Table of Contents
مقدمة: المعالم الطبيعية البارزة
وتُعرَّف مناطق الصحراء ليس فقط بقاحتها بل أيضاً بتقلبات درجات حرارة شديدة بين النهار والليل، وفي حين أن درجات الحرارة النهارية يمكن أن ترتفع فوق 50 درجة مئوية (122 درجة ف) في بعض الصحارى، فإن درجات الحرارة الليلية يمكن أن تهبط قرب أو أقل، مما يخلق نطاقاً من الدياجات يتراوح بين 30 درجة مئوية و40 درجة مئوية أو أكثر، وهذه الظاهرة تحركها مزيج من عوامل التأرجحية في الغلاف الجوي وفي الغلاف الجوي.
الخصائص الجغرافية وخصائص سطح الأرض
الغطاء النباتي المحدود
وإحدى العوامل الأكثر أهمية هي ندرة النباتات في الصحراء، وخلافاً للغابات أو الأراضي العشبية، تفتقر الصحارى إلى قنابل سميكة من النباتات التي يمكن أن تعتدل درجات الحرارة عن طريق توفير الظل والتحول، وتستوعب النباتات الطاقة الشمسية وتطلقها ببطء من خلال التهرب من المياه، مما يعطل درجات الحرارة، وفي الصحارى، تتعرض الأرض المكشوفة مباشرة للشمس، مما يتيح سرعة التسخين خلال النهار.
تكوين التربة والسلوك الحراري
وتتكون التربة السطحية عادة من الرمل أو الصخر أو المكوّن من جسيمات مسببة للتآكل، وتعاني هذه المواد من انخفاض في الطاقة الحرارية، ولكن من ارتفاع في سرعة التحلل الحراري في طبقة السطح، وترتفع الحرارة الرملية بسرعة تحت الإشعاع الشمسي الشديد لأن جسيماتها مكتظة وتُحمّل الحرارة بكفاءة في أعلى من النمر، غير أن درجة الحرارة العالية لا تخترق بدرجة كبيرة، بحيث تُعد الحرارة المخزن بسرعة إلى درجة حرارة.
Albedo Effect
وتتفاوت أسطح الصحراء، ولكن العديد من الصحارى لديها رمل أو صخرة ملونة خفيفة تعكس جزءا كبيرا من الإشعاع الشمسي القادم، فعلى سبيل المثال، فإن الرمال البيضاء في صحراء ناميب تحتوي على ألبيدو تبلغ حوالي 40 إلى 5 في المائة، مما يعني أنها تعكس نصف ضوء الشمس، غير أن وجود أسطح الصحراء الأكثر ظلما، مثل حقول الحمم أو الصخور المعرضة، له درجة حرارة أعلى من الإشعاع (10 إلى 20 في المائة).
الظروف الجوية والهضم
منخفض في الغلاف الجوي
إنّ الرطوبة في الجوّ الصحراء عادةً أقل من 10%، وتقريباً من 1% في المناطق ذات القلوب الفائقة، وثبات الماء هو أكثر غازات الدفيئة وفرة على الأرض، وهروبها من الإشعاعات الطويلة، ودفءها في الجو بين عشية وضحاها، وسببها في الجفاف،
الحد من تأثيرات الدفيئة
تأثير الدفء ضعيف جداً في الغلاف الجوي للصحراء بسبب ندرة بخار الماء و غازات الدفيئة الأخرى مثل ثاني أكسيد الكربون (ورغم أن ثاني أكسيد الكربون مثبت بشكل جيد على الصعيد العالمي، فإن التركيز المحلي لبخار الماء هو أكثر الأمور برودة) وخلال اليوم، تدفئ طاقة الشمس السطح، ولكن في الليل، تظل نافذة الغلاف الجوي مفتوحة، مما يسمح بالهرب بحرية.
صواريخ صواريخ صواريخ خفيفة وغطاء سحاب
وتُستحوذ على المصاعد من أجل سماءها الواضحة، ويندر الغطاء النباتي لأن الهواء جاف جداً لتشكيل الغيوم، إلا أثناء أحداث الأمطار النادرة، وتعمل الأنهار كبطانية بعكس الإشعاع الذي يُطلق على الموجات الطويلة إلى السطح، وعدم وجود الغيوم يزيد من التدفئة الإشعاعية خلال اليوم (حيث يصل ضوء الشمس إلى السطح دون عائق) وتبريد الحرارة الإشعاعية في الليل (بما في ذلك لا تزال).
الإشعاع الشمسي والطول
عزلة مكثفة
العديد من صحاري العالم الرئيسية تقع بين 20 درجة و30 درجة في نصف الكرة الغربي، بالقرب من منطقة السرطان والمناطق المدارية من كابيذرن، وهذا الإيداع يعني أنها تتلقى تقريباً من مدار السنة، مع ارتفاع زوايا ارتفاع الشمس، ودرجة الحرارة الشمسية (حوالي 1361 درجة مئوية) مرتفعة قليلاً
طول النهار والتغير الموسمي
وفي حين أن الصحاري القريبة من خط الاستواء تضاهي طولها نحو يوم وليل، فإن الصحارى دون المدارية تجتاز أياما صيفية أطول وأقصر أيام الشتاء، وفي الصيف، تتيح ساعات النهار الممتدة زيادة استيعاب الطاقة، وتدفع درجات الحرارة النهارية إلى أقصى درجة، وفي الشتاء، يقل عدد أيام الشتاء، ودرجة الحرارة الأقل تواتراً، ولكن درجة الحرارة الشمسية أقل، لا تزال تسمح بتبريد درجة حرارة ليلية كبيرة، حتى في الشتاء.
مرتفعات الارتفاع
وتقع بعض الصحارى، مثل أطاكاما وبطولة التبت، على ارتفاعات عالية، والغلاف الجوي أرق في ارتفاعات أعلى، مما يزيد من الحد من تأثير الدفء ويزيد التبريد الإشعاعي، وتثير التبتان، التي كثيرا ما تسمى " القطب الثالث " ، درجة حرارة أكبر على الأرض، وتتجاوز في كثير من الأحيان 30 درجة مئوية في الشتاء.
عوامل المساهمة الإضافية
شتات واقية
وفي صحاري ساحلية مثل ناميب، تيار المحيط البارد (مثل تيار بنغيلا) ينتج أحواض ثابتة على الشاطئ تقل درجات الحرارة النهارية وتخفض النطاقات الحرارية، وفي المقابل، في صحاري قارية مثل الاسترجاع الاسترالي، كثيرا ما تولد الرياح هواء دافئ من المناطق الداخلية، وتحافظ على درجات الحرارة العالية النهار.
المحيطات والتيار وازدهار المياه
وتيار المحيط البارد على طول السواحل الصحراوية الغربية (مثلاً، تيار هامبولت قبالة أتاكاما، ومحطة تيار الكناري قبالة الصحراء) يوقف التهطال ويبرد طبقة البحر، غير أن هذه التواريخ تقل أيضاً درجات حرارة ساحلية متوسطة، وتخفض النطاقات الدهونية بالقرب من الشاطئ.
التضاريس وآثار الحوض
وتوجد العديد من الصحارى في أحواض أو وادي محاطة بالجبال، وفي الليل، يمكن أن تؤدي مياه المجاري الباردة في هذه المناطق المنخفضة، إلى زيادة التجمّع والتبريد، وهذه الظاهرة، المعروفة باسم التجمّع في الجو البارد، إلى درجة حرارة الصحراء الكبرى، وفي صحراء سونوران مثلا، يمكن لأحواض مثل وادي الموت (التي تقل عن مستوى سطح البحر) أن ترتفع درجة الحرارة إلى 57 درجة مئوية (134).
مسرط التربة وخزن الحرارة
وحتى في الصحراء، يمكن أن تبلل التربة السطحية في فترات قصيرة، فالتربة المتحركة لديها قدرة حرارية أعلى من الرمل الجاف، بحيث تسخن وتبرد ببطء أكبر، ولكن نظراً لأن التبلل نادر وضحل، فإن الأثر مؤقت، ومعظم الوقت، فإن التربة الصحراوية هي منشطة، حيث يكون محتوى الرطوبة أقل من 1 في المائة، وهذا الجفاف يعني أن درجة الحرارة الحرارية في التربة هي درجة حرارة شديدة جداً.
آثار تقلبات درجة الحرارة القصوى
الأثر على النظم الإيكولوجية الصحراوية
وقد تطورت النباتات والحيوانات المصحوبة من التكييفات الملحوظة للبقاء على درجات حرارة الديونية، فعلى سبيل المثال، فإن العديد من الزواحف الصحراوية هي مادة كهربية، وتعتمد على العصيان في الشمس للوصول إلى درجات حرارة النشاط، ثم تتراجع إلى الدفن لتجنب الليالي الباردة، وتستخدم الكارتيب المحتوي على صبغة دوسولكانية للصور المحتوية على درجة حرارة، مما يسمح لها بأن تخفف من تأثير ثاني أكسيد الكربون في الليل.
الموئل البشري والهياكل الأساسية
ويمكن أن تتنافس المستوطنات البشرية في المناطق الصحراوية مع تقلبات درجات الحرارة هذه، وكثيرا ما يستخدم الهيكل التقليدي جدراناً سميكة أو حجارة ذات كتلة حرارية عالية لاستيعاب الحرارة أثناء النهار وإطلاقها في الليل، وضبط درجات الحرارة الداخلية، وصممت خيام البدو بالوزن الخفيف، والمواد المجسّدة للتدفئة من الحرارة النهارية، مع السماح بالتبريد الإشعاعي في الليل.
Climate Change Considerations
تغير المناخ يُتوقع أن يُكثف درجات الحرارة القصوى في العديد من المناطق الصحراوية، وارتفاع درجات الحرارة العالمية بسبب زيادة غازات الدفيئة سيرتفع درجات حرارة خط الأساس، لكن المدى الديوري قد يتغير بشكل غير متساو، بعض النماذج تنبأ بأن درجات الحرارة الدنيا في الليل سترتفع بسرعة أكبر من الحد الأقصى اليومي، مما يقلل من النطاقات الحرارية، غير أن استمرار تردد الرطوبة والمنازل الجامدة قد يحافظ على التداولات الكبيرة.
الاستنتاج: توازن محدد للمصانع
وتنجم تقلبات درجات الحرارة القصوى في المناطق الصحراوية عن تفاعل دقيق بين الملامح الجغرافية، والظروف الجوية، والإشعاع الشمسي، والعوامل المحلية مثل الارتفاعات والجغرافيا، وتستمر النباتات الصغيرة، والتربة الجافة، والرطوبة المنخفضة، والمناطق الخفية، والضوء الشمسي الشديد في إنتاج بعض أكثر البيئات حرارية على الأرض عقابا، بينما تسود هذه الظروف، فإنها تدعم أيضا النظم الإيكولوجية الفريدة وثقافات البشر التي تتكيف على مربع آلاف السنين.