عناصر المناخ حيث تؤثر التيارات المحيطية بشكل كبير على درجة حرارة المناخ وهطول الأمطار.
تميل تلك المناخات المتاخمة للتيارات الباردة إلى أن تكون أكثر جفافًا حيث تساعد مياه المحيط الباردة على استقرار الهواء وتمنع تكون السحب وهطول الأمطار.
يفقد لهواء الذي يسافر عبر التيارات المحيطية الباردة الطاقة إلى الماء وبالتالي يخفف درجة حرارة المواقع الساحلية القريبة.
تعمل الكتل الهوائية التي تسافر فوق تيارات المحيطات الدافئة على تعزيز عدم الاستقرار وهطول الأمطار.
بالإضافة إلى ذلك، تحافظ مياه المحيط الدافئة على درجات حرارة الهواء أكثر دفئًا إلى حد ما من المواقع الداخلية فقط من الساحل خلال فصل الشتاء.
إقرأ أيضًا: وزارة البيئة والشؤون المناخية وأهم اهداف وزارة البيئة والشئون المناخية
5. التضاريس
هي من عناصر المناخ، تؤثر الطوبوغرافيا على المناخ بعدة طرق.
يؤثر اتجاه الجبال نحو الرياح السائدة على هطول الأمطار.
تتعرض المنحدرات المتعرجة للريح، تلك التي تواجه الريح، لمزيد من هطول الأمطار بسبب الارتفاع الجبلي للهواء.
تقع جوانب الجبال باتجاه ليوارد في ظل المطر وبالتالي تتلقى كميات أقل من الأمطار.
تتأثر درجات حرارة الهواء بالانحدار والاتجاه حيث ستكون المنحدرات المواجهة للشمس أكثر دفئًا من تلك المواجهة بعيدًا.
تنخفض درجة الحرارة أيضًا عندما يتحرك المرء نحو ارتفاعات أعلى.
الجبال لها نفس التأثير على المناخ تقريبًا مثل خطوط العرض. على الجبال الشاهقة، يحدث تقسيم مناخي كلما تحركت نحو ارتفاع أعلى.
عناصر البيانات المناخية
عنصر البيانات المناخية هو معلمة مُقاسة تساعد في تحديد مناخ موقع أو منطقة معينة، مثل هطول الأمطار ودرجة الحرارة وسرعة الرياح والرطوبة.
المصطلحات الوصفية لعناصر البيانات المناخية هي:
اسم العنصر – الوصف الكامل للعنصر الذي تتم الإشارة إليه في محطة المناخ (على سبيل المثال، درجة الحرارة القصوى).
معرف العنصر – هو معرف مختصر للعنصر، عادةً 4 أحرف في الطول (على سبيل المثال، TMAX (درجة الحرارة القصوى اليومية)، TMIN (درجة الحرارة اليومية الدنيا)، PRCP (هطول الأمطار، إلخ).
مدة العنصر – الفاصل الزمني بين قياسات عنصر البيانات.
يمكن أن تشمل فترات عناصر البيانات الشائعة المتاحة للمحطة شهريًا أو يوميًا أو كل ساعة.
– الوصف التالي لعناصر البيانات المناخية هو تكثيف للمواد الواردة في كتيب مراقبة خدمة الطقس الوطنية رقم 2، ورصد المحطات التعاونية، ودليل محطة الطقس والدليل المشترك بين الوكالات لمديري الأراضي البرية، ومسرد الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية.
يولد التحليل الإحصائي للبيانات المناخية معلومات وصفية تعكس متوسط الظروف الجوية في الموقع، فضلاً عن توليد احتمالات وقوع أحداث متطرفة.
أي تحليل إحصائي للبيانات المناخية، ويرجع ذلك أساسًا إلى العدد المحدود للعينات المتاحة، يجب أن يتبع قواعد التحليل الإحصائي.
تتطلب القاعدة المهمة التي تحكم تحليل العينة الصغيرة ما لا يقل عن 30 عينة.
هذا لا يعني أنه لا يمكن تحليل البيانات المناخية التي تحتوي على بيانات أقل من 30 عامًا، ولكن يجب إجراء بعض التعديل لتقدير ما ستنتجه مجموعة عينة من 30.
إقرأ أيضًا: اسباب تلوث البيئة وحلولها وأضرار التلوث الهوائي وحلول للقضاء على التلوث الهوائي
ما هي عناصر البيانات المناخية
1- درجة حرارة الهواء
درجة الحرارة هي مقياس لدرجة حرارة أو برودة الهواء.
يتم قياسه على مقياس درجة حرارة نهائية.
يشيع استخدام مقياسين: يؤسس مقياس درجة حرارة فهرنهايت ودرجة مئوية تجميد الماء عند 32/0 درجة على التوالي ونقطة الغليان عند 212/100 درجة على التوالي.
يستخدم مقياس فهرنهايت بشكل متكرر في الولايات المتحدة ودرجة مئوية في جميع أنحاء العالم.
تُقاس درجة حرارة الهواء عادةً إما بميزان حرارة أقصى وأدنى سائل في الزجاج مركب في صندوق خشبي مهوَّى أو بجهاز استشعار إلكتروني.
2- التبخر
التبخر هو العملية الفيزيائية التي يتم من خلالها تحويل السائل إلى حالة غازية.
يتأثر التبخر بالإشعاع الشمسي ودرجة حرارة الهواء وضغط البخار والرياح وربما الضغط الجوي.
يختلف التبخر باختلاف خطوط العرض والارتفاع والموسم والوقت من اليوم وحالة السماء.
تتطلب قراءات التبخر الدقيقة صيانة دقيقة لحوض التبخير الذي يحتوي على الماء.
يتم قياس عمق الماء يوميًا وتعديله لأي هطول قد يحدث.
3- الهطول
يشير الترسيب إلى جميع أشكال المياه، سائلة كانت أم صلبة، تسقط من الجو وتصل إلى الأرض.
يشمل هطول الأمطار، على سبيل المثال لا الحصر، المطر والرذاذ والثلج والبرد والبلورات الصقيعية والجليد.
إنه أحد عناصر البيانات الأساسية التي تجمعها أي محطة مناخية.
يُستثنى من ذلك الندى والصقيع والجير، لأنها تنتج عن بخار الماء في الهواء المتكثف أو التجمد على السطح.
تقوم أجهزة القياس غير المسجلة بجمع الترسيب ببساطة؛ يجب قياس كمية الهطول بواسطة مراقب.
تحتوي أجهزة قياس التسجيل على أجهزة تسجل الوقت والمدة وشدة هطول الأمطار.
تقوم معظم أجهزة قياس التسجيل بتخزين المعلومات على شريط ورقي، والذي يتم تغييره بشكل عام أسبوعيًا بواسطة مراقب.
4- الثلج الجديد
الثلج الجديد هو الكمية المتزايدة للثلج التي تساقطت منذ آخر ملاحظة لعمق الثلج، يمثل التحديد بين الثلج الجديد والثلج القديم تحديًا.
يمكن أن توفر لوح الثلج (عمومًا لوح من الخشب الرقائقي) سطحًا اصطناعيًا في الجزء العلوي من الثلج الموجود.
توضع ألواح الثلج فوق الثلج القديم عندما يكون هناك احتمال لسقوط ثلوج جديدة. بعد كل ملاحظة للثلج الجديد، يتم تنظيف اللوح ووضعه في مكان جديد.
يعد وضع اللوح وموقع القياس أكبر مصدر للخطأ في تحديد الثلج الجديد.
إقرأ أيضًا: استخدام طاقة الرياح في توليد الكهرباء من الألف إلى الياء وكيف تنشأ طاقة الرياح
5- عمق الثلج
عمق الثلج هو العمق الفعلي للثلج على الأرض في وقت القياس.
عادةً ما يتم قياس عمق الثلج يوميًا وتحديده لأقرب بوصة كاملة باستخدام عصا مُعايرة، مثل تلك المستخدمة مع مقياس المطر غير المُسجل 8 بوصات، أو المسطرة أو المقياس.
يجب قياس الثلج في عدة مواقع وتحديد متوسطه لتجنب الأخطاء التي يسببها الثلج المنجرف.
5- مكافئ ماء الثلج
المكافئ المائي للثلج هو عمق الماء الذي يمكن الحصول عليه من خلال ذوبان الغطاء الثلجي.
يتم قياس (وزن) المكافئ المائي للثلج بشكل مستمر عن طريق تسجيل العدادات التي يتم فصلها باستخدام محلول مضاد للتجمد.
بالنسبة للعدادات غير المسجلة، يتم إذابة مصيد الثلج الذي تم تجميعه بواسطة مقياس المطر القياسي (مع إزالة القمع والأنبوب الصغير) بإضافة كمية معروفة من الماء الدافئ.
ثم يتم قياس الكمية الإجمالية وطرح الكمية المضافة من الماء الدافئ للحصول على مكافئ الماء المرصود.
ترتبط معظم أخطاء قياس مكافئ مياه الثلج بعدم اختيار موقع تمثيلي أو آليات طرح الماء المضاف إلى إجمالي المصيد.
6- درجة حرارة التربة
تقيس درجة حرارة التربة درجة حرارة أو برودة التربة.
درجة حرارة التربة مهمة جدًا للصناعة الزراعية.
تتطلب معظم البذور درجة حرارة معينة للتربة لكي تنبت.
تُقاس درجات حرارة التربة عادةً عند 2 و 4 و 8 و 20 و 40 و 60 و 120 بوصة مع قراءة 4 بوصات هي الأكثر ملاحظة، عادة ما يتم ملاحظة القراءات وتسجيلها يوميًا.
يتم تسجيل درجات الحرارة القصوى والدنيا والحالية بشكل عام فوق 8 بوصات.
في الأعماق الأكبر، حيث تتغير درجة الحرارة بشكل أبطأ ، يتم عادة تسجيل درجة الحرارة الحالية فقط.
الأنواع المختلفة من النباتات لها نطاقات درجة حرارة التربة المحددة التي ستنمو فيها.
7- الرياح
الرياح هي حركة الهواء بالنسبة لسطح الأرض.
عادة ما يتم قياس سرعة واتجاه الرياح، وهما العنصران الأساسيان، بمقياس شدة الريح وريشة الرياح على التوالي.
تُقاس سرعة الرياح عمومًا بالأميال في الساعة؛ يقاس الاتجاه بالدرجات لأقرب عشر (10 إلى 360) بحيث تكون 360 درجة شمالًا و 90 درجة شرقًا و 180 درجة تمثل الجنوب و 27 0 درجة يجري الغرب.
تتأثر دقة قياس الرياح بشكل أساسي بارتفاع المستشعر والأشياء القريبة.
إقرأ أيضًا: برنامج حساب الطاقة الشمسية وما هي الطاقة الشمسية
