وتختلف المناخ عن المنطقة المحيطة الأوسع، وغالباً ما تكون ذات أهمية إيكولوجية واقتصادية، ويمكن لهذه التباينات الصغيرة النطاق أن تمتد بضعة أمتار مربعة إلى عدة كيلومترات مربعة، وتتأثر بعوامل مثل التضاريس، والنباتات، وهيئات المياه، والهياكل الأساسية البشرية، وفهم الميكروفونات أمر أساسي لتحقيق أقصى قدر من الغلة الزراعية، وتكييف المباني ذات الكفاءة في استخدام الطاقة.

ما هو ميكروكليما؟

ويعرف الكائنات المجهرية بأنها مجموعة من الظروف المناخية - الحرارة، الرطوبة، سرعة الرياح، التهطال، الإشعاع الشمسي - التي تسود في منطقة صغيرة محددة وتختلف عن مناطق المنطقة الأكبر، ويمكن أن ينطبق هذا المصطلح على مؤامرة الحدائق، أو على مجموعة من المدن، أو على مقاصة الغابات، أو حتى على المساحة المزروعة بالصخرة، وتنشأ الكائنات الدقيقة عن التعديلات المحلية في موسم الاقتصاد الكلي.

أسباب الميكرويفات

وتولد عوامل تفاعل متعددة المتجانسات، وفيما يلي العوامل الرئيسية التي تعمل على مختلف المستويات المكانية والزمنية.

التسلسل والتنقيب

ويؤثر شكل الأراضي وتوجهها تأثيرا قويا على درجة الحرارة المحلية، والرطوبة، والأنماط الريحية، كما أن المنحدرات الجنوبية المتدفقة في نصف الكرة الشمالي تتلقى مزيدا من الضوء الشمسي المباشر، وهي أكثر دفئا وجفافا من المنحدرات الشمالية، التي لا تزال أكثر برودة وتحتفظ بمزيد من الرطوبة، كما أن الواديات والكساد يمكن أن تحشر الهواء البارد في الليل، مما يؤدي إلى ظهور جيوب متجمدة على ارتفاعات حادة، في درجة الحرارة، بينما تكون أكثر عرضة للتلالات أكثر.

الغطاء النباتي والأراضيي

وتخفض كميات النباتات الميكرويات المتوسطة من خلال التظليل والتحول والرياح، ويمكن أن تخفض درجة حرارة الغابات الكثيفة بمقدار ٢-٥ درجة مئوية بالمقارنة بميدان مفتوح متاخم، بينما تزيد الرطوبة النسبية بنسبة ٠١-٠٢ في المائة، كما أن الأنهار الجليدية وأحزمة المأوى تبدل سرعة الرياح وتخلق جيوب محمية على جانبيها المرفوعين.

هيئات المياه

فالبحيرات والأنهار والثغرات، بل وحتى قنوات الري الكبيرة، تمارس نفوذاً معتدلاً على الأراضي المتاخمة، فالماء له قدرة حرارية عالية التحديد، مما يعني أنه يدفئ ويبرد ببطء أكبر من الأرض، وهذا الحاجز الحراري يقلل من تقلبات درجات الحرارة: فالمناطق الساحلية أو الواقعة على البحيرات تميل إلى الشتاء وإلى صيف أكثر برودة مقارنة بالمواقع الداخلية التي تسود في نفس خط العرض.

التحضر والبيئة البناءة

إن الأسطح البشرية - الخندق، والخرسانة، والبريك، والسكر المعدني، وتخزين الإشعاع الشمسي خلال النهار، وإطلاقه ببطء في الليل، مما يخلق أثراً معروفاً في جزيرة الحرارة الحضرية، ويمكن أن تكون المدن أكثر دفئاً من المناطق الريفية المحيطة، ولا سيما في الليل، كما أن المباني تغير أنماط الرياح وتخلق ظلاً في الأمطار وتزيد من الرطوبة، وتخفض من مستوى الرطوبة المحلية.

التربة والوجه

ويؤثر لون التربة والنسيج ومحتويات الرطوبة والمواد العضوية على مدى امتصاص الطاقة الشمسية أو انعكاسها )البيت( وتمتص التربة القاتمة والرطوبة أكثر حرارة من الضوء والرمل الجاف، وتحتفظ التربة بمحتويات الطين العالية بالمياه وتبريد السطح من خلال التبخر، بينما تهدر التربة الرملية بسرعة وتسخن بسرعة، وتخلق الشبه السطحية من النباتات أو الصخور أو المصابيحات.

آثار الميكروبيات

وتؤثر المهابط الدقيقة على النظم الطبيعية والأنشطة البشرية بطرق عميقة، وتنجم عنها آثار من الآثار.

الزراعة وتربية الأحياء الفقيرة

وقد استغل المزارعون والبستنة منذ وقت طويل الميكروفونات لتمديد المواسم المتنامية، وحماية المناقصات، وزراعة المحاصيل خارج مناطقهم المهددة، ويمكن أن يؤدي الجدار المتجه جنوبا أو فناء مأجور إلى خلق نموذج جيوب دافئ للأنواع المحبة للحرارة، ويمكن أن تُخصص للمتغيرات المتغيرة في المناطق المعرضة للزراعة الباردة.

جزر الهضبة الحضرية

إن تأثير جزيرة الحرارة الحضرية هو أحد أكثر الظواهر توثيقاً في مجال الكائنات الدقيقة، إذ يزيد الطلب على الطاقة في مجال تكييف الهواء، ويرفع مستوى تكوين الأوزون على مستوى الأرض، ويفاقم المخاطر الصحية المتصلة بالحرارة، ويمكن للمدن أن تخفف من ظاهرة اليورانيوم العالي التخصيب عن طريق السقف الأخضر، والمواد المجسّدة، وزيادة الغطاء النباتي، كما أن الوعي بالميكولات الحضرية أمر حاسم بالنسبة للجلوسات العامة، مثل الحدائق ومراكز التبريد، ولتصميم.

التنوع البيولوجي والموئلات الحياة البرية

ففي غابة مثلاً، قد تسمح فجوة في الغطاء بالأشعة الشمسية بالوصول إلى أرضية الغابات، مما يعزز مجتمعاً نباتياً مختلفاً عن الظل العميق، ويمكن أن تُستخدم مخارج الصخور، ومصارف التدفق، ونمو الثروات القديمة، وكل مهاجر صغير فريد يوفر ملاذات حرارية للمناطق الحشرية، والآفات، والطيور.

استهلاك الطاقة وتصميم المباني

فالبنات تتفاعل مع ميكروموجها المباشر: إذ تهتز من الأشجار، وتهوية الرياح، والتوجهات المتصلة بالشمس تؤثر جميعها على حمولات التدفئة والتبريد، وتحتوي حشرات ومهندسات على بيانات دقيقة لتعظيم التصميم الشمسي السلبي والتهوية الطبيعية والعزل، وعلى سبيل المثال، فإن وضع الأشجار المتحللة على الجانب الجنوبي من المنزل يوفر ظلا صيفيا، مع السماح بأشعة الشمس في الشتاء باستخدام فروع لا تعمل على إنتاجية.

طلاء الفروست وبطانة الهواء

إن الهواء البارد أكثر كثافة من الهواء الدافئ والتدفقات المهددة مثل الماء، وجمعها في بقع منخفضة، ويمكن أن تلحق هذه الجيوب الضبابية الضرر بالزراعة - خاصة في بستان الفواكه والفناء حيث تقتل الفروستات المتطاولة المتأخرة تزدهر، ويسمح فهم أنماط تصريف الهواء للمزارعين بتفادي الزراعة في هذه المناطق أو تركيب مراوح وسخنة تخلط طبقة الهواء.

أمثلة ملحوظة على الميكرويفات

وتوضح الأمثلة على العالم الحقيقي تنوع وأهمية الميكرويفات.

الميكولات الساحلية

At Coastal regions experience milder temperatures and higher humidity than inland areas at the same latitude. The Pacific Northwest of the United States, for instance, has a temperate rainforest microclimate near the coast, with cool summers and abundant rainfall, while just east of the Cascade Range lies a rain-shadow with hotter summers and much less precipitation.

الميكرويات الوادي والجبال

وكثيرا ما تكون لوادي الألب نظمها الجوية الخاصة بها: فالرياح الكاتباتية (الهواء القديم المتحرك من أسفل المنحدر) والرياح المظلمة (المرتفعة من منحدرات الهواء الحربي) تخلق دورات يومية تؤثر على درجات الحرارة المحلية والتنمية السحابية، فالي الراين في أوروبا، مثلا، تنتج مواهب متجمدة تحدي العفاريت، بينما تُمنح منحدرات شمسية للزروعة.

الميكروفونات الحضرية

وتظهر لندن ونيويورك وطوكيو جميع الجزر الشديدة الحرارة الحضرية، وتتوفر باركات داخل هذه المدن مثل المنتزه المركزي في نيويورك - المبردات الأكثر رطبة، والميكرويات الأكثر رطبة التي تستخدم كملاذ لكل من الناس والحياة البرية، وتوفر U.S. Environmental Protection Agency (EPA) موارد شاملة لاستراتيجيات التخفيف من الحرارة في المناطق الحضرية، بما في ذلك السقف الخضراء والمراحل.

Microclimates

إن الغابة المتوهجة تخلق مهابط ميكروفية مطبقة: يعترض النسيج الضوء والمطر، ويصبح الناقص أكثر رطبة ومظللة، ولا يزال أرضية الغابات باردة نسبيا ومرطوبة، وهذه الظروف تدعم المفاصل والمواموسى والنباتات المخففة، وتوفر الموائل للأنواع مثل السلالم التي لا يمكن أن تتسامح مع الظروف الجافة والمفتوحة.

منطقة النبيذ

ويراعي مفهوم terroir() عوامل الاختلالات الدقيقة مثل جانب المنحدر، والقرب من المياه، والتعرض للريح، مثلاً، فإن وادي النابا في كاليفورنيا يستفيد من الضباب البارد الذي يتدفق في المحيط الهادئ، ودرجة الحرارة الغرامية، والحفاظ على حمض العنب.

قياس الميكرويفات

ويتطلب تحديد كميات الميكرويفات جمع بيانات مكثفة من الناحية المكانية ومستمرة عبر متغيرات متعددة.

الصكوك والاستشعارات

وتشمل الأدوات المشتركة مقياس الحرارة/المقياس الهيغروميتر (مثلاً، البيوتتون)، وأجهزة قياس الازكاء لسرعة الرياح، وأجهزة قياس الإشعاع الشمسي، وأجهزة التنقيب عن الرطوبة في التربة، وهي موزعة في صفوف في مستويات مختلفة ومواقع مختلفة لاستخلاص التقلبات المكانية، وتسمح الآن التقدم في أجهزة الاستشعار المنخفضة التكلفة المنخفضة القدرة برصد الطقس عالي الاستبانة حتى في المناطق النائية.

نظم الاستشعار عن بعد والمعلومات الجغرافية

وتقدم الصور الساتلية (مثلاً، Landsat، MODIS) بيانات ذات ترددات حرارية ترسم درجات حرارة سطحية عبر المناظر الطبيعية.() وتحمل المسوحات الجوية التي تحمل طائرات بدون طيار كاميرات حرارية وLDAR إلى متغيرات نموذجية للميكرومات في شكل حل على نطاق متري.() ومن ثم تُطبق هذه الخرائط مع الاتجاهات الطبوغرافية، وتستخدم الأراضي، وبيانات الغطاء النباتي للتنبؤ بالموجات الدقيقة على المناطق الكبيرة.

علوم المواطنين ومراقبتهم الميدانية

ويساهم البقالة والبستانيون والطبيعيون في بيانات قيمة عن الميكروبات من خلال ملاحظات بسيطة: إذ يلاحظ التواريخ الضبابية، وفترات الازدهار، وتوزيع الأنواع.() وتتيح برامج العلوم المدنية مثل شبكة الناتوريين وشبكة الكوكواليس التعاونية للتضامن، رصد المناخ الذي يُستمد من مصادر مزودة بالجمهور ويُسد الثغرات في الشبكات الرسمية.

التطبيقات العملية لفهم الأحياء الدقيقة

وتترجم معرفة الميكرويات إلى استراتيجيات قابلة للتنفيذ في العديد من المجالات.

الزراعة وإدارة المحاصيل

ويعتمد زرع المصابيح وحماية المزروعات والري على بيانات الكائنات الدقيقة، مثلاً في الفيناردات المزروعة، يمكن للمزارعين أن يفروا بشكل مختلف على المنحدرات المشمسة مقابل المنحدرات المظللة، بينما يستخدم مديرو الرحل أجهزة استشعار درجة الحرارة لتفعيل آلات الرياح أو الرشقات فوق الرأسية بالضبط عندما يتهدد الفرسان.

التخطيط الحضري والهياكل الأساسية الخضراء

ويضم المخططون محاكاة الكائنات الدقيقة في رموز المناطق وتصميمات الحدائق، وزيادة الغطاء الشجري في الأحياء التي تُجنى حرارة، وتوجيه الشوارع إلى أقصى حد لشمس الشتاء والظل الصيفي، واستخدام الرصفات القابلة للتلف إلى درجات حرارة سطحية متوسطة هي كلها ممارسات مُستنَرَفة بالميكرومات، وتخلق السقف الخضراء وجدرانا معيشية ميكروبات تُستنزِر المباني، وتُن نوعية الهواء.

إدارة الحفظ والموئل

وتستخدم مديري المناطق المحمية رسم خرائط دقيقة لتحديد التطهير الحرج للأنواع النادرة في ظل تغير المناخ، وعلى سبيل المثال، يمكن إعطاء الأولوية للمنحدرات الباردة أو التي تتجه شمالاً أو الرافينات المظللة للحفظ على أنها حرارة على نطاق واسع، وإعادة تأهيل الميكروفونات - عن طريق إزالة الغابات لزيادة الضوء في مناطق المصابيح، أو حماية المناطق العازلة المشاطئة - التي تعزز التنوع البيولوجي ومرونة النظام الإيكولوجي.

تصميم الهندسة المعمارية والمبنى السلبي

وتقيم محفوظات الكائنات الدقيقة في الموقع قبل البناء: الوصول الشمسي، والريح السائدة، والكتلة الحرارية من السطح المحيط بها، كل ما يُسترشد به في بناء المعلومات، ووضع النوافذ، واختيار المواد.() فعلى سبيل المثال، تستغل المنازل التي تُسهم الأرض درجة الحرارة المستقرة للتربة في مواجهة المناخ الخارجي العازل، وكثيرا ما تتطلب معايير البيت المتناهي الصغر تحليلاً للوفاء بأهداف أداء الطاقة.

Climate Change Adaptation

ومع ارتفاع درجات الحرارة العالمية، تصبح الميكروفونات أكثر أهمية، ويمكنها أن تُعيق الكائنات الحية من التغير السريع وأن تسمح للأنواع بالاستمرار في جيوب صغيرة، وبالنسبة للمجتمعات البشرية، فإن استخدام البيانات المجهرية لتصميم هياكل أساسية مرنة مثل الأماكن الخضراء المقاومة للفيضانات والممرات الباردة في المدن، هو تكييف فعال من حيث التكلفة يحقق منافع مشتركة مثل تحسين الصحة والاستجمام.

خاتمة

إن المهاجرات الصغيرة ليست مجرد فضول أكاديمي؛ فهي عناصر وظيفية في بيئتنا تؤثر على الإنتاج الغذائي، وعلى الحضر، والتنوع البيولوجي، وكفاءة الطاقة، ومن خلال فهم العوامل التي تخلق نماذج ميكرويزية - سطحية، ونباتات، ومياه، وشكل حضري، والتربة - يمكننا أن نسخر فوائدها، وأن نخفف من مخاطرها، مع تسارع تغير المناخ، فإن الحاجة إلى قياس ونموذج وإدارة المصانع الانتقاء المها ستنمو فقط.