כיצד הקרקע משתמשת בשינויים מחדש של מיקרו-קלימיטיס

שינויים בשימוש בקרקע הם בין החזקים ביותר, אך לעתים קרובות לא מזלזלים, נהגים של שינויי אקלים מקומיים.כאשר אנו מחליפים יערות עם קרקע חקלאית, סלולים על פני השטח פרברים, או רטובים לפיתוח, אנו משנים את המאפיינים הפיזיים של פני הקרקע.שינויים אלה משפיעים ישירות על האופן שבו אנרגיה, מים, ומומנטום הם החלים בין הקרקע לאטמוספירה.

מאמר זה חוקר את הנתיבים העיקריים דרכם הקרקע משתמשת בשינויים המשפיעים על מיקרו-קלימיטיס, מהאפקט של האי החום העירוני לשיבוש מחזורי לחות טבעיים.We גם לבחון את ההשלכות של חקלאות, משאבי מים ובריאות האדם, ודן אסטרטגיות כדי להפחית את ההשפעות השליליות.

אפקט האי החום העירוני: ערים כגורמי חום

אורבניזציה היא אולי הצורה הגלויה ביותר של שינוי הקרקע.כפי שנוף טבעי מוחלף עם בניינים, כבישים, מגרשי חניה, ומשטחים לא מוחשיים אחרים, התכונות התרמיות של שינוי הקרקע באופן דרמטי.

מכניזם נהיגה ב- Urban Heat Islands

גורמים הקשורים ל-UHI חזקים:

  • (FLT:0) לחנך את albedo:FLT:1 פני השטח העירוניים כהה יותר ויש להם רפלקטיביות נמוכה יותר (albedo) מאשר משטחים טבעיים.הם סופגים קרינה גלית קצרה יותר, מה שממיר אותה לחום הגיוני.
  • (ב) ,0) משטחים קשים: אספסוף 1 (Aphalt) ו- הבטון מונעים מים חדירה, צמצום קירור evaporative באזורים כפריים, לחות אדמה ופיזור גזי נשימה צמחיים דרך שפעת חום מאוחרת חום; בערים, מנגנון קירור זה אבד במידה רבה.
  • (FLT:0) שחרור חום אנתרופוגרפי: רכבי 1FLT, מזג אוויר, תהליכים תעשייתיים ומערכות חימום כולם פולטים חום פסולת ישירות לתוך שכבת הקאנופי העירוני.
  • (FLT:0)Urban Geomia: FLT:1 בניינים גבוהים יוצרים "קניונים עירוניים" כי מלכודות חום ולהפחית את מהירות הרוח, מעכבים את הפיזור של אוויר חם.

גודל אפקט UHI משתנה עם גודל העיר, צפיפות, רוחב, ועונה.במטרופולין גדול כמו פיניקס או לונדון, הבדל הטמפרטורה של הלילה בין הליבה העיר ואזורים כפריים שמסביב יכול לעלות על 10 מעלות צלזיוס (18 °F) על לילות רגועים, ברורים. מחקר מן FLT:0A Jet Propulsion LaboratoryFLT:1 הראה כי כתמים חמים אלה גם להחמיר את הקרקע, היווצרות ישירה של אור אוויר, כדי לשנות באופן ישיר.

השפעות משניות על המטאורולוגיה המקומית

האי החום העירוני עושה יותר מאשר להעלות את התרמומטרים.זה יכול לגרום או לשנות דפוסי מזג אוויר מקומיים:

  • (ב) ⁇ :0) גידול נרחב: 1FLT:1 משטחים עירוניים חמים יותר יוצרים זרמים עולים של אוויר חם שיכול ליזום סופות רעמים.
  • (FLT:0) שדות רוח מוהמים: FLT:1 פני השטח העירוניים המחוספסים מאטים רוחות פני השטח, אך באותו הזמן האי החום יכול לייצר אזור חלש נמוך מדכא שמושך אוויר קריר יותר מהפרברים פנימה, ויוצר מחזור "ארץ".
  • הביקוש לאנרגיה:0 (הגדלה:0) דורש אנרגיה: FLT:1 טמפרטורות גבוהות יותר לנהוג שימוש מיזוג אוויר, אשר בתורו משחרר יותר חום פסולת ומדגיש רשתות כוח.זה משוב יכול להעלות טמפרטורות מקומיות על ידי שבריר נוספת של תואר.

« אובדן קנאופטימי

יערות הם מאסטרים של רגולציה מיקרו-קלידית.באמצעות תהליך של חלוף, עצים משחררים מים פנויים לתוך האוויר, מתן אפקט קירור חזק.היכולות הרחבות שלהם לירט קרינה סולארית ולהצליח את הקרקע, שמירה על טמפרטורות פני השטח מתון. כאשר יערות ברורים לחקלאות או פיתוח, שירותים טבעיים אלה להיעלם.

טמפרטורה ובטיחות משמרות

הסרת כיסוי היער מובילה לשינויים מיידיים בטמפרטורת פני השטח.בתחומים מעוכבים, חוסר הצל מאפשר אור שמש ישיר לחמם את הקרקע, לעתים קרובות להעלות טמפרטורות פני הקרקע של זמן יומי על פני השטח של 3-5 מעלות צלזיוס בהשוואה ליער הסמוך. בלילה, משטח חשוף או יבולים שנותרו מהר יותר, אבל הטמפרטורה היומית הכוללת פירושה עולה.

מחקר מ-FLT:0.IPCC דו"ח מיוחד על שינויי אקלים ו-LandofFLT 1 מציין כי סטיות טרופיות יכולות לשנות את דפוסי הגשמים האזוריים.ב אמזון, למשל, מחיקתו קשורה לעונה יבשה ממושכת כי הפחתת הפינוי נשימה מחלישה את המיחזור כי הזנות סערות מקבילות לא רק מאיימות על חקלאות מקומית אלא גם על פני יערות הגשם.

Albedo ו- Biogeophysical Feedback

בעוד הדה-פרסיה בדרך כלל מחמם את האקלים המקומי באזורים הטרופיים, ההשפעה יכולה להיות מורכבת יותר באזורים דו-קרביים.כאשר יערות זוהרים כהים מוחלפים עם קרקע חקלאית בהירה, משטח albedo עולה.השתקפות זו של יותר אור שמש בחזרה לחלל יכולה לייצר אפקט קירור על פני השטח - אבל זה לעתים קרובות מתבטל על ידי אובדן של תכונות בידוד היער ושפל מוקדם יותר על גבי גלאז ', תלוי רוחב מסוים של קירור על פני השטח.

חקלאות: איריגה, Crops ו- Microclimatic Delicacy

השימוש בקרקע חקלאית אינו קטגוריה מונוליטית.נהגים חקלאיים שונים מייצרים מיקרו-קלימיטיס שונים באופן מובהק. יבולים מחוסנים, למשל, יכולים להיות קרירים יותר ולחשים יותר מאשר סביב יבשים, יצירת "אפקטים מהירים" מקומי.

אפקט אואזיס של החקלאות ההולכת וגדלה

באזורים יבשים וחצניים, שדות מגורשים יכולים להוריד את הטמפרטורות בשעות היום על ידי 2-4 מעלות צלזיוס ביחס לאזורים יבשים סמוכים.המים המיושמים מספקים לחות בשפע עבור evatranspiration, אשר מגניב את האוויר מעלה לחות.אפקט זה אינו מוגבל לשדה עצמו, אך יכול להאריך כמה קילומטרים ירידה.

אבל אפקט הנווה הוא שברירי.תחת בצורת חמורה או כאשר השקיה מופחתת, השדות יבשים בחוץ, ואת המיקרו-קליפי עובר במהירות לעבר מדינה חמה יותר, דממה יותר.המעבר יכול להיות פתאומי ויכול להדגיש גם את היבולים ואת המערכות האקולוגיות המקומיות.

Crop Type & Surface Complexness

סוג היבול משפיע גם על מיקרו-קליליד. יבולים כמו תירס או סוכרקני ליצור משטח גס שמשפר ערבוב סוער ויכול לקדם חום יעיל יותר ולחות חליפין מאשר יבולים קצרים, חלק כמו חיטה או סויה.FLT:0Surface גסות FLT:1 משפיע על פרופילי מהירות רוח: משטחים קשים יותר איטיים יותר, אבל יכול גם ליצור שכבת תחבורה מהירה זה מתפתח עם כדור הארץ.

יתר על כן, מדד אזור FLT:0 (FLT:0) של יבולים שונים משתנה (שדה של פרחי השמש יש אלבדו גבוה יותר מאשר יער קונוס כהה, כלומר פחות ספיגה סולרית.

השפעה על Wind Patterns and Precipitation Distribution

שינויים בשימוש בקרקע משנים את החוספס הפיזי ואת המאפיינים התרמיים של הנוף, אשר בתורו לשנות את זרימת הרוח ואת היווצרות עננים ומשקעים.אפקטים אלה יכולים להיות מושתרים באופן מפתיע, עם השלכות עמוקות על זמינות מים ועוצמה סערה.

מהירויות של Surface Complexness and Wind Speed

(בשטחים טבעיים כמו יערות או עשבים יש גסות אווירודינמית גבוהה, אשר מאט רוחות ליד-קרקע. כאשר אזורים אלה מומרים לתחומים חקלאיים חלקים, שטוחים או משטחים עירוניים עם מבנים מפוזרים, פרופיל הרוח משתנה. בערים, המבנים הגבוהים יוצרים "מצע חול" ליד ראש הקאנופי, אך יכולים גם לתקשור רוחות דרך רחובות, יצירת אזורים של תבניות רוח שונות באופן משמעותי:0 קערות אזורית הרוח.

בקנה מידה גדול יותר, מחיקת אמזון הייתה מעורבת בחלשת המטוס הדרום-אמריקני נמוך, אשר מעביר לחות ברחבי היבשת.על ידי צמצום השטף ושינוי החוספסות על פני השטח, שינויים בשימוש בקרקע יכולים לשבש את זרימת הדם האטמוספרית שמשרתתתתתת מאות או אלפי קילומטרים משם.

השפעות על הדבקה וקידום

האי החום העירוני לעתים קרובות מעורר או מעצימות משקעים מאוחדים.מחקר בעל השפעה טובה על FLT:0Houston, TexasveFLT:1 הראה כי חום וזיהום רעמים מוגברת של העיר מתמוטטת, המוביל לעליה של 10-20% במשקעים בקיץ על הפרברים.

מחיקה יכולה להפחית את המשקעים האזוריים באמצעות המנגנונים שכבר תיארו.בדרך כלל, המרת יבשים לחקלאות השקועה יכולה להגדיל את הפוטנציאל הטמון ואת כיסוי הענן, לפעמים מוביל מעט יותר משקעים למטה. שינויים מקומיים אלה יכולים אינטראקציה עם דפוסי אקלים בקנה מידה גדול יותר כמו המונסון או אל ניניו-דרום אוסוציאל, הוספת מורכבות לתחזיות.

ארועים ארוכים עבור מערכות אקולוגיות וקהילות אנושיות

השינויים המיקרוקלימיים המונעים משימוש בקרקע אינם רק שרידים אקדמיים; יש להם השלכות בעולם האמיתי על המגוון הביולוגי, ייצור המזון, משאבי המים והבריאות האנושית.

המגוון הביולוגי והשגשוג של Habitat Fragment

מינים המותאמים לטמפרטורה מסוימת ולחות טווח ניתן לדחוף מעבר לגבולות הסובלנות שלהם כאשר מיקרו-קלימיטיס משמרת.אמפיביים תלויים יער, למשל, להסתמך על מיקרו-מייטים קרירים מתחת לתותחנים.כאשר זה יכול להסיר, את הקשקשים מתחת לקומות מתחת לגיל המעבר, ולגרום להפחתה של האוכלוסייה.

Vulnerability and Adaptation

החקלאים כבר מתלהבים עם תנאים גדלים משתנים.ההסרת של שברי רוח, גידור וצמחייה טבעית משנה את הרוח המקומית ואת דפוסי ההתמדה, אשר יכול להגדיל את דרישות המים היבולים. מצד שני, נטיעת אסטרטגית של עצים או יצירת גוף מים קטן יכול להפחית את לחץ החום.

חום עירוני ובריאות הציבור

השילוב של האי החום העירוני וההתחממות הגלובלית מהווה סיכונים חמורים לאוכלוסיות פגיעות במהלך גלי החום.מבוגרים, ילדים ואנשים עם מחלות כרוניות מושפעים ביותר.ה-FLT:0cooling פוטנציאל לאוכלוסיות פגיעות במהלך גלי חום: פארקים, גגות ירוקים, ורחובות מקודדים מעץ - מוכרים כעת באופן נרחב.

מיגור וניהול קרקעות בר קיימא

הכרה בכוח השימוש הקרקעי לעצב את האקלים המקומי פותח את הדלת לניהול פרואקטיבי.אסטרטגיות מסוימות יכולות להפחית שינויים מיקרו אקליםיים שליליים או אפילו לרתום אותם לטובת הסתגלות.

סליחות ו-Aforestation

עצים באזורים מרוחקים או מנודים יכולים לשחזר evapotranspiration, להגדיל את albedo אם מינים מתאימים נבחרים, ולספק צל. in the tropics, לרסנס יש פוטנציאל לאקלים מקומי מגניב באופן משמעותי לשחזר משטרי גשם.עם זאת, תשומת לב זהירה למינים עץ נדרש: צמחיות מונוג של מינים צומחים מהירים אינם מספקים את אותם מיקרו אקלים כימי כמו יערות טבעיים.

גגות מגניבים ופמבלות

בערים, מיגדיל את האי החום העירוני כרוך בהגדלת albedo וקידום evapotranspiration. (FLT:0Cool גגssph1:1 ; מצופה חומרים רפלקטיביים יכול להפחית את טמפרטורות פני השטח של הגג עד 20-30 מעלות צלזיוס ריצוף אפשרי מים כדי חדירה, צמצום ריצה ותמיכה קירור evaporative.

תכנון קרקע וזינינג

תכנון אזורי שמשמר מסדרונות ירוקים, יוצר אזורי חיץ, וגבולות ספירה יכולים לשמור על השירותים המיקרוקליים הטבעיים הניתנים על ידי יערות, רטובות, ועשבים.FLT:0 Smart GrowthFLT:1 עקרונות אשר מדגישים התפתחות קומפקטית, מוכוונת מעבר להפחית את שטח הקרקע המומר למשטחים חסרי פשר.

מסקנה

שינויים בשימוש בקרקע הם מנוף חזק על מיקרו-קלימים מקומיים, המשפיעים על כל מה מהאוויר שאנו נושמים למים שאנו שותים.אי החום העירוני, הייבוש המושרה בכבדות, ואפקטים של מזון חקלאי מוכיחים כי הבחירות שלנו לגבי האופן שבו אנו משתמשים באדמת אדמה דרך מערכת האקלים בקנה מידה אנחנו יכולים לחוות באופן ישיר.

קובעי מדיניות, מנהלים קרקעיים וקהילות חייבים להכיר בכך שכל דונם של אדמה נושא חתימה מיקרו אקליםית.על ידי בחירה לשמר צמחייה טבעית, לתכנן ערים חכמות יותר, ולאמץ פרקטיקות חקלאיות בר-קיימא, אנו יכולים לעצב מיקרו-קלימימטים בדרכים שמגבירות את הרווחה האנושית והבריאות האקולוגית.המדע ברור: האדמה אינה רקע פסיבי אלא משתתף פעיל באקלים שלנו.