climate-and-environment
הבנת מיקרו-קלמטים: תחליפי אקלים קטנים והשפעותיהם
Table of Contents
מיקרוקלמטים הם אזורי אטמוספריים מקומיים שבהם האקלים שונה מהאזור המקיף הרחב, לעתים קרובות בדרכים עדין אך אקולוגיות ומשמעותיות מבחינה כלכלית. וריאציות בקנה מידה קטן אלה יכולות לעבור כמה מטרים רבועים לכמה קילומטרים רבועים והם מושפעים מגורמים כגון טופוגרפיה, צמחייה, גופי מים, תשתיות אנושיות.
מה זה מיקרוקליד?
מיקרוקליאלי מוגדר כמערך של תנאים אקלים - זמן, לחות, מהירות רוח, משקעים וקרינת השמש - השורר באזור קטן, ספציפי ו שונה מאלה של האזור הגדול יותר.המונח יכול ליישם על מגרש גן, חסימה עירונית, יער, ניקוי יערות, או אפילו את החלל מתחת לסלע.
הסיבות למיקרו-קלמט
גורמים אינטראקציה מרובים מייצרים מיקרו-קלימיטיס.הבאים הם הנהגים העיקריים, כל אחד מהם פועל בקנה מידה מרחבי וזמני אחר.
טופוגרפיה ו- Aspect
צורת נחיתה וכיוון משפיעים מאוד על הטמפרטורה המקומית, לחות ודפוסי הרוח.מורדות צפופים בדרום בחצי הכדור הצפוני מקבלים אור שמש ישיר יותר והם חמים יותר ויבשים יותר מאשר מדרונות צפופים צפונה, אשר נשארים קרירים ושומרים יותר לחות.עמקים ודיכאון יכולים לחטוף אוויר קר בלילה, יצירת כיסים קפואים שמציבים סיכונים לגידולים רגישים, בעוד הגבעות חשופים יותר לטמפרטורה קיצונית.
כיסוי קרקע וכיסוי קרקע
צמחים מיקרו-מיליטר בינוניים באמצעות גילוח, הדבקה, והפחתה ברוח. a יער צפוף יכול להוריד את הטמפרטורות בשעות היום על ידי 2-5 מעלות צלזיוס בהשוואה לשדה פתוח סמוך, תוך הגדלת לחות יחסית עד 10-20%. Hedgerows ומחסנים יכולים לשנות מהירויות רוח וליצור כיסים מוגנים על צדי הדליפה שלהם.
גופות מים
Lakes, נהרות, בריכות ואפילו תעלות השקיה גדולות להפעיל השפעה ממתינות על אדמה הסמוכה.מים יש יכולת חום ספציפית, כלומר חם יותר קריר יותר מאשר אדמה. buffer תרמי זה מפחית תנודות טמפרטורה: אזורי חוף או האגם נוטים להיות חורףים קלים יותר וקיץ בהשוואה לאתרים יבשתיים באותו גוף מים.
אורורציה וסביבתה הבנויה
פני השטח מעשה ידי אדם - אספלט, בטון, לבנה, מתכת - Absorb ומחסני קרינה סולארית במהלך היום ושחרר אותו לאט בלילה, יצירת אפקט חום עירוני ידוע (UHI) ערים יכול להיות 1- ° C חם יותר מאשר אזורים כפריים סביב, במיוחד בלילה מבנים גם לשנות תבניות רוח, ליצור גשמים, להגדיל, להפחית את הלחות המקומית של הגיאומטריה ואפקטים עירוניים (מעליות) יש השפעות מיקרו-קרקעיות יחיד, כולל, כולל, כולל, כולל, ייצור, כולל של גגות).
Soil and Surface Properties
צבע Soil, מרקם, תוכן לחות, חומר אורגני משפיעים על כמות האנרגיה הסולארית נספגת או משתקף (albedo) כהה, אדמה לח סופג יותר חום מאשר אור, חולות יבשות. Soils עם תוכן חימר גבוה לשמור מים ולקרר את פני השטח באמצעות evaporation, בעוד אדמה חולית מרוקנת במהירות וחום מהר יותר.
השפעות מיקרו-קלמט
מיקרו-קלמטים משפיעים על מערכות טבעיות ופעילויות אנושיות בדרכים עמוקות.
חקלאות והורנטיקה
החקלאים וגננים ניצלו זמן רב מיקרו-קלימיטיס כדי להרחיב את עונות הגידול, להגן על צמחים רכים, לטפח יבולים מחוץ לאזורים הקשים האופייניים שלהם.חומה דרומה או חצר מוגן יכול ליצור אידיאלי כיס חם עבור מינים אהובים חום. , באופן verse, נמוך-pro-ne קפוא אזורים עשוי להיות שמור עבור יבולים קשיחים.
איי חום עירוניים
אפקט האי החום העירוני הוא אחד התופעות המיקרוקליות המתועדות ביותר.הוא מגביר את הביקוש לאנרגיה להמיזוג אוויר, מעלה היווצרות האוזון ברמה הקרקעית, ומחמיר את הסיכונים הבריאותיים הקשורים לחום.ערים יכולות להפחית את UHI דרך גגות ירוקים, חומרים רפלקטיביים, וכיסוי צמחייה מוגבר.מודעות למיקרו-מטיס העירוניות הוא גם קריטיות למתן שירותים ציבוריים, כגון פארקים ומרכזים, ומרכזי קירור, ולעיצוב קודים לצורך תכנון תבניות חימום מקומיות.
מגוון ביולוגי וחיות חיות
מיקרוקלמטים יוצרים בתי גידול מגוונים התומכים בגיוון של מינים.ביע, למשל, פער בתותחים עשוי לאפשר לשמש להגיע לקומה היער, לטפח קהילה צמח שונה מאשר בצל העמוק. רוק החוצה, בנקים זורמים, וזרמים ישנים-מצושנים יכולים לאפשר לשמש כל מיקרומטרים ייחודיים המספקים מקלט תרמי עבור חרקים, אמפיבים, ציפורים, ואווירה.
אנרגיה ועיצוב בנייה
מבנים אינטראקציה עם המיקרוקלי המיידי שלהם: גילוח מן העצים, שפורצים רוח, וכיוון ביחס לשמש כל השפעה על עומסי חימום וקירור.אדריכלים ומהנדסים משלבים נתונים מיקרו-קליליים כדי לייעל עיצוב סולארי פסיבי, אוורור טבעי, ו בידוד. לדוגמה, הצבת עצים מכריעים בצד הדרומי של בית מספק צל קיץ תוך מתן אפשרות לאור השמש באמצעות ענפים ללא רחמים - מיקרו-אוויר המבוססים על ידי 200% יכול להפחית את האסטרטגיה של אנרגיה.
Frost Pockets ו- Air Drainage
אוויר קר הוא צפוף יותר מאשר אוויר חם וזורם למטה כמו מים, איסוף במקומות נמוכים. כיסים קפואים אלה יכולים להזיק לחקלאות - במיוחד במטעי פירות וכרמים שבהם הכפורים המבזבזים מאוחר הורג פרחים.הבנת דפוסי ניקוז אוויר מאפשר לצמחים להימנע משתישה באזורים אלה או להתקין מעריצים ומחממת שמשלבבים את שכבת האוויר.
דוגמאות למיקרו-קלמט
דוגמאות בעולם האמיתי ממחישות את המגוון והחשיבות של מיקרו-קלימיטיס.
אופניים
אזורי החוף חווים טמפרטורות קלות ולחות גבוהות יותר מאשר באזורים היבשתיים באותה רוחב.המערב האוקיינוס השקט של ארצות הברית, למשל, יש לו מיקרו-קליד גשם ממוזג ליד החוף, עם קיץ קריר וגשם בשפע, בעוד רק ממזרח ל- Cascade Range שוכן מדבר גשום עם קיץ חם יותר ומשקעים הרבה פחות.
עמק וההר מיקרומטרטיס
לעתים קרובות יש עמקים אלפיניים מערכות מזג אוויר משלהם: רוחות קאטבטיות (אוויר קר נעים מטה) ורוח אנבטית (אוויר העולה על מדרון) ליצור מחזורים יומיים המשפיעים על טמפרטורות מקומיות ופיתוח ענן. עמק הריין באירופה, למשל, מייצרת כפורים כי אתגר vintners, בעוד מדרונות שמש הם פרס עבור viticulture.
מיקרו-קלימה
לונדון, ניו יורק וטוקיו כל אלה מציגים איים עירוניים אינטנסיביים. פארקים בערים אלה - כגון סנטרל פארק בניו יורק - ליצור מיקרומטרמטים קרירים יותר, מחוננים יותר המשמשים כמקלטים עבור אנשים וחיות בר.ה"ל:0U.S. Environmental Protection Agency (EPA)FLT:1 מציע משאבים מקיפים באסטרטגיות של הקטנת חום עירוני, כולל גגות ירוקות ורוקרים.
יער Microclimates
יער מהסס יוצר מיקרו-קלימיטיס שכבתי: הקפיפיי מיירט אור וגשם, הקומה התחתונה היא יותר לחמה ומפוצלת, ו רצפת היער נותרה קרירה ולחה יחסית.תנאים אלה תומכים פטריות, מחוסנים, צמחים סובלניים צל, ומספקים גידול עבור מינים כמו סלמנדטים שאינם יכולים לסבול תנאים יבשים, פתוחים.
אזור היין Microclimates
ענבים יין רגישים במיוחד לאקלים המקומי.המושג של FLT:0 [01]RirirFeloph: כולל גורמים מיקרו-קליליים כגון היבט מדרונות, קרבה למים וחשיפה רוחית.לדוגמה, עמק הנאפה בקליפורניה מערפל מגניב החל מאווירה פסיפיק, טמפרטורות ממתינות ושימור חומציות בענבים.
מיקרו-קלמטים
מיקרו-מטיס Quantifying דורש איסוף נתונים צפופה מרחבית, רציף על פני מספר משתנים.
בידוד וחיישנים
מכשירים משותפים כוללים גלאגרים מדחום / היגדלמטר (למשל, ibuttons), קדמי כוס עבור מהירות רוח, חלקיקים עבור קרינה סולארית, ובדיקות לחות הקרקע.אלה פרוסים במערך בגבהים שונים ומיקומים כדי ללכוד את חלליות. מתקדם בשפל, חיישנים בעוצמה נמוכה עכשיו לאפשר ניטור גבוה אפילו באזורים מרוחקים של מערכות מידע אלה.
מערכות מידע מרחוק וגיאוגרפיים (GIS)
תמונות לוויין (למשל, לנדסאט, MODIS) מספק נתונים אינפרא אדום תרמיים כי מפות פני השטח טמפרטורה על פני נופים. Aerial סקרים עם מל"טים לשאת מצלמות תרמיות ול-LDAR כדי מודל מיקרו-קלידיים ברזולוציה בקנה מידה מטר. GIS אז שכבות אלה עם טופוגרפיה, שימוש בקרקע, ונתונים צמחייה כדי לחזות מיקרומטים גדולים על פני השטח:0xUSFS: לנדS כבר מעקב אחר מגמות בעולם.
מדע המדינה ותצפיות שדה
מגדלים, גננים וטבעיסטים תורמים נתונים מיקרו-קלידיים יקרים באמצעות תצפיות פשוטות: תאריכי הכפור, זמני פריחת מינים והפצת מינים. פלטפורמות מדע אזרחי כגון INaturalist ו-CoCoRAHS (גן עדן משותף, Hail ורשת שלג) מאפשרות ניטור אקלים שמקורו המונים הממלא פערים ברשתות הרשמיות.
יישומים מעשיים של הבנה מיקרוקלידית
ידע של מיקרו-קלמט מתרגמת לאסטרטגיות מעשיות על פני תחומים רבים.
חקלאות וניהול Crop
נטישה ספציפית לאתר, הגנה מפני הכפור ותזמון השקיה מסתמכים על נתונים מיקרו-קלידיים.לדוגמה, בכרמים מעוטרים, מגדלים עשויים לפעול באופן שונה על מדרונות שמש לעומת מדרונות מפוסלים.מנהלים של אורצ'אד משתמשים בחיישנים טמפרטורה כדי להפעיל מכונות רוח או מתפזרים מעל פני הראש בדיוק כאשר הכפור מאיים. באזורים טרופיים, עצי הצל יוצרים מיקרומטרים שמגנים על קפה או מצמחים מפני חום תוך שמירה על מתח.
תכנון עירוני ותשתיות ירוקות
מתכננים משלבים סימולציות מיקרו-קלידיות לקודים ועיצובי הפארק. הגדלת עץ Canopy בשכונות חשופות חום, רחובות מתפתלים כדי למקסם את השמש החורף ואת צל הקיץ, ושימוש בריצוף שניתן לטמפרטורות משטח בינוני הם כל פרקטיקות מיקרו-קליליות-מודעות. גגות ירוקות וקירות חיים ליצור מיקרו-קלימים אשר מבודדים מבנים, להפחית, לרוץ, לשפר את איכות האוויר.
ניהול ושימור
מנהלים באזור מוגן משתמשים במיפוי מיקרו-קלידי כדי לזהות פריך קריטי עבור מינים נדירים תחת שינויי אקלים.לדוגמה, מדרונות צפופים צפונה או ravines מפוסלים עשוי להיות preitized לשימור כמו מקרוקלמטמים חמים. Reאחסן microclimates - על ידי יערות דקים כדי להגדיל את האור באזורים לחים, או הגנה על מכופרים קרועים - יכול לשפר את הביו-תרבותיות ואת המערכת האקולוגית.
אדריכלות ועיצוב בנייה עוברי
אדריכלים מעריכים את האתר מיקרו-קלידי לפני הבנייה: גישה סולארית, רוח דומיננטית, ואת המסה תרמית של משטחים הסובבים את כל אמצעי בנייה, מיקום החלון, ובחירת החומר.קרקע-הבתים, למשל, ניצול הטמפרטורה היציבה של הקרקע כדי לטבול את הקיצוניות של אקלים חיצוני. פאסיבי בית לעתים קרובות דורש ניתוח מיקרו-קליבית כדי לעמוד במטרות ביצועים אנרגיה.
שינוי האקלים
ככל שהטמפרטורות הגלובליות עולות, המיקרו-קלימיות הופכות אפילו חשובות יותר.הם יכולים לטבול אורגניזמים מפני שינוי מהיר ולאפשר למינים להימשך בשמיכות קטנות.עבור קהילות אנושיות, באמצעות נתונים מיקרו-קליליים לתכנון תשתיות חיוניות – כגון מרחבים ירוקים עמידים בצפות ומסדרונות מגניבים בערים – הוא הסתגלות יעילה בעלות המספקת גם שיתופי פעולה כמו בריאות משופרת ויצירתית.
מסקנה
מיקרוקלמטים אינם רק מרפאים אקדמיים; הם מרכיבים פונקציונליים של הסביבה שלנו המשפיעים על ייצור מזון, מינוף עירוני, המגוון הביולוגי ויעילות האנרגיה.על ידי הבנת הגורמים שיוצרים מיקרו-קלימיטיס -טופוגרפיה, צמחייה, מים, צורה עירונית וקרקע - אנו יכולים לרתום את היתרונות שלהם ולצמצם את הסיכונים שלהם.