Table of Contents

إن المناخات المتدهورة تمثل بعض أكثر البيئات تطرفاً وذهاباً على الأرض، وتتميز بمستوياتها المتدنية بشكل ملحوظ، وبتغيرات درجات الحرارة الهائلة التي يمكن أن تجابه السكان البشريين والحياة البرية، وهذه المناطق القاحلة تغطي نحو ثلث مساحة الأرض، وتوجد في كل قارة، من الصحراء الكبرى المتميزة في أفريقيا إلى البيئة الصحراوية الباردة التي تعيش في آسيا.

Defining Desert Climates

وتصنف المناخات المتدهورة رسمياً على أساس معايير محددة للأرصاد الجوية تميزها عن أنواع أخرى من المناخ، ووفقاً لنظام كوبين للتصنيف المناخي، فإن المنطقة تصنف كصحراء عندما تتلقى أقل من 250 ميلليمتراً (حوالي 10 بوصة) من التهطال سنوياً، غير أن التعريف يتجاوز قياسات الأمطار البسيطة ليشمل العلاقة بين كمية الأمطار والتهرب المحتمل من المياه.

وفي المناطق الصحراوية، يتجاوز التهرب المحتمل بدرجة كبيرة التهطال الفعلي، مما يخلق عجزاً مستمراً في الرطوبة يحدد الطابع القاحلي لهذه البيئات، وهذا الاختلال بين توافر المياه والطلب الجوي على الرطوبة يخلق الظروف المتميزة التي نرتبط بها مع الصحارى: الغطاء النباتي الشفاف، وكشف التربة وأسطح الصخور، والتكييف المتخصص بين الكائنات التي تتدبر البقاء فيها.

وتقسم الصحراء إلى صحراء ساخنة وصحراء باردة تقوم على نظم درجات حرارتها، وتعاني صحاري ساخنة مثل صحراء موجيف وسونوران وصحراء عربية من درجات حرارة عالية طوال معظم العام، وتعاني الصحارى الباردة، بما فيها صحراء الحوض العظيم وصحراء غوبي، من شتاءات مقلية ملوثة بدرجة حرارة لا تزال تحت التجميد.

التغيرات في درجة الحرارة القصوى

ومن أبرز سمات أنماط الطقس الصحراوية تقلبات الحرارة الشديدة التي تحدث بين النهار والليل، وهي ظاهرة تعرف بدرجات الحرارة الداخلية، وتعاني مناطق الصحراء عادة من أكبر تقلبات حرارة يومية توجد في أي مكان على الأرض، حيث توجد اختلافات بين 20 درجة مئوية و30 درجة مئوية (36 درجة شرقا و54 درجة ف) أو أكثر بين الارتفاعات اليومية وانخفاضات الليل.

التدفئة النهارية في البيئات الصحراوية

خلال ساعات النهار، تستهلك أسطح الصحراء إشعاعات شمسية حادة بكفاءة ملحوظة، وعدم وجود غطاء سحابي نموذجي في المناطق الصحراوية بسبب استمرار نظم الضغط العالي، يسمح لطاقة الشمس بالوصول إلى الأرض دون عوائق تقريباً، وقد ترتفع درجات الحرارة السطحية إلى مستويات استثنائية، حيث تتجاوز درجات الحرارة الأرضية أحياناً 70 درجة مئوية (158 درجة مئوية) في أشد صحاريات حرارة.

ويزيد التدفئة في النهار إلى حد كبير من العوامل التي تنفرد بها البيئات الصحراوية، ويُقصد بغطاء النباتات المنشقة أن هناك حدا أدنى من التذبذب والتبريد المتصاعد من تحويل النبات، كما أن التربة الجافة وأسطح الصخور لديها قدرات حرارية منخفضة، مما يعني أنها تسخن بسرعة عندما تتعرض للإشعاع الشمسي.

التهدئة والتوقيت الليلي

ومع أشعة الشمس، تتعرض المناطق الصحراوية للتبريد السريع والمثير من خلال عملية تسمى التبريد الإشعاعي، وتسمح نفس السماء الواضحة التي تسمح بتسخين الشمس الشديد خلال اليوم بالهرب الفعال من الإشعاع الذي يصيب الموجة الطويلة من السطح ليلا، وبدون غطاء سحابي للعمل كبطانية مضغوطة عن طريق إعادة الحرارة إلى السطح، وبخار الماء الأدنى في الغلاف الجوي لاستيعاب الإشعاعات الخارجية، تفقد أسطح الصحراء بسرعة الحرارة بعد غروب الشمس.

وكثيرا ما تنخفض درجات الحرارة الليلية في صحاري ساخنة إلى 10 درجات مئوية إلى 20 درجة مئوية (50 درجة شرقا إلى 68 درجة ف)، وفي بعض الحالات، يمكن أن تنخفض درجات الحرارة إلى أقل من التجميد حتى بعد ارتفاع النهار تتجاوز 30 درجة مئوية (86 درجة ف). وفي صحراء باردة، يجب أن تكون درجات الحرارة الليلية أقل بكثير خلال أشهر الشتاء، بحيث تصل أحيانا إلى 20 درجة مئوية (4 درجات مئوية) أو أقل.

أنماط الحرارة الموسمية

فبعدما تتفاوت درجات الحرارة اليومية، تشهد الصحارى أيضا تغيرات كبيرة في درجات الحرارة الموسمية، وإن كانت تتفاوت حجمها تبعا للخطوبة والارتفاع، وتعاني صحاري ساخنة في خطوط العرض الدنيا من شتاء متواضع نسبيا، مع بقاء درجات الحرارة النهارية في حين أن الصيف يجلب حرارة شديدة يمكن أن تستمر لشهور، ويمثل موسم الصيف في أماكن مثل وادي الموت في كاليفورنيا أو في منطقة اللوت ديسرت في إيران بعض درجات الحرارة المرتفعة.

وتعاني صحاري باردة في خطوط العرض المرتفعة أو الارتفاعات من تفاوتات موسمية أكثر وضوحاً، مع شتاء باردة مرنة وصيفات دافئة نسبياً، إذ يمكن لصحيفة غوبي، مثلاً، أن ترى درجات حرارة الشتاء تهبط إلى - 40 درجة مئوية (-40 درجة ف) في حين أن درجات الحرارة الصيفية قد تصل إلى 40 درجة مئوية (104 درجة مئوية) مما يمثل درجة حرارة سنوية تبلغ 80 درجة مئوية (درجة مئوية) أو أكثر من العمر المتوقع.

أنماط التهطال والخصائص

فالتساقط في المناخ الصحراوي ليس شحوبا فحسب، بل أيضا متغيرا للغاية ولا يمكن التنبؤ به، من الناحية المكانية والزمنية على السواء، وقد يكون هذا التقلب في الأمطار هو أكثر سمات أنماط الطقس الصحراوي تعريفا، ويخلق تحديات فريدة أمام النظم الإيكولوجية والمجتمعات البشرية في هذه المناطق.

التمهيد السنوي

وتتلقى المناطق الصحراوية، بحكم تعريفها، أقل من 250 ميليميتر (10 بوصة) من التهطال سنويا، ولكن العديد من الصحارى لا تحصل على هذه العتبة، كما أن صحارى هيبرريد، وهي الفئة الأقل جفافا من المناخ الصحراوي، تتلقى أقل من 25 ميلليمتر (بوص) من التهاب الأمطار سنويا في المتوسط، وقد سجلت مقياسات أتاكاما في شيلي، التي كثيرا ما يشار إليها على أنها أقل من أماكن الطقس في الأرض، حيث لم تسجل الأمطار.

وحتى في المناطق القاحلة الأقل تطرفا، يمكن أن يختلف مقدار التهطال الفعلي اختلافا كبيرا من سنة إلى أخرى، وقد يتلقى موقع الصحراء كامل متوسطه السنوي في حادث عاصفة واحد، ثم يشهد عدة سنوات دون أي تهطال تقريبا، وهذا التفاوت الكبير بين السنوات يجعل من الصعب التنبؤ بتوافر المياه ويخلق دورات ازدهار وثقوب في النظم الإيكولوجية الصحراوية، حيث تلي فترات الوفرة النسبية بعد وقوع حوادث نادرة من الجفاف.

خصائص أحداث الرنة الصحراوية

وعندما يحدث التهطال في المناطق الصحراوية، كثيرا ما يصل إلى أحداث عواصف قصيرة ولكن مكثفة بدلا من أن يكون سقوط الأمطار بطيئا، وتنمو هذه العواصف المتناقلة بسرعة وتنتج عنابر ضارية ثقيلة فوق المناطق المحلية وتتسرب بسرعة، ويمكن أن تكون كثافة الأمطار الصحراوية ملحوظة، حيث تتجاوز أحيانا 25 ميليميتر (بوص) في الساعة خلال ذروة العاصفة.

وتنجم عن ارتفاع كثافة الأمطار الصحراوية وقصر مدة هذه الأحداث آثار هامة على توافر المياه وتآكلها، إذ إن معظم التهطال الذي يسقط خلال هذه العواصف الشديدة يتدفق بسرعة بدلا من التسلل إلى التربة، وخاصة بالنظر إلى الطابع المعقد أو المفترس للتربة الصحراوية وعدم وجود نباتات لبطء حركة المياه، وقد يؤدي هذا الانزلاق إلى تدفقات مائية هائلة ولكنها قصيرة الأجل في قنوات الخطر التي تناقش عادة.

ومن المثير للاهتمام أن التهاب السحاب في المناطق الصحراوية يصل إلى الأرض فعلا، وظاهرة تسمى " فيرغا " شائعة في المناخ القاحل، حيث ينخفض التهاب الغيوم ولكن يتبخر في الهواء الجاف قبل الوصول إلى السطح، ويمكن للمراقبين أن يروا ستارا من الأمطار تنخفض من الغيوم التي لا تقدم في الواقع الرطوبة إلى الأرض الواردة أدناه، وهي تذكرة بصرية مفتنة من جانب الغايين.

أنماط التأمل الموسمية

بينما تتميز الصحارى بتدني مستوى التهطال العام، فإن العديد من المناطق الصحراوية تعاني من بعض التسلسل الموسمي في أنماط هطول الأمطار، ويتوقف النمط الموسمي المحدد على موقع الصحراء ونظم الطقس التي تؤثر عليها، وبعض الصحارى تتلقى معظم تهيؤها المحدود خلال موسم محدد، بينما قد يكون لدى مناطق أخرى فترتين متميزتين أو تهيج غير منتظم بدرجة عالية دون وجود نمط موسمي واضح.

ففي جنوب غرب الولايات المتحدة، على سبيل المثال، تشهد درعا سونوران نمطاً من التهطال الثنائي الدلال مع ذروة سقوط الأمطار في كل من الشتاء والصيف، وتأتي الأمطار الشتوية من نظم عواصف المحيط الهادئ التي تجلب سقوط الأمطار بشكل لطيف نسبياً وواسع النطاق، وتأتي الأمطار الصيفية من مونسون أمريكا الشمالية، التي تولد النمط المميز من خليج كاليفورنيا، وتنتج نمطاًاً متنوعاً متنوعاً محلياً.

وقد تحصل صحاري أخرى، مثل الصحراء، على سقوط الأمطار في الشتاء من حين لآخر من نظم الطقس في منتصف خط العرض في الأجزاء الشمالية منها، في حين قد ترى المناطق الجنوبية تهطل صيفي نادر من النظم المدارية، ويمكن للصحراء الأسترالية أن تحصل على هطول غير منتظم من الأعاصير المدارية التي تخترق الأراضي الاستوائية، رغم أن هذه الأحداث غير متكافئة ولا يمكن التنبؤ بها، ففهم هذه الأنماط الموسمية أمر حاسم لإدارة الموارد المائية والتخطيط الزراعي في المناطق الصحراوية.

نظم الضغط الجوي وتشكيل الصحراء

إن وجود واستمرار المناخ الصحراوي يرتبطان أساسا بأنماط التداول الجوي الواسعة النطاق، ولا سيما وجود نظم شبه مدارية عالية الضغط، فهم هذه الديناميات الجوية أمر أساسي لفهم سبب تشكيل الصحاري حيث تشكل، ولماذا تحافظ على أنماط الطقس الخاصة بها.

حزام الإجهاد العالي شبه المداري

العديد من صحراء العالم الساخنة الرئيسية تقع في مناطق دون مدارية تقريباً بين 20 درجة و30 درجة في نصفي الكرة الغربيين هذا التوزيع ليس متزامناً بل ناتجاً عن نمط التداول الجوي العالمي المعروف بخلية هادلي في نظام التداول هذا، يرتفع الهواء قرب خط الاستواء ويتحرك على ارتفاعات عالية ويخلق مناطق شبه ثابتة

وكم ينحدر الهواء في هذه النظم الكئيبة العالية التكتيكية تحت الأرض، فإنه يخضع لضغط حساس، مما يجعله دافئاً، وهذا الاحترار يزيد من قدرة الهواء على تحمل الرطوبة، ويخفض الرطوبة النسبية، ويعرقل التكوين الغيومي، كما أن الهواء الخفيف يخلق استقراراً في الغلاف الجوي يوقف الحركة الرأسية ويهز، ويزيد من منع ظهور نظم السحاب والتنبؤ.

إن الصحراء الصحراوية، وصحراء الصحراء العربية، وصحراء كالاهاري، والصحراء الأسترالية كلها تدين بوجودها أساساً لهذه الأحزمة الكئيبة دون المدارية العالية، وتوضح اتساق وقوة هذه النظم الضغط سبب استمرار هذه المناطق في الجفاف، وسبب رتبتها بين الأماكن القاحلة على الأرض، ويمكن أن تؤدي التحولات الموسمية في وضع هذه المناطق ذات الضغط العالي إلى إحداث تغيرات طفيفة في أنماط الأحوال الجوية.

Rain Shadow Effects

وثمة آلية هامة أخرى لتكوين الصحراء تشمل الحواجز الطوبوغرافية التي تخلق آثاراً في ظل الأمطار، وعندما تصطدم الجماهير الجوية ذات الغطاء الرطب بالسلاسل الجبلية، تضطر إلى الارتفاع، فبمجرد تهدئة الهواء، وتكثيفها الرطوبة، وتهبط كتساقط على الجانب المريح للجبال، فبحلول الوقت الذي تنحدر فيه الهواء على جانب الجافة، فقدت الكثير من حرارة.

وتدين عدة صحاري هامة بوجودها جزئيا على الأقل لتأثيرات ظل الأمطار، وتقع الصحراء الباتاغونية في الأرجنتين في ظل الأمطار في جبال الأنديز، التي تحجب الرطب من المحيط الهادئ، وتأوى الصحراء الكبرى في غرب الولايات المتحدة من منطقة المحيط الهادئ من سلسلة الجبال في سييرا نيفادا وكاسد، وإن كان موقع غوبي ديسردت متأثرا جزئيا بظل الأمطار في القارة.

آثار الداخلية القارية

فبعض الصحاري تشكل في المناطق القارية، بعيدا عن مصادر الرطوبة المحيطية، فمع سفر الجماهير الجوية فوق الأرض، تفقد تدريجيا الرطوبة من خلال التهطال، وتصبح جافة متزايدة، وعندما تصل هذه الكتلة الجوية إلى داخل القارات الكبيرة، فإنها لا تحمل سوى القليل من الرطوبة ومن غير المرجح أن تنتج عنها تهطالا كبيرا، وتخلق صحراء غوبي وصحاري آسيا الوسطى عوامل أخرى من حيث تتجمع هذه المسافات القارية.

تأثير نظم الطقس على المناخات الصحراوية

وفي حين أن النظم العالية الضغط والاستقرار في الغلاف الجوي تهيمن على أنماط الطقس الصحراوي في معظم الأحيان، فإن مختلف نظم الطقس يمكن أن تؤثر أحيانا على هذه المناطق، مما يؤدي إلى تغييرات مؤقتة في الظروف، وأحيانا ما يؤدي إلى تهطال شديد الحاجة.

الجبهة الباردة وخطوط العرض المتوسطة

وخلال أشهر الشتاء، يمكن للجبهات الباردة المرتبطة بأعاصير خط العرض أن تخترق أحيانا المناطق الصحراوية، ولا سيما المناطق التي توجد فيها خطوط العرض الأعلى أو المناطق دون المدارية، وتجلب هذه النظم الجبهية درجات حرارة أكثر برودة، وتزيد الغيوم، وإمكانية التهطال، وفي الصحارى الساخنة، يمكن أن يوفر وصول جبهة باردة الإغاثة المرحب بها من الحرارة القصوى وقد يؤدي إلى حدوث هطول الأمطار النباتية الواسعة النطاق والمفيدة.

وتختلف تواتر وشدة الممرات الأمامية الباردة اختلافا كبيرا بين مختلف المناطق الصحراوية، وقد تشهد الصحراء في جنوب غرب الولايات المتحدة وشمال أفريقيا وأجزاء من أستراليا عدة ممرات أمامية باردة خلال موسم الشتاء، وكثيرا ما تكون هذه الأحداث المصدر الرئيسي للتهيؤ السنوي في هذه المناطق، مما يجعلها هامة للغاية بالنسبة لموارد المياه ووظائف النظم الإيكولوجية.

نظم شهرية

وتمثل نظم الطقس الموسمية انعكاسات موسمية في أنماط الرياح يمكن أن تؤدي إلى زيادات كبيرة في الرطوبة والتهطال إلى بعض المناطق الصحراوية، ويؤثر شهر أمريكا الشمالية على جنوب غرب الولايات المتحدة وشمال غرب المكسيك، عادة من تموز/يوليه إلى أيلول/سبتمبر، وخلال هذه الفترة، يُستدل من التحول في أنماط التداول في الغلاف الجوي من خليج كاليفورنيا وخليج المكسيك، مما يؤدي إلى زيادة الرطوبة وتواترها بعد الظهر.

ويمكن لمون أمريكا الشمالية أن يوصل نسبة تتراوح بين 30 و 50 في المائة من التهطال السنوي في المناطق الصحراوية المتأثرة، مما يجعله عنصرا حاسما في دورة المياه الإقليمية، والعواصف الريحية عادة ما تكون مزدهرة في طبيعتها، وتنتج هطول الأمطار المكثفة ولكن المحلية، وتظهر البرق المفاجئ، وتشتد أحيانا الطقس بما في ذلك الرياح القوية والهش، وفي حين أن هذه العواصف توفر نوبة هامة، فإن كثتها يمكن أن تخلق أيضا مخاطر مثل الفيضانات.

وتعاني مناطق الصحراء الأخرى من تأثيرات مماثلة في الدير، إذ تتلقى أجزاء من الصحراء الكبرى، ولا سيما منطقة الساحل على طول هامشها الجنوبي، سقوط الأمطار الصيفية من مرصد غرب أفريقيا، وتتأثر دير تهار في الهند وباكستان بنظام المونسون الهندي، وإن كانت تتلقى تربة أقل من المناطق الشرقية البعيدة، وتخلق هذه النظم الموسمية مواصف صحراءية وجافة متميزة تؤثر على الأنشطة الإيكولوجية والزراعية.

النظم المدارية

وفي بعض الأحيان، يمكن للأعاصير المدارية أو مخلفاتها أن تُجلب ظروفاً جوية غير عادية إلى المناطق الصحراوية، وفي حين أن معظم الصحاري لا تتأثر مباشرة بالأعاصير المدارية بسبب مواقعها المعتادة بعيداً عن المحيطات المدارية، فإن بعض المناطق الصحراوية يمكن أن تتعرض لآثار من هذه العواصف القوية، وتتلقى صحر سونوران وغيرها من المناطق الجنوبية الغربية من الولايات المتحدة من حين لآخر رطوبة من الأعاصير الشرقية في المحيط الهادئ تعقها شمالاً أو من مخلفات خليج المكسيك.

عندما تصل الطفرة المدارية إلى المناطق الصحراوية، يمكنها أن تنتج مجاميع الأمطار الاستثنائية التي تتجاوز بكثير المبالغ الطبيعية للتهطال، وهذه الأحداث النادرة يمكن أن تحقق قيمة الأمطار العادية للأشهر في بضعة أيام، مما يؤدي إلى تحولات هائلة ولكن مؤقتة في المناظر الطبيعية الصحراوية، وفي حين أن هطول الأمطار يمكن أن يكون مفيداً لإعادة تغذية المياه الجوفية وإنتاجية النظم الإيكولوجية، فإن كثافة وحجم التهطال غالباً ما يتجاوزان قدرة المشهد على استيعاب المياه، مما يؤدي إلى حدوث فيضان شديد.

▪ تداول البراءات الريحية والغلاف الجوي

والريح سمة بارزة ومؤثرة من سمات أنماط الطقس الصحراوية، التي شكلها تداول الغلاف الجوي الواسع النطاق والآثار الطبوغرافية المحلية، ويكتسي فهم أنماط الرياح الصحراوية أهمية في فهم نقل الغبار، ومعدلات التبخر، والطابع العام للمناخ الصحراوي.

Prevailing Wind Patterns

وكثيرا ما تتسم المناطق الصحراوية بأنماط الرياح المستمرة التي تعكس وضعها في النظم العالمية للتداول الجوي، وتشهد الصحارى دون المدارية عادة رياح تجارية أو أنماط تداول ذات ضغط عال دون أرضي تنتج اتجاهات رياحية متسقة نسبيا، وتؤثر هذه الرياح السائدة على تكوين الكثبان الرملية، ونقل الغبار، وتوزيع ما لا يوجد سوى القليل من الرطوبة في الغلاف الجوي.

وتتباين قوة الرياح الصحراوية واتساقها بشكل موسمي ودواعي، حيث تشهد مناطق صحراوية كثيرة رياحا أقوى خلال ساعات بعد الظهر عندما يؤدي التدفئة السطحية إلى عدم الاستقرار والخلط في الجو الأدنى، ويمكن أن تُعلن التباينات الموسمية في أنماط الرياح، حيث تشهد بعض الصحارى نظما رياحية مختلفة بشكل واضح بين شهري الصيف والشتاء مع تحول أنماط الضغط الواسعة النطاق مع المواسم.

Phenomena

وبالإضافة إلى الرياح السائدة، تعاني المناطق الصحراوية من مختلف ظواهر الرياح المحلية التي تُدفع بالطبوغرافيا والتدفئة المتمايزة، وتتطور نظم الرياح الجبلية في المناطق الصحراوية التي تُعدّ أجساماً كبيرة، مع ارتفاعات في الهواء المهترأ خلال اليوم الذي ترتفع فيه موجات التسخين على طول المنحدرات الجبلية، وتهبط فيه الرياح المتخلفة ليلاً مع تبردات الهوائية في الوديان، ويمكن أن تؤثر أنماط التداول المحلية هذه على توزيع درجات الحرارة وتخلق ميكلوراً في المناطق الصحراوية.

وتُعرف بعض المناطق الصحراوية بظواهر رياح محددة، حيث إن رياح سانتا آنا في جنوب كاليفورنيا هي رياح ساخنة وجافة تنخفض من الصحراء الداخلية إلى الساحل، مما يؤدي إلى انخفاض شديد في الرطوبة وخطر حريق مرتفع، كما أن الرياح الشاملية في شبه الجزيرة العربية هي رياح مستمرة في الشمال الغربي يمكن أن تهب لأيام، وتخلق عواصفا غبارية وتؤثر على الأحوال الجوية في المنطقة.

Humidity and Evaporation in Desert Climates

إن الرطوبة المنخفضة سمة تعريفية للمناخ الصحراوي ولها آثار عميقة على أنماط الطقس وتجربة العيش في هذه البيئات، والعلاقة بين الرطوبة والتبخر وتوافر المياه أمر أساسي لفهم ديناميات المناخ الصحراوي.

أنماط الهرم النسبي

مناطق الصحراء عادة ما تعاني من رطوبة نسبية منخفضة جداً خلال ساعات النهار، حيث تنخفض في كثير من الأحيان إلى أقل من 20 في المائة وأحياناً تصل إلى رقم واحد خلال فترات الحرارة القصوى، وتنتج هذه الرطوبة المنخفضة عن مزيج من درجات الحرارة العالية، مما يزيد من قدرة الغلاف الجوي على تحمل الرطوبة، والندرة الفعلية لبخار الماء في الهواء، ويسهم الهواء الجاف في التبخر السريع لأي إجهاد أو في الجسم.

ومن المثير للاهتمام أن الرطوبة النسبية في الصحراء كثيرا ما تزداد كثيرا في الليل مع انخفاض درجات الحرارة، حتى وإن كان مقدار بخار الماء الفعلي ثابتا نسبيا، وقد تصل الرطوبة النسبية في أوقات الليل في الصحراء إلى 40 إلى 60 في المائة أو أكثر، وفي بعض الحالات، يمكن أن يؤدي ذلك إلى تفكك سطحي تبرد من خلال فقدان الحرارة الإشعاعية، وقد يكون هذا الفرس مصدرا هاما للرطوبة في بعض الكائنات الصحراوية.

معدلات الإجلاء

إن معدلات التبخر المحتملة في المناخ الصحراوي هي من بين أعلى المعدلات الموجودة في أي مكان على الأرض، حيث تتجاوز في كثير من الأحيان 000 2 ميليميتر (79 بوصة) في السنة، وأحياناً تصل إلى 000 3 ميليميتر (118 بوصة) أو أكثر، وهذه المعدلات تتجاوز بكثير التهطال الفعلي، مما يؤدي إلى عجز أساسي في الرطوبة يميز المناخ الصحراوي، وكثيراً ما تؤدي احتمالات التبخر العالية إلى مزيج من الإشعاع الشمسي الشديد وارتفاع درجات الحرارة وانخفاض درجة الرطية.

وتنجم عن ارتفاع معدلات التبخر الشديد آثار هامة على إدارة موارد المياه في المناطق الصحراوية، إذ تفقد أجسام المياه المفتوحة بسرعة من خلال التبخر، مما يجعل تخزين المياه أمراً صعباً ومكلفة، ويجب أن يُعزى الري الزراعي في الصحراء إلى خسائر باهظة تتطلب مياهاً أكثر مما يلزم في مناخات أكثر رطوبة، بل إن رطوبة التربة تهتز بسرعة، مما يحد من مدة الفوائد الناجمة عن حوادث سقوط الأمطار ويجعل الزراعة في الأراضي الجافة صعبة للغاية دون الري.

Coud Cover and Solar Radiation

وتؤثر سماء المناطق الصحراوية الواضحة السمية تأثيرا عميقا على الإشعاع الشمسي القادم والإشعاع الأرضي الخارجي، والتأثير على أنماط درجات الحرارة، وتوازن الطاقة، والنظام المناخي العام.

ظروف السماء الواضحة

وتعاني مناطق الصحراء من أيام أكثر وضوحا من أي نوع آخر من أنواع المناخ، حيث تسجل بعض المواقع الصحراوية أكثر من 300 يوم مشمس في السنة، وتستمر النظم العالية الضغط التي تخلق مناخات الصحراء التي تحجب تكوين السحاب عن طريق التخريب والاستقرار في الغلاف الجوي، وعندما تكون الغيوم شكلية، فإنها غالبا ما تكون سحابات صدعية عالية المستوى يكون لها تأثير ضئيل على انتقال الإشعاع الشمسي، أو تكون سحابات متقاربة قصيرة الأجل.

نقص الغطاء السحابي يعني أن المناطق الصحراوية تتلقى كميات عالية من الإشعاع الشمسي على السطح، وهذا المدخل الشمسي المكثف يقود إلى سمية التدفئة اليومية القصوى للصحاري ويجعل هذه المناطق جذابة لتنمية الطاقة الشمسية، ويقع العديد من أكبر منشآت الطاقة الشمسية في العالم في المناطق الصحراوية، ويستفيد من مستويات الشمس العالية الإشعاع الشمسي.

الرصيد الإشعاعي

كما أن السماء الواضحة التي تسمح بتسخين الشمس الشديد خلال اليوم تسمح بتبريد الإشعاعات بكفاءة في الليل، وبدون غيوم تعكس الإشعاعات التي تدوم طويلاً إلى السطح، وبخار الماء الأدنى لاستيعاب الإشعاعات الخارجية، تفقد السطح الصحراوي بسرعة بعد غروب الشمس، وهذه التبريد الإشعاعي الفعال هي الآلية الرئيسية وراء التباينات الشديدة في درجات الحرارة التي نوقشت في وقت سابق.

ويظهر التوازن السنوي للإشعاع في المناطق الصحراوية فائضا صافيا من الإشعاع الشمسي القادم فوق الإشعاع الأرضي الذي يحرك درجة الحرارة العالية من الصحارى الساخنة، غير أن كفاءة التبريد الإشعاعي الليلي تحول دون زيادة تراكم الحرارة وتسهم في ارتفاع درجات الحرارة مما يجعل المناخ الصحراوي متميزا جدا.

الدوافع ونوعية الهواء

وتشكل العواصف الدافئة من أكثر الظواهر الجوية إثارة وتأثيرا في المناطق الصحراوية، مما يؤثر على الرؤية، ونوعية الهواء، والصحة البشرية، وحتى النظم المناخية التي تتجاوز الصحراء نفسها.

الاستمارة والمعاملات

وتتطور العواصف الغزيرة عندما ترفع الرياح القوية الجسيمات الدقيقة من أسطح التربة الجافة والمعرضة لها وتنقلها عبر الغلاف الجوي، ويدل الافتقار إلى الغطاء النباتي في المناطق الصحراوية على وجود عدد قليل من الجسيمات الرملية أو سرعة الرياح البطيئة بالقرب من السطح، مما يجعل الصحارى عرضة للتعبئة الغبارية، ويمكن أن تتراوح العواصف الدافئة بين الأحداث المحلية التي تؤثر على المناطق الصغيرة والنظم الضخمة التي تنقل الغبار عبر القارات والمحيطات.

وتتفاوت كثافة العواصف الغبارية تفاوتا كبيرا، وقد تقلل الأحداث الغبارية من الرؤية إلى بضعة كيلومترات وتخلق ظروفا هشة، ويمكن لعواصف غبارية كبيرة تسمى أحيانا حبوبا عند ارتباطها بتدفقات العواصف الرعدية إلى الخارج أن تقلل من الرؤية إلى الصفر وتخلق جدرانا من الغبار ترتفع فيها آلاف الأقدام وتخترق المشهد، ويمكن أن توقف هذه الأحداث المكثفة النقل، وتضرة الهياكل الأساسية، وتخلق ظروفا خطيرة لأي شخص يقبض عليه.

الدوريات البحرية والأرصاد الجوية

وكثيرا ما تظهر تواتر وشدة العواصف المتميزة أنماطا موسمية متصلة بالتهطال، وغطاء النبات، والأنماط الريحية، وفي كثير من المناطق الصحراوية، تكون العواصف الغبارية أكثر شيوعا خلال المواسم الجافة عندما يكون رطوبة التربة ضئيلا، كما أن الغطاء النباتي متباعد، وقد تكون فترات الانتقال بين المواسم الرطبة والجافة عرضة بشكل خاص للظواهر الغبارية، حيث يموت الغطاء النباتي، ولكن لم تستقر التربة بعد.

إن بعض الظروف الجوية تصلح لتنمية العواصف الغبارية، ويمكن أن تولد الجبهات الباردة القوية سرعة الرياح العالية اللازمة لحشد الغبار، وتخلق تدفقات الرعدية رياحاً مكثفة ومحلية يمكن أن تنتج عواصف غبارية مأساوية، ويمكن للرياح القوية المستمرة المرتبطة بقوى التدرج الضغط أن تحافظ على نقل الغبار لفترات طويلة، ويكتسي فهم هذه المحركات الظواهر الجوية أهمية في التنبؤ بالأحداث الغبارية وإصدار الإنذارات المناسبة.

الآثار على نوعية الهواء والصحة

وتتدهور العواصف الدافئة إلى حد كبير من نوعية الهواء من خلال زيادة تركيزات المادة الجسيمية في الغلاف الجوي، إذ يمكن لجسيمات الغبار الجميلة، ولا سيما تلك الأقل من 10 ميكرومترات في قطرها، أن تخترق نظام التنفس وتطرح مخاطر صحية، ولا سيما بالنسبة للأفراد الذين يعانون من أمراض الجهاز التنفسي أو القلبي الرئوي، وقد يؤدي التعرض المطول للغبار إلى تفاقم الروث، مما يزيد من خطر حدوث إصابات نفسية أخرى.

فبعد الآثار الصحية المباشرة، يمكن للعواصف الغبارية أن تنقل مواد مختلفة منها البكتيريا والفطريات ومبيدات الآفات وغيرها من الملوثات على مسافات طويلة، فالغبار الصحراوي مثلا يعبر المحيط الأطلسي ويؤثر على نوعية الهواء في منطقة البحر الكاريبي وجنوب شرق الولايات المتحدة، ويمكن أن يصل الغبار الآسيوي من غوبي وغيرها من الصحارى إلى أمريكا الشمالية بعد عبور المحيط الهادئ، وهذه الأحداث التي تنجم عن نقل الغبار البعيد المدى لها آثار إشعاعية على نوعية الهواء، وآثاره المغذيته.

موجات الحرارة والظواهر المتطرفة

وفي حين أن درجات الحرارة المرتفعة طبيعية في المناخ الصحراوي، ولا سيما في الصحارى الساخنة، فإن الموجات الحرارية الشديدة تمثل فترات تتجاوز فيها درجات الحرارة حتى القيم العالية عادة، وتخلق ظروفاً خطرة وتختبر حدود التسامح البشري والإيكولوجي.

تحديد موجات الحرارة الصحراء

وفي السياقات الصحراوية، تُعرَّف الموجات الحرارية عادة بأنها فترات مطولة من درجات الحرارة العالية بشكل استثنائي تتجاوز العتبات المناخية المحلية، وما يشكل موجة حرارية تتفاوت حسب الموقع، حيث تُكيَّف المجتمعات والنظم الإيكولوجية الصحراوية مع درجات حرارة خط الأساس المرتفعة، وقد ينطوي موجة الحرارة في الصحراء الساخنة على أيام متتالية متعددة تتجاوز درجات الحرارة 45 درجة مئوية (113 درجة مئوية) أو درجات الحرارة الدنيا التي تتجاوز 30 درجة مئوية (86 درجة مئوية)، مما يحول دون التبريد الليلي.

وقد حدثت بعض درجات الحرارة الأعلى المسجلة على الأرض بشكل موثوق خلال موجات الحرارة الصحراوية، وادي الموت في كاليفورنيا، يحتفظ بالسجل العالمي لدرجات الحرارة العالية المسجلة بصورة موثوقة عند 54.4 درجة مئوية (129.9 درجة ف) التي قياست في تموز/يوليه 2021، وقد سجلت مواقع صحراء أخرى درجات حرارة تقترب أو تتجاوز 50 درجة مئوية (122 درجة مئوية) خلال أحداث حرارة بالغة، مما يمثل ظروفاً عند حافة بقاء البشر دون تهدئة مصطنعة.

أسباب الأرصاد الجوية

وتنجم موجات الحرارة المرتفعة عادة عن تكثيف أو استمرار نفس الظروف الجوية التي تخلق مناخا صحراويا في المقام الأول، ويمكن أن يؤدي تعزيز نظم الضغط العالي إلى زيادة التخضّص، وزيادة الاستقرار في الغلاف الجوي، بل وحتى السماء الأكثر وضوحا من المعتاد، ويمكن أن يؤدي التدفئة المضغوطة المرتبطة بالتخضّص القوي إلى ارتفاع درجات الحرارة في جميع أنحاء العمود الجوي، مما يسهم في التسخين السطحي المتطرف.

ويمكن أن تؤدي أنماط الغلق في الغلاف الجوي العلوي إلى وجود نظم عالية الضغط للتعطل على المناطق الصحراوية لفترات طويلة، مما يتيح للحرارة أن تبنى يوما بعد يوم دون أن تخفف من كتل هوائية أكثر برودة، ويعني عدم وجود تساقط ورطوبة تربة في هذه الأحداث عدم وجود تبريد متصاعد إلى درجات حرارة متوسطة، وتتحول جميع الطاقة الشمسية المتاحة إلى تدفئة السطح والغلاف الجوي.

الآثار والأخطار

وتشكل الحرارة الشديدة مخاطر خطيرة على صحة الإنسان والهياكل الأساسية والنظم الإيكولوجية، وتصبح الأمراض المتصلة بالهوط، بما في ذلك الاستنفاد الحراري والسكتة الحرارية، من الشواغل الرئيسية أثناء موجات الحرارة، ولا سيما بالنسبة للفئات السكانية الضعيفة مثل المسنين والأطفال الصغار، والأشخاص الذين يعانون من ظروف صحية سابقة، ويواجه العمال في الخارج والذين لا يحصلون على تكييف الهواء مخاطر مرتفعة خلال أحداث حرارة بالغة.

ويمكن التشديد على نظم الهياكل الأساسية أو تلفها من الحرارة القصوى، إذ يمكن أن تنحني الطرق والممرات أو تخفف من وطأة النظم الكهربائية، ويمكن أن تُحمَّل أكثر من ذلك بمطالب التبريد، وقد تكافح نظم الإمداد بالمياه لتلبية الطلب المتزايد، بل إن النظم الإيكولوجية التي تُشفى بالصحراء يمكن أن تعاني أثناء موجات الحرارة القصوى، مع إجهاد النباتات، ووفيات الأحياء البرية، واضطرابات العمليات الإيكولوجية، كما أن مزيج من الحرارة الشديدة والجفاف قد يزيد من خطر إطلاق النار في المناطق الصحراوية.

فلاش فلود والظواهر الهيدرولوجية

وعلى الرغم من جفافها، فإن المناطق الصحراوية عرضة للفيضانات بشكل متناقض، ولا سيما الفيضانات المفاجئة التي تنمو بسرعة استجابة لسقوط الأمطار الشديد، وهذا الخطر يمثل واحدا من أخطر المخاطر المتصلة بالطقس في البيئات الصحراوية.

آليات تنمية الفيضانات

تتطور الفيضانات المشتعلة في الصحراء عندما تتجاوز معدلات سقوط الأمطار الشديدة قدرة المشهد على استيعاب المياه ونقلها، وهناك عوامل عديدة تنفرد بها البيئات الصحراوية تسهم في تعرض الفيضانات للفيضانات في الوميض، وغالبا ما تكون التربة المزروعة أو المقلية أو ذات محتوى منخفض من المواد العضوية، وكلها تقلل من معدلات التسلل، كما أن الغطاء النباتي المتفشي لا يوفر مقاومة كبيرة لتجاوز التدفقات الصحراوية وقلة التركيز في الأمطار.

وعندما تنمو العواصف الرعدية الشديدة فوق التضاريس الصحراوية، يمكن أن تتجاوز معدلات سقوط الأمطار ٢٥ إلى ٥٠ ميليميترا )١ إلى ٢ بوصة( في الساعة أو أكثر، مع الحد الأدنى من التسلل، يصبح معظم هذه المياه سطحياً يتركز بسرعة في قنوات الصرف، ويمكن أن تتحول الغسالات الجافة والرحلات التي قد لا تتدفق لشهور أو سنوات إلى تصاعد في ذروة، مما يفاجئ المسافرين غير المهرجين.

أنماط السلوك المكاني ومناطق المخاطر

وتختلف مخاطر الفيضانات المشتعلة في الصحراء اختلافاً كبيراً من حيث المكان، حيث تكون بعض الملامح المشهدية والمواقع عرضة للخطر بوجه خاص، ويمكن أن تتعرض عصيان وغورجات نارو للفيضانات الخطيرة بصفة خاصة، حيث تتدفق مياهها من خلال مساحات محصورة، مما يخلق تدفقات عالية السرعة ذات قدرة مدمرة هائلة، كما أن المناطق المنخفضة، والمعابر البرية من الغسيلات، والمواقع الواقعة في مجرى أحواضبة الكبيرة من المياه تواجه مخاطرة في الفيضانات.

ومن الجوانب الخطيرة جداً للفيضانات السريعة في الصحراء أن الفيضانات يمكن أن تحدث في أماكن بعيدة عن حيث تساقط الأمطار، وقد تتطور العواصف الرعدية فوق المناطق المرتفعة بينما تظل ارتفاعات منخفضة جافة ومشمسة، وتتدفق من العواصف بينما تتدفق في المجرى، وتخلق الفيضانات التي تصل بتحذير ضئيل في المناطق التي لا يدرك فيها المراقبون أنها تمطر، وقد أدت هذه الظاهرة إلى سقوط العديد من المحركات في المحركات والفيضانات.

الاعتبارات المتعلقة بالأثر والسلامة

إن الفيضانات المشتعلة هي السبب الرئيسي للوفاة المتصلة بالطقس في العديد من المناطق الصحراوية، إذ إن الجمع بين سرعة البزوغ وارتفاع سرعة المياه والتدفقات التي تتدفق بالحطام يخلق ظروفا خطيرة للغاية، إذ يمكن أن تُغرق المركبات بما لا يتجاوز 60 سنتيمتراً (2 قدماً) من المياه التدفقية، ويمكن أن يُضرب الناس من جراء تدفقات ضحلة كبيرة، مما يجعل بقاء الفيضانات المضطربة والمشتعلة.

بالإضافة إلى مخاطر السلامة الفورية، قد تسبب الفيضانات الوميضية أضرارا كبيرة في الممتلكات واضطرابات في البنية التحتية الطرق والجسور والمرافق يمكن أن تدمر أو تدمر، ويمكن لرسم الترسبات أن يدفن الهياكل والأراضي الزراعية، ويمكن للتآكل أن يقوض أسس أنماط الصرف، والتكاليف الاقتصادية للفيضانات الخفية في المناطق الصحراوية يمكن أن تكون كبيرة، على الرغم من تواتر الأحداث، فهم مخاطر الفيضانات الوميض واحترام الإنذارات في بيئة الصحراء الكبرى،

العواصف الرعدية و الطقس المكشوف

وفي حين أن العواصف الرعدية أقل شيوعاً من المناخات الرطبة، تحدث في المناطق الصحراوية ويمكن أن تنتج طقساً شديداً، بما في ذلك البرق الشديد، والرياح القوية، والهاب، والاعصار أحياناً.

Desert Thunderstorm Characteristics

فالعواصف الرعدية في البيئات الصحراوية تتسم في كثير من الأحيان بخصائص مميزة مقارنة بالطيور في المناطق الرطبة، ويعني الهواء الجاف في الجو الأدنى أن العواصف يجب أن تتغلب على تحريض شديد قبل أن تتطور، ولكن عندما تكون العواصف مكثفة جدا بسبب ارتفاع معدلات الانهيار وعدم الاستقرار الشديد في الغلاف الجوي الأوسط والعليا، فإن القواعد السحابية العالية التي تُعدّ من خلال التهرب من الرعدامات الصحراوية تعني أن تكون متفّة تعني ذلك.

وهذه التبريد المتصاعدة تخلق مساحات قوية من الرؤوس يمكن أن تنتج رياحاً مضرة مباشرة عندما تصل إلى السطح، ويمكن لهذه الحفريات والميكروفونات أن تولد علكة رياح تزيد على 100 كيلومتر في الساعة (60 ميلاً في الساعة)، قادرة على تدمير الهياكل، وهبوط الأشجار وخطوط الكهرباء، وخلق عواصف غبارية خطرة، وينتج عن ذلك مزيج من الرياح القوية والتربة الجافة المفقية على وجه الخصوص ظواهر هديرة.

نشاط البرق

ويمكن أن تنتج العواصف الرعدية البرقية البرقية، وتعاني بعض المناطق الصحراوية من كثافة واقية عالية في موسم عواصفها، كما أن البرق الجاف الذي يحدث عندما يفلت التهطال قبل الوصول إلى الأرض يشكل خطراً كبيراً على إشعال الحرائق البرية في المناطق الصحراوية التي لا تكفي لحمل النار، كما يشكل الإضاءة مخاطر مباشرة على الناس والهياكل، كما أن الأرض المفتوحة هي الحماية الطبيعية.

إن الطبيعة المذهلة للبراعة في المناطق الصحراوية، مع وجود جو واضح يتيح رؤية الضربات من مسافات كبيرة ومناظر مائية مُلمة بالسحاب إلى الأرض، تجعل العواصف الرعدية الصحراوية مبهرة بصريا، غير أن جمال هذه العروض ينبغي ألا يحجب المخاطر الحقيقية التي تمثلها، وينبغي اتخاذ الاحتياطات المناسبة عند تهديد العواصف الرعدية.

أحداث الطقس الباردة والزئبق

وفي حين أن الصحاري كثيرا ما ترتبط بالحرارة، فإن الطقس البارد والجمود عنصران هامان من أنماط المناخ الصحراوي، لا سيما في الصحراء الباردة وفي ارتفاعات أعلى، ولكن أيضا في صحاري ساخنة خلال أشهر الشتاء.

تكوين الثبات والتواتر

كما أن نفس السماء الواضحة والرطوبة المنخفضة التي تسمح بالتدفئة في الصحراء في أوقات النهار القصوى تسمح أيضاً بتبريد الإشعاعات بكفاءة في الليل، مما قد يؤدي إلى تكوينات متجمدة حتى في المناطق التي تشهد درجات حرارة نهارية مرتفعة، حيث يعاني العديد من المواقع الصحراوية الساخنة من فرط في فترات الشتاء، حيث ترتفع درجات الحرارة إلى أقل من 0oC (32oF) في ليال هادئة.

ويمكن أن يكون للفورست آثار هامة على نبات الصحراء، ولا سيما النباتات التي لا تتناسب مع درجات الحرارة المتجمدة، وتوقيت الأحداث المزروعة مقارنة بمراحل نمو النباتات أمر هام، حيث يحتمل أن تلحق الأنهار الربيعية الأخيرة ضرراً بالنمو الجديد وتنتهي في بداية الموسم المتنامي، ويجب أن تكون العمليات الزراعية في المناطق الصحراوية بمثابة مخاطرة شديدة عند التخطيط للزراعة والجدول الزمني للحصاد.

Drainage and Temperature Inversions

ويمكن أن تؤدي السمات الطبوغرافية في المناطق الصحراوية إلى أنماط مناخية مميّزة الباردة من خلال تصريف مياه الجو الباردة وتحول درجة الحرارة، وفي ليالي واضحة وهادئة، يصبح الهواء المبرد الإشعاعي بالقرب من السطح أكثر كثافة وتدفقاً، وتراكماً في الوديان والأحواض، ويمكن أن يؤدي هذا التجمّع الجوي البارد إلى إحداث تحولات في درجات الحرارة حيث تكون قاعات الوادي أكثر برودة من المناطق المحيطة بالمنحدرات، وقد تحدث في ارتفاعاً.

ويمكن أن تستمر هذه التحولات في درجات الحرارة لفترات طويلة خلال أشهر الشتاء في بعض الأحواض الصحراوية، وتقطع الهواء البارد والملوثات بالقرب من السطح، كما يمكن أن تؤدي عمليات التحويل إلى حدوث درجات حرارة كبيرة على مسافات قصيرة، مع وجود اختلافات بين 10 درجات مئوية (18 درجة ف) أو أكثر بين طابق الوادي والمنحدرات القريبة، كما أن فهم أنماط الحرارة المحلية هذه أمر هام بالنسبة للزراعة وحماية الضباب وإدارة نوعية الهواء في المناطق الصحراوية.

Climate Variability and Long-Term Patterns

وتظهر أنماط الطقس الصحراوية تفاوتا كبيرا على مستويات زمنية متعددة، من التباينات اليومية والموسمية إلى التقلبات التي تحدث بين السنوات والتقلبات في المدخرات المناخية الكبيرة.

آثار النينيو - الجنوب

إن ظاهرة النينيو - الجنوب الجنوبية هي المحرك الرئيسي لتقلب المناخ على فترات سنتين، مما يؤثر تأثيرا كبيرا على أنماط الطقس في العديد من المناطق الصحراوية، فخلال أحداث النينيو، عندما تكون درجات الحرارة السطحية البحرية في شرق المحيط الهادئ أكثر دفئا من المعتاد، تتحول مسارات العواصف والأنماط المتساقطة بطرق يمكن أن تؤدي إلى زيادة سقوط الأمطار في بعض الصحارى، فكانت الولايات المتحدة الجنوبية الغربية، مثلا، تتحول إلى أحداث تفترس.

وعلى العكس من ذلك، فإن أحداث لا نينيا، التي تتسم بدرجات حرارة سطح البحر في شرق المحيط الهادئ أكثر برودة من الشذوذ الطبيعي، كثيرا ما تُجلب ظروفا أكثر جفافا إلى بعض المناطق الصحراوية بينما تزيد من التهطال في مناطق أخرى، وتتباين الآثار المحددة للشبكة حسب موقع الصحراء ومواسمها، ولكن فهما لحالة وتوقعات الشبكة يمكن أن يوفر معلومات قيمة لتخطيط الموارد المائية والزراعة والتأهب للمخاطر في المناطق الصحراوية.

Other Climate Oscillations

وفيما وراء الشبكة، فإن الآثار المناخية الأخرى تؤثر على أنماط الطقس الصحراوية على مختلف المستويات الزمنية، إذ أن تكيف المحيط الهادئ بين المناطق القاعية قد يُحدّد الظروف المناخية في جميع أنحاء حوض المحيط الهادئ على نطاقات زمنية متعددة، ويمكن أن يؤثر على أنماط التهطال في صحر أمريكا الشمالية، كما أن تأثير التذبذب في شمال المحيط الأطلسي يؤثر على أنماط الطقس في شمال أفريقيا والشرق الأوسط.

Climate Change Impacts on Desert Weather Patterns

وتغير المناخ يغير أنماط الطقس الصحراوي بطرق مختلفة، مع ما يترتب على ذلك من آثار بالنسبة لدرجات الحرارة القصوى، وأنماط التهطال، وتواتر المخاطر المتصلة بالطقس وكثافة هذه المخاطر، فهم لهذه التغييرات أمر حاسم بالنسبة لتخطيط التكيف وإدارة الموارد في المناطق الصحراوية.

الاتجاهات المزمنة

وتشهد مناطق الصحراء اتجاهات دفيئة تتفق مع تغير المناخ العالمي، حيث تشير بعض الأدلة إلى أن المناطق القاحلة قد تسخن بسرعة أكبر من المتوسط العالمي، وقد لوحظت زيادات في درجات الحرارة القصوى النهارية والحد الأدنى من درجات الحرارة الليلية في العديد من المناطق الصحراوية، حيث كثيرا ما يكون الاحترار الليلي أكثر وضوحا، ويزيد هذا الاحترار من الضغط الحراري، ويزيد من معدلات التبخر، ويؤثر على توقيت فترات الفراغ ومدتها.

ويبدو أن تواتر وشدة ومدة موجات الحرارة في المناطق الصحراوية آخذ في الازدياد، مما يخلق ظروفا أكثر تطرفا ويزيد من التحديات التي تواجه صحة الإنسان والهياكل الأساسية والنظم الإيكولوجية، وتلاحَظ درجات الحرارة المثبطة للسجلات بتواتر متزايد في العديد من المواقع الصحراوية، مما يدفع حدود التسامح الحر، ويستلزم تدابير معززة للتكيف.

التغييرات التمهيدية

وتختلف آثار تغير المناخ على تهطال الصحراء وتختلف حسب المنطقة، كما أن بعض مشاريع نماذج المناخ التي قد توسع الصحارى دون المدارية من حيث تحول أنماط التداول في الغلاف الجوي، مما قد يؤدي إلى نشوء ظروف أكثر جفافاً في المناطق الواقعة على هامش المناطق الصحراوية الحالية، ومن المتوقع أيضاً حدوث تغيرات في كثافة وتواتر أحداث التهطال، مع بعض التوقعات التي تشير إلى أن سقوط الأمطار قد يصبح أكثر تركيزاً في أحداث مكثفة تفصلها فترات الجفاف الأطول، حتى وإن كان إجماليها قد حدثاً.

ويمكن أن تؤثر هذه التغييرات في أنماط التهطال على مخاطر الفيضانات الوشيكة، وإعادة تغذية المياه الجوفية، وديناميات النبات، وتوافر الموارد المائية، وقد يؤدي الجمع بين درجات الحرارة المرتفعة وأنماط التهطال المتغيرة إلى تكثيف ظروف الجفاف في بعض المناطق الصحراوية، مما يخلق تحديات لإدارة المياه وحفظ النظم الإيكولوجية، كما أن رصد هذه الاتجاهات ووضع استراتيجيات التكيف هي أولويات هامة بالنسبة للمجتمعات المحلية الصحراوية ومديري الموارد.

تعديلات على داء الدير

وقد استحدثت النظم الطبيعية والمجتمعات البشرية تكيفات ملحوظة لمواجهة الأنماط المناخية المتطرفة والمتغيرة التي تتسم بها المناخات الصحراوية.

التكييفات البيولوجية

وقد تطورت الكائنات الحية المصحورة من استراتيجيات متنوعة للبقاء على درجات حرارة شديدة وندرة المياه والتهطال غير المتوقع، وتستخدم النباتات آليات مثل النظم الجذرية العميقة للوصول إلى المياه الجوفية، وتخزين المياه في الأنسجة الاصطناعية، وتقليص مساحة سطح الورق للتقليل إلى أدنى حد من فقدان المياه، وتفريغ المهاجع خلال فترات غير مواتية، وتكمل النباتات الصحراوية دورة حياتها بأكملها بسرعة بعد حدوث حالات نادرة من سقوط الأمطار.

فالحيوانات المصحوبة تستخدم التكييفات السلوكية والفيزيولوجية لمواجهة الظروف المتطرفة، والكثير منها يتحول إلى زمان، ويتجنب الحرارة النهارية بالبقاء في الحرق أو الظل، ويمكن لبعضها الحصول على جميع المياه الضرورية من غذائها، ولا يحتاج إلى الشرب، ويمكن للبعض الآخر أن يتسامح مع الهضبة الكبيرة أو أن يكون لديه كلى عالية الكفاءة تقلل من فقدان المياه.

Human Adaptations and Technologies

وقد وضعت مجتمعات البشر في المناطق الصحراوية تكيفات متطورة لمواجهة أنماط الطقس الصعبة، وتشمل البنيان التقليدي سمات مثل الجدران السميكة للكتل الحرارية، والنوافذ الصغيرة لتقليل المكاسب الحرارية، وأبراج الرياح للتهوية الطبيعية، والفناءات التي توفر أماكن مظلة في الهواء، والتوجهات في المباني، والأسطح الملونة بالضوء، والاستخدام الاستراتيجي للغطاء النباتي من أجل سد كل ذلك يساعد على درجات حرارة المتوسطة في الداخل دون تهدئة.

وقد وسعت التكنولوجيات الحديثة نطاق خيارات التكيف، إذ تتيح تكييف الهواء البيئات المغلقة المريحة حتى أثناء الحرارة الشديدة، وإن كانت تكلفتها كبيرة، كما أن نظم الري المتقدمة والنهضة الأرضية المتسامحة للجفاف تحد من استهلاك المياه، وتساعد نظم التنبؤ بالأحياء الجوية والإنذار بها المجتمعات المحلية على الإعداد لظواهر خطرة مثل الفيضانات المفاجئة والعواصف الغبارية والحرارة الشديدة، وتستفيد نظم الطاقة الشمسية من وجود أنواع كبيرة من الشمس لتوليد معارف تقليدية.

Forecasting Desert Weather

ويطرح التنبؤ بالأثر الطبيعي في المناطق الصحراوية تحديات وفرصا فريدة تتصل بالخصائص المميزة للمناخ الصحراوي.

التحديات الماثلة

وتحد شبكة المراقبة المتفرقة في العديد من المناطق الصحراوية من البيانات المتاحة لتحليل الطقس والتنبؤ به، وتجعل سرعة تطور العواصف الرعدية الصحراوية وطابعها المحلي التنبؤ بالمكان الذي ستتعرض فيه العواصف للصعوبة، وعندما تحدث العواصف، وتخلق التفاعلات المعقدة بين التضاريس والخصائص السطحية والظروف الجوية كثافة ميكرومائية تحد من الإمساك بالنماذج المتوقعة، ويصعب بوجه خاص التنبؤ بالفيضانات بسبب الحاجة السريعة إلى حدوث الأمطار في المياه.

Forecasting Tools and Techniques

وعلى الرغم من هذه التحديات، فقد تحسنت التنبؤات الجوية في المناطق الصحراوية بشكل كبير مع التقدم المحرز في عمليات الرصد الساتلية، والنماذج العددية للتنبؤ بالطقس، وتكنولوجيا الرادار، وتوفر الصور الساتلية تغطية شاملة لأنماط السحاب وتطوير العواصف حتى في المناطق الصحراوية النائية، ويمكن أن تمثل نماذج التنبؤات العالية الاستبانة السمات الطبوغرافية والخصائص السطحية الهامة بالنسبة لطقس الصحراء، وتكشف نظم رادار دوبلر عن التهاب والأنماط الريحية المرتبطة بأغبار، وتحذيرات الريحية، مما يتيح الوعات الوعية، والريحية الشديدة.

وتشمل منتجات التنبؤ المتخصصة للمناطق الصحراوية تقديم المشورة بشأن الحرارة والإنذارات الشديدة بالحرارة، ومشاهدة الفيضانات الوميضية والإنذار بها، وتحذيرات العواصف الغبارية، والتنبؤات بأحوال الطقس، وتساعد هذه المنتجات المجتمعات والأفراد على الاستعداد لمواجهة المخاطر الناجمة عن الطقس والتصدي لها، والحد من المخاطر والآثار، وتعود التحسينات المستمرة في شبكات المراقبة، ونماذج التنبؤ، ونظم الإنذار بزيادة تعزيز قدرات التنبؤ بالطقس في المناطق الصحراوية.

خاتمة

وتمثل أنماط الطقس الصحراوية بعض أكثر الظروف تطرفا ومتغيرة التي توجد في أي مكان على الأرض، وتتميز بالإشعاع الشمسي المكثف، وتقلبات الحرارة الدرامية، والتهطال الشحيحة وغير المتوقعة، والظواهر المتميزة مثل العواصف الغبارية والفيضانات الوميضية، وتنجم هذه الأنماط عن سمات واسعة النطاق للتداول الجوي، ولا سيما النظم شبه المدارية العالية الضغط، فضلا عن الآثار الطوبوغرافية والمواقع الداخلية القارية التي تحد من توافر الرطوبة.

إن فهم أنماط الطقس الصحراوي أمر أساسي لملايين الناس الذين يعيشون في المناطق الصحراوية أو يزورونها، وإدارة الموارد المائية والنظم الزراعية، وحماية الهياكل الأساسية والممتلكات، وحفظ النظم الإيكولوجية الصحراوية الفريدة، وتخلق الظروف القاسية والتغيرات المناخية السريعة التي تتسم بها الصحارى تحديات وفرصا على السواء، وتتطلب التكيف في الهندسة المعمارية والتكنولوجيا وأساليب الحياة، مع توفير الموارد أيضا مثل الطاقة الشمسية الوفيرة والفرص الترفيهية والعلمية الفريدة.

ومع استمرار تغير المناخ في تغيير أنماط الطقس على الصعيد العالمي، تواجه المناطق الصحراوية تحديات خاصة، منها تكثيف المتطرفات الحرارية، وتغيير أنماط التهطال، واحتمال توسيع الحدود الصحراوية، فإن رصد هذه التغيرات، وتحسين فهمنا لنظم المناخ الصحراوي، ووضع استراتيجيات فعالة للتكيف، سيكون أمرا حاسما لاستدامة المجتمعات المحلية الصحراوية والنظم الإيكولوجية في العقود المقبلة، كما أن التكيفات الملحوظة التي تطورت للتغلب على الظروف الصحراوية توفر الإلهام والدروس للمجتمعات البشرية التي تسعى إلى تحقيق ازدهار في هذه البيئة الصعبة ولكن المذهلة.

بالنسبة لأولئك المهتمين بالتعلم أكثر عن المناخ الصحراوي والأنماط الجوية، موارد مثل الإدارة الوطنية لدراسة المحيطات والغلاف الجوي توفر بيانات موسعة عن المناخ والمواد التعليمية، بينما تقوم منظمات مثل ] برنامج الأمم المتحدة للبيئة بتقديم معلومات عن الأشكال الطبيعية الصحراوية وحفظها، سواء كنت مقيما في منطقة خالية من الإثراء الجوي،