الأسباب وراء التغيرات الموسمية في المناخ القاري

The Concept of Continentality

المناخ القاري، الذي يتواجد في المناطق الداخلية من الكتلة الأرضية الكبيرة مثل أمريكا الشمالية وأوراسيا، يحدده تقلبات درجات الحرارة الموسمية الهائلة، ويصف مصطلح " التلوث " درجة تأثير مناخ الموقع على المسافة التي يبعدها عن التأثير الدينامي للمحيطات، وتتسبب المناطق التي تشهد ارتفاعا في القارة في الشتاء البارد والصيفات الساخنة، والتي كثيرا ما تكون فيها درجة الحرارة تتجاوز 40 درجة مئوية (22 درجة مئوية).

الموقع الجغرافي وحجم الأرض

Thermal Properties of Land Versus Water

ويكمن العامل الأساسي للمناخ القاري في تفاوت القدرات الحرارية للأراضي والمياه، حيث تزيد طاقة المياه حرارة محددة بحوالي أربع مرات عن معظم سطح الأرض، مما يعني أن المياه تتطلب قدرا أكبر بكثير من الطاقة لرفع درجة حرارتها بنفس كمية الأرض، وفي الصيف، ترتفع حرارة سطح الأرض بسرعة تحت الإشعاع الشمسي القوي، مما يدفع درجات الحرارة النهارية إلى مستويات مرتفعة، ويستهلك الماء كميات هائلة من الحرارة في الشتاء، ويقل من حرارة الشمس، ويستهلك بسرعة أكبر من سرعة.

The Size and Configuration of Landmasses

إن كتلة كبيرة من الأراضي مثل قارة أوروبا الشرقية تمتد من أوروبا الغربية إلى شرق سيبيريا، تخلق ظروفاً داخلية تبعد آلاف الأميال عن أي تأثير محيطي، مثل فيركهوينسك في سيبيريا، أحد أبرد الأماكن المأهولة على الأرض، يبعد حوالي 200 ميل عن أقرب محيط مفتوح، وهذا يعني أن التأثير المؤثر على ارتفاع درجة الحرارة في المحيط تختفي أساساً.

دور إدارة الرياح السائدة

ويؤدي الاتجاه الريحي دورا حاسما في تحديد مدى شعور المناخ القاري، وفي وسط نصف الكرة الشمالي، تهب الرياح السائدة في غرب وشرقها، ويحمل هذا النمط هواء بحري من المحيطات إلى الحواف الغربية للقارات، ويخلق ظروفاً معتدلة نسبياً ومبللة في أماكن مثل أوروبا الغربية وشمال غرب المحيط الهادئ في الولايات المتحدة، حيث أن هذه الكتلة الجوية المتطرفة تسافر شرقاً عبر القارة.

الدوريات الجوية

The Jet Stream and Polar Front

إن مجرى الطائرات القطبية، الذي يشكل سلسلة سريعة من الرياح في الغلاف الجوي العلوي، يشكل حدا بين الهواء القطبي البارد إلى الشمال، ويزيد من الحرارة في الهواء دون المداري إلى الجنوب، وخلال الشتاء، يتحول تيار الطائرات إلى الجنوب، مما يتيح لكتلة بحرية من القطب الشمالي أن ترتجف في أعماق القارة، وينتج هذا النمط التهجئة الباردة الشديدة للمناخ القاري في أماكن مثل النهر الغربي.

تشكيلة الحركة الجوية

وفي المناطق الداخلية القارية، تُعتبر مناطق مصدرية لكتلة جوية متمايزة، ففي الشتاء، تسمح الليالي المظلمة الطويلة والأرض المغطى بالثلوج بالهواء بارداً، وينتج هذا التقلبات الجوية القطبية الجافة الباردة التي تهيمن على المناطق الداخلية، ويمكن أن تكون هذه الكتلة الجوية باردة بشكل غير عادي، وفي كانون الثاني/يناير، عندما تتحول مرتفعات سيبيريا، وهي منطقة شبه دائمة من الضغط الشديد على وسط آسيا.

أنماط القفل وخط التدرج

إن أنماط التكتل الجوي الكبيرة، مثل كتل الأوميغا وقطعاتريكس، يمكن أن تطيل درجات الحرارة القصوى في المناخ القاري، وتنطوي هذه الأنماط على نظم ثابتة عالية الضغط لا تزال ثابتة تقريبا لأيام أو حتى أسابيع، وخلال الصيف، يمكن أن تخترق موجات الحرارة في آسيا، مما يؤدي إلى موجات حرارية طويلة، وفي الشتاء، يمكن أن يحول نمط حرارة بارد دون حركة النظم الجوية العادية في شرق البلاد().

خط العرض والترحال الشمسي

The Angle of Incoming Solar Radiation

إن خط العرض يحدد الزاوية التي يضرب فيها ضوء الشمس سطح الأرض، وفي خطوط العرض الأعلى، بالقرب من القطبين، يصل ضوء الشمس إلى زاوية أقل، وينشر طاقتها على مساحة سطحية أكبر، وهذا يقلل من كثافة التدفئة الشمسية في كل منطقة، وفي أثناء الشتاء في نصف الكرة الشمالي، فإن انخفاض طول الشمس إلى حد أقصر من طول النهار يعني أن المناطق القارية ذات النطاق المرتفع.

تلال أرضي و تبلّغ بحري

درجة الحرارة الشمالية من 23.5 درجة تضاعف الاختلافات الموسمية في الإشعاع الشمسي خاصة في خطوط العرض الأعلى، خلال الصيف في نصف الكرة الشمالي، تميل القطب الشمالي نحو الشمس، مما يؤدي إلى مزيد من الضوء الشمسي والأيام الطويلة، وفي الشتاء، تتحول البلاطات القطبية بعيدا، مما يؤدي إلى انخفاض الطاقة الشمسية والأيام الأقل بروزاً.

"البيتو فيدباك لووب"

إن التأمل، أو الطلاء، في سطح الأرض يخلق حلقة تفاعلية تكثف درجات الحرارة الموسمية، ويحتوي الثلج والجليد على ألبية عالية، مما يعكس 80-90% من الإشعاع الشمسي القادم إلى الفضاء، وعندما يصل الشتاء ويغطي الثلج الأرض في المناطق الداخلية القارية، فإن ارتفاع الطحالب يقلل من كمية الطاقة الشمسية التي تمتص على السطح.

التأثيرات الطبوغرافية على المناخ القاري

حواجز الجبال ومسدسات الهواء

في أمريكا الشمالية، الجبال الصخرية تركض شمالاً، وتخلق حاجزاً يمنع من تباطؤ الهواء في المحيط الهادئ من التغلّب على الأرض، وشرق الصخور، وتجمعات الهواء القارية تهيمن، مما يؤدي إلى تفاوتات موسمية شديدة في البلاط الكبرى.

الارتفاع والتبديل

ارتفاع ارتفاع درجة الحرارة في المناطق القارية يزيد درجة الحرارة الموسمية عن المناطق المتدنية المجاورة، وهذا يحدث لأن الغلاف الجوي يرتفع بدرجة عالية ويقلل من قدرته على الاحتفاظ بالحرارة، وفي الليل، ترتفع درجة الحرارة في المناطق المرتفعة والأحواض بشكل فعال إلى الفضاء، وتنتج درجة حرارة شديدة، وفي أثناء النهار، يتيح الجو الرقيق زيادة الإشعاع الشمسي ليصل إلى السطح، مما يتسبب في سرعة الاحترار في النهار.

وادي كولد هواء

كما أن التضاريس تؤثر على درجات الحرارة المحلية من خلال تصريف الهواء البارد، وفي الليل، تهبط تدفقات الهواء البارد الكثافة وتتراكم في الوديان والأحواض، مما يؤدي إلى تحويلات في درجة الحرارة حيث يمكن أن تكون قاع الوادي أكثر برودة بكثير من المنحدرات المحيطة، وهذه الظاهرة واضحة بشكل خاص في المناخ القاري خلال الشتاء عندما تسمح السماء الواضحة والرياح المهدئة بتبريد الأرض بدرجة عالية من الحرارة.

المحيطات والتأثير غير المباشر لها

المحيطات

وفي حين أن المناطق القارية الداخلية بعيدة عن المحيطات، فإن توزيع تيارات المحيطات لا يزال مهما لأنها تؤثر على درجة الحرارة ومحتوى الرطوبة من الكتلة الجوية التي تصل في نهاية المطاف إلى المناطق الداخلية، حيث أن تيارات الحرب مثل منطقة الخليج وخط نهر كوروشيو تنقل المياه الحارة والحرارة نحو القطبين، وعندما تصطدم هذه المياه الحارة بالبرود، فإن الكتلة الجوية الجافة التي تتحرك في المناطق الساحلية، وتتحول كميات كبيرة من الحرارة الباردة إلى الغلاف الجوي المتاخم.

سطح البحر

ويؤثر مدى الجليد البحري في المحيطات القطبية تأثيرا غير مباشر على المناخ القاري من خلال تقليد قوة الكتلة الجوية العالية الارتفاع، وعندما يتسع الجليد البحري خلال الشتاء، يزيد من مساحة سطح البحر الشديد التجلي ويزرع الغلاف الجوي من المحيط الأكثر دفئا تحته، مما يسمح بأن تصبح الكتلة الجوية القطبية الشمالية أكثر برودة وثديعة، ويعزز كثافة الشتاء الباردة في المناطق الداخلية القارية المتاخمة.

التفاعل بين العوامل المتعددة

الآثار التآزرية والثقوب المرتدة

فالعوامل التي تؤدي إلى تطرف المناخ القاري لا تعمل في عزلة، بل تتفاعل بطرق معقدة كثيرا ما تضخم التباين الموسمي العام، فعلى سبيل المثال، فإن وجود الغطاء الجليدي في الشتاء يزيد من البدو، مما يعزز التبريد، وقد تتيح الظروف الباردة زيادة الجليد وتتراكم وتزيد من اللبدو وتبرد، وقد تؤدي هذه الحلقة الإيجابية إلى زيادة درجات الحرارة في الشتاء إلى ما هو متوقع من الإشعاع الشمسي وحده.

أمثلة إقليمية للآثار المشتركة

في البلاستيك الكبير في أمريكا الشمالية، مزيج المسافة من المحيطات، حواجز الجبال في الشمال، ارتفاع درجة الحرارة، تغيرات في الالبدو، واتباع أنماط التداول في الغلاف الجوي القوي، ينتج بعض أكبر درجات الحرارة الموسمية على الأرض، ومدينة وينيبيغ، مانيتوبا، على سبيل المثال، درجة حرارة في شهر تموز/يوليه

Climate Change and Continental Seasonal Extremes

الاتجاهات والإسقاطات الملاحظــة

ويغير تغير المناخ أنماط التفاوت الموسمي في درجات الحرارة في المناخ القاري، وتتجلى الاتجاهات المشتعلة في الشتاء وفي خطوط العرض الأعلى، وهي ظاهرة معروفة بتضخم القطب الشمالي، وهذا يعني أنه في حين أن الصيف يزداد حرارة، فإن الشتاء يشتعل بسرعة أكبر في مناطق قارية كثيرة، ويحدث أثراً طفيفاً في درجات الحرارة الموسمية في بعض المناطق، حتى مع ارتفاع درجات الحرارة المطلقة في كلا المتطرفين.

مناقشة القطب الوايك

ومن مجالات البحث النشط احتمال وجود صلة بين الاحترار في القطب الشمالي وسلوك الدوافع القطبية، ويقترح بعض العلماء أن الاحترار السريع في المنطقة القطبية الشمالية يضعف درجة الحرارة بين القطب وخط العرض الأوسط، وهو ما يمكن أن يؤدي إلى زعزعة دوامة القطب ويتيح المجال لتدفق الهواء في القطب الشمالي إلى الجنوب بشكل أكثر تواترا، ويدل الافتراض على أنه حتى مع تذبذبذبات المنطقة القطبية الشمالية، فإن بعض المناطق القارية قد تشهد آثارا أكبر.

خاتمة

وتنشأ التباينات الموسمية القصوى للمناخ القاري من تقارب بين العوامل الجغرافية والجوية والفيزيائية، حيث أن انخفاض القدرة الحرارية للأراضي، والمسافة الكبيرة من المحيطات، والوضع المرتفع، والتحولات الموسمية في الإشعاع الشمسي، وثغرات التغذية المرتدة في الغلاف الجوي، وأنماط التداول في الغلاف الجوي تسهم جميعها في التناقض الحاد بين الشتاء القاسي والصيف الساخن.