השפעת הגישות על טמפרטורה וגיוון אקלים

הקדמה: תפקידה של חוסר יכולת באקלים של כדור הארץ

דפוסי האקלים והטמפרטורה של כדור הארץ מושפעים עמוקות מהקווי הרוח, אחד הקואורדינטים הגיאוגרפיים הבסיסיים ביותר שקובעים את המגוון הסביבתי של כדור הארץ שלנו.לקווינס, אשר מודד כמה רחוק צפונה או דרומה המיקום הוא מן המשווה, ממלא תפקיד מכריע בקביעת כמות האנרגיה הסולארית המתקבלת בנקודות שונות על פני כדור הארץ.

הבנה לקווינטיה: The Geographic Foundation

הגישות מובעות בדרגות, עם קו המשווה ממוקם ב 0 מעלות רוחב, המשמש כבסיס שממנו נמדדים כל קווי הרוח האחרים.הקוטב הצפוני יושב ב-90 מעלות N, בעוד הקוטב הדרומי תופס 90 מעלות צלזיוס אלה קווים דמיוניים הפועלים במקביל לקו המשווה ליצור מערכת רשת המאפשרת לנו בדיוק לאתר כל נקודה על פני כדור הארץ ולהבין את המאפיינים הקלימיים שלה.

כדור הארץ מחולק באופן מסורתי לאזורים שונים של latitudinal, כל אחד עם מאפיינים ייחודיים של אקלים:

• (FLT:0) ,Tropical ZoneFLT:1 (ב- 23.5 מעלות N/S): אזור זה משתרע מן המשווה לחוגי סרטן ופריקורן, מקבל את השמש הישירה ביותר לאורך כל השנה.
• (FLT:0) ,Subטרופיה ZoneFLT:1 (23.5 ° ל 35° N /S): אזור מעבר מאופיין בטמפרטורות חמות ולעתים קרובות מסומן על ידי מערכות בלחץ גבוה.
• (FLT:0) Temperate ZoneFLT 1 (35° ל-66.5 מעלות N/S): קווי הרוח האמצעיים הללו מתרחשים בין 35° ל-66.5 מעלות צפונית לדרום המשווה, חווים אקלים מתון עם וריאציות עונתיות נפרדות.
• (FLT:0) ZoneveFLT:1 (66.5 ° עד 90 מעלות N / S): החל מחוגי הקוטב הארקטי והאנטארקטיקה, אזורים אלה חווים הבדלים עונתיים קרים ודרמטיים קיצוניים באור יום.

אזורים אלה אינם רק חטיבות שרירותיות אלא משקפים הבדלים יסודיים כיצד קרינה השמש אינטראקציה עם פני כדור הארץ בקווי הרוח השונים.הגבולות בין אזורים אלה מציינים מעברים משמעותיים באקלים, צמחייה ומערכות אקולוגיות.

מדע קרינת השמש ולקווי הרוח

זווית ההחלמה

זווית הקרינה הסולארית הנכנסת (ה ⁇ ) משפיעה על טמפרטורות עונתיות של מיקומים בקווי הרוח השונים.עקרון בסיסי זה מסביר מדוע אזורים קוידור נשארים חמים באופן עקבי בעוד אזורים קוטבים חווים תנאים מגונים.כאשר קרני השמש מכה פני כדור הארץ ליד קו המשווה, הקרינה הסולארית הנכנסת היא ישירה יותר (nמוקדם או קרוב יותר לזווית של 90 מעלות), ולכן השמש היא מרוכזת על פני השטח, כלומר, יותר, טמפרטורות חמות יותר.

לעומת זאת, בקווי הרוח הגבוהים יותר, זווית הקרינה הסולארית קטנה יותר, מה שגורם לאנרגיה להתפשט על פני השטח וטמפרטורות קרירות יותר.מערכת יחסים גיאומטרית זו בין זווית השמש ואזור פני השטח היא קריטית להבנת חלוקת הטמפרטורה ברחבי הפלנטה.אותה כמות של אנרגיה סולארית מתפשטת על פני שטח גדול יותר של פחות חימום ליחידה שטח, המסבירה את הקירור הפרוגרסיבי כמו אחד מהלכים מן קו המשווה לכיוון הקוטב.

אורך נתיב אטמוספיר

גורם מכריע נוסף המשפיע על עוצמת הקרינה הסולארית בקווי הרוח השונים הוא השמש מרחק חייב לנוע דרך האווירה של כדור הארץ.כמו כמות האווירה שדרכו העוברת הדבורים עולה, כך גדול הסיכוי להשתקפות ולפיזור אור להתרחש, ובכך להפחית את ההחלמה על פני השטח. בקווי הרוחב גבוהים יותר, שבו זווית השמש נמוכה יותר, קרינה סולארית חייבת לעבור דרך אווירה גדולה יותר של, וכתוצאה מכך פיזור יותר ופיזור פני השטח.

אפקט סינון אטמוספירי זה מפיץ את התפשטות גיאומטרי של אנרגיה סולארית, עוד יותר צמצום יעילות החימום בקווי הרוחב הגבוהים.שילוב שני הגורמים הללו – זווית של שכיחות ואורך נתיב אטמוספירי – יוצר את הטמפרטורה הבסיסית מקוויר לקוטבים שמניעים הרבה ממערכת האקלים של כדור הארץ.

דפוסים של בידוד

בממוצע שנתי, האזור האקוטורי מקבל את ההחלמה ביותר, כך שאנו מצפים שהוא יהיה החם ביותר, ואכן הוא.עם זאת, חלוקת האנרגיה הסולארית משתנה לאורך כל השנה בשל הטיה האקאלית של כדור הארץ.העקומה הממוצעת מראה כי קו המשווה מקבל את ההיקפו הגבוה ביותר והגבוה ביותר של השנה, בעוד הקטבים חווים את המגמות הקיצוניות ביותר עונתיות.

קרינה סולארית ממוצעת שמגיעה אל פסגת האווירה של כדור הארץ היא בערך 1361 W/m2, אבל האנרגיה הזו מופץ ללא אחיד על פני קווי הרוח.הquator מקבל החלמה גבוהה יחסית לאורך כל השנה, בעוד אזורי הקוטב יכולים לקבל אור שמש אינטנסיבי 24 שעות ביממה במהלך solstices קיץ אבל חושך מוחלט בחורף.

טמפרטורות משתנה על ידי Latitude

הטמפרטורה משתנה באופן משמעותי עם רוחב עקב זווית השמש המקיפה את פני כדור הארץ.כי זווית הקרינה משתנה בהתאם לקווי הרוח, טמפרטורות פני השטח בממוצע חם יותר בקווי הרוחב הנמוכים יותר (למרות שלמרות שללאות גבוהות יותר יש יותר שעות של אור יום במהלך חודשי הקיץ). עובדה זו נגדית - כי יותר שעות אור יום לא בהכרח יותר חם יותר - מתחת לחשיבות של חשיפה לשמשית לאורך זמן החשיפה.

טווח הטמפרטורה הבא ממחיש את הווריאציות הדרמטיות על פני אזורי latitudinal:

• (FLT:0) אזורים קוידור 1 (Equatorial ZoneFLT:1) חווים טמפרטורות ממוצעות יציבות להפליא של 25 מעלות צלזיוס ל-30 מעלות צלזיוס לאורך כל השנה, עם וריאציות עונתיות מינימליות עקב זוויות גבוהות באופן עקבי.
• (FLT:0) אזורים טרופיים FLT:1 יש עונות רטובות ויבשות נפרדות, עם טמפרטורות בדרך כלל החל מ 20 מעלות צלזיוס ל 35 מעלות צלזיוס, אם כי הטמפרטורות פחות בולט מאשר בקווי הרוח גבוהה יותר.
• (FLT:0) אזורי טמפרייט 1 (Temperate ZoneFLT:1) ניסיון ארבע עונות נפרדות עם טמפרטורה ממוצעת בין 5 מעלות צלזיוס ל 25 מעלות צלזיוס, מראה טווחי טמפרטורה שנתית משמעותיים העולים עם מרחק מן המשווה.
• (FLT:0) אזורים PolarureFLT:1 יכול להיות טמפרטורות ממוצעות מתחת -30 מעלות צלזיוס בחודשי החורף, עם כמה מיקומים פנימיים אנטארקטיקה חווים טמפרטורות מתחת -80 מעלות צלזיוס.

דפוסי טמפרטורה אלה אינם סטטיים אך משתנים עונתיים בשל הנטייה האקלימית של כדור הארץ ומיקום מסלולי.הטיה 23.5 מעלות של ציר כדור הארץ יוצרת את העונות על ידי שינוי אשר חצי הכדור מקבל אור שמש ישיר יותר בזמנים שונים של השנה.

Axial Tilt ו- Seasonal Variations

העונות נובעות מהציר של הסיבוב כדור הארץ נוטה ביחס למטוס המקיפים שלה על ידי זווית של כ 23.4 מעלות. הטיה זו היא הנהג העיקרי של וריאציות טמפרטורה עונתיות בכל קווי הרוח למעט המשווה.שינוי עונתי בזווית של אור השמש, הנגרמת על ידי הטיה של ציר כדור הארץ, הוא המנגנון הבסיסי אשר מביא למזג אוויר חם יותר מאשר בחורף.

זווית הטיה האקאלית הגדולה ביותר של כדור הארץ, ככל שהעונות שלנו קיצוניות יותר, מאחר שכל חצימה מקבלת יותר קרינה סולארית במהלך הקיץ שלה, כאשר ההמיספרה נוטה לכיוון השמש, ופחות בחורף, כאשר היא נוטה משם.הריאציות עונתיות הופכות בולטות יותר בקווי הרוחב גבוהים יותר (בטווח קבוע), גודל ההבדל עונתי בזווית השמש (וכך הטמפרטורה עונתית) שווה לרמה של 2 ° 2 ° 27%).

ההשפעה של וריאציות עונתיות שונה באופן דרמטי על ידי קווי הרוח. ליד קו המשווה, שינויי טמפרטורה עונתיים הם מינימליים כי השמש נותרה גבוהה יחסית בשמים השנה סביב. באזורי מזג, ארבע העונות מוגדרות בבירור עם הבדלים משמעותיים טמפרטורה. בקווי רוחב הקוטב, הניגוד עונתי הוא קיצוני, עם תקופות של אור יום רצוף בקיץ וחושך מתמשך בחורף.

מזג אווירי אטמוספירי וגישה

החימום הבלתי אחיד של פני כדור הארץ על ידי קווי הרוח מניע מערכת מורכבת של זרימת אטמוספריים המשפיעה עמוקות על דפוסי האקלים ברחבי העולם. זרימת אטמוספריים היא התנועה בקנה מידה גדול של אוויר ויחד עם האוקיינוס היא האמצעי שבו אנרגיה תרמית מופץ מחדש על פני כדור הארץ. במחזור זה מאורגן לשלושה תאים מרכזיים בכל חצימה, כל אחד מהם קשור לאזורים ספציפיים.

תא האדלי

תאי האדלי הם ההתעלות הנמוכה של זרימת הדם שיש להם אוויר העולה על קו המשווה והאוויר שוקעים בערך 30 מעלות רוחב.תבנית מחזור זו היא יסודית לאקלים טרופי. האזורים הטרופיים מקבלים יותר חום מקרינה סולארית מאשר הם קורנים בחזרה לחלל, ואת אזורי הקוטב קורנים יותר מאשר הם מקבלים Equare; אוויר חם חייב לעלות ליד Equator, לזרום עמוק בגובה גבוה, ואז למטה, ורד אוויר חם קרוב יותר, קרוב לקוטב, ולמטה, קרוב יותר, ולמטה, ואז הוא שוב, קרוב יותר, ולמטה, קרוב יותר, ולמטה, הוא יורד יותר, ולמטה, ולמטה, קרוב יותר, ולמטה, קרוב יותר, קרוב יותר, למטה, קרוב יותר, ולמטה, למטה, למטה, ולמטה, קרוב יותר, קרוב יותר, ולמטה, קרוב יותר, קרוב יותר, למטה, ולמטה, ולמטה, ולמטה, הוא שוב, קרוב יותר, למטה, למטה, למטה, קרוב יותר, קרוב יותר, למטה, למטה, למטה, למטה, למטה, למטה, למטה, למטה, למטה, למטה, למטה, למטה, למטה, הוא שוב, קרוב יותר, ולמטה, למטה, למטה, למטה, למטה, למטה, למטה, למטה, למטה, ולמטה,

תאי האדלי המשתרעים מהקוויר ל-30 מעלות רוחב אוויר חם עולה במשווה ובטביעות ב- subtropics.אוויר יורד זה יוצר את אזורי המדכאים הטרופיים האחראים לרבים מהמדברים הגדולים בעולם.במקום בו שוקעים אוויר, אתה מקבל לחץ גבוה ותנאים יבשים.

תא הפראל

תאי פרל משתרעים על פני אמצע הגישות, מ -30° עד 60 מעלות רוחות על פני השטח כאן מפוצץ בעיקר ממערב למזרח. חלק גדול של האנרגיה שמניעה את תא פרל מסופק על ידי תאי הקוטב ו האדלי המתפרסמים משני הצדדים, אשר לגרור את האוויר של תא פרל עם זה. תא פרל, המאורגן על ידי ויליאם פרל 1817-1891), הוא אפוא מחזור משני, אשר תלוי על ידי תאים מימיים, אשר תלוי על ידי תא הקוטב, אשר היה תלוי על ידי תא הקוטב, על ידי תא זה.

תאי פרל נוהגים הרבה מהמזג האוויר היום-יומי באזורים ממוזגים כמו צפון אמריקה ואירופה.האינטראקציה של אוויר טרופי חם ואוויר הקוטב הקר באזור זה מייצרת חצי-קלידונים ואנטי-קלונים.זה הופך את המיילדות דינמיות במיוחד במונחים של דפוסי מזג אוויר, עם שינויים תכופים בטמפרטורה, משקעים, ותנאי רוח.

תא Polar

תאים הקוטביים יושבים בין 60 מעלות רוחב לבין הקטבים. קר, צפוף אוויר שוקעים על הקוטבים וזרמים קוהטורוורד לאורך פני השטח.תא הקוטב הוא ישיר תרמילי, כמו תא האדלי אבל הרבה יותר חלש.אוויר קר קיצוני על הקוטבים הוא צפוף ושקוע אל פני השטח, ואז מתפשט equatorward.אפקט קוריוליס מסיט את פני השטח הזה, ויוצר את הקוטביות ממזרח.

שלושת תאי מחזור אלה יוצרים דפוסי לחץ ורוחות נפרדים בקווי הרוח השונים, אשר בתורם משפיעים על דפוסי המשקעים ומאפיינים אקלים. הגבולות בין תאים אלה מסומנים על ידי זרמי סילון - ribbing מהירים של אוויר באווירה העליונה אשר מטים מערכות מזג אוויר ומשפיעים על דפוסי טמפרטורה על פני יבשות שלמות.

אזור הקונפורנסיות הבין-טרופי (ITCZ)

אזור קונפורציונאלי הוא להקה מתמשכת, מזרח-מערבית, המורכבת מתנועות אטמוספיריות עזות, עננים ומשקעים שלעתים קרובות מעווטפים ברחבי העולם. אזור זה מייצג את נקודת המפגש של רוחות הסחר משני ההמיספרה, והוא מאופיין על ידי פעילות אינטנסיבית ומשקעים כבדים.

ITCZ נודד עונתי בין 5 °S ו 15 °N, עם עמדה משמעית בין 2 °N ו 5 °N זה הגירה עונתי יש השלכות עמוקות על אקלים טרופי. משמרות עונתיות במיקום של ITCZ משפיע באופן דרסטי על הגשמים במדינות אקווורטוריות רבות, וכתוצאה מכך עונות רטובות ויבשות של הטרופיים ולא על עונות קרות וחמימות של קווי הרוחב גבוה יותר.

המיקום של ITCZ מושפע ממספר גורמים, כולל חלוקת הקרקע והים, טמפרטורות האוקיינוס, ואת המיקום עונתי של חימום סולארי מקסימלי.Over אדמה, ITCZ יכול להגר הרבה יותר רחוק מן המשווה מאשר מעל האוקיינוסים.מיקום ITC יכול להשתנות כמו 40 מעלות עד 45 מעלות של קו רוחב צפון או מדרום לקו המשווה על הקרקע, יצירת גשמים עונתיים באזורים המערביים כמו דרום אסיה.

התחממות האקלים מעבר לקווי הרוח

המגוון של אקלים על פני קווי הרוח השונים הוא תוצאה ישירה של שינויי טמפרטורה, דפוסי מחזור אטמוספיריים, וגורמים גיאוגרפיים אחרים.כל אזור latitudinal מציג מאפיינים אקלים ייחודיים התומכים במערכות אקולוגיות נפרדות ומשפיעים על פעילות אנושית.

אקלים טרופי

אקלים טרופי מויסט מרחיב צפונה ומדרום מן המשווה עד 15 מעלות עד 25 מעלות רוחב. באקלים אלה, לכל החודשים יש טמפרטורות ממוצעות גדולות יותר מ-64 מעלות צלזיוס (C) ומשקעים שנתיים גדולים מ-59."אקלים טרופיים מאופיין על ידי לחות גבוהה וגשמים בשפע, במיוחד באזורים קוידור שבהם IZ מביא משקעים סביב.

האזור הטרופי תומך בחלק מהמערכות האקולוגיות הביו-יקוםיות ביותר של כדור הארץ, כולל יערות גשם טרופיים עם צמחייה שופעת ומערכות יחסים אקולוגיות מורכבות.טמפרטורות חמות באופן עקבי ולחות בשפע יוצרות תנאים אידיאליים לצמיחה מהירה של צמח ותמיכה במגוון מדהים של מינים צמחיים ובעלי חיים.עם זאת, אקלים טרופי לא רטוב מדי - אזורים טרופיים מסוימים חווים עונות רטובות ויבשות כמו ITCZ נודדות עונתיות.

אקלים טרופי

אזורים טרופיים, הנמצאים בדרך כלל בין 23.5 מעלות ל 35 מעלות רוחב, חווים טמפרטורה חמה עם דפוסים עונתיים נפרדים.אקלים תת טרופיים של הומור שוכב בצד המזרחי של יבשות, בערך בין las 20° ו 40 מעלות הרחק מן המשווה. אזורים אלה לעתים קרובות לתמוך בחקלאות פרודוקטיבית בשל שילוב של חום וגשמים נאותים.

עם זאת, אזורי תת טרופיים כוללים גם כמה מאזורי המדבר העיקריים של כדור הארץ, במיוחד בצד המערבי של היבשות שבו האוויר יורד מהתאים האדלי יוצר מערכות מדכאות גבוהות ומתמשכות.אלה אזורי לחץ גבוה טרופיים אלה מדכאים את המשקעים, ויוצרים נופים מרחפים למרות טמפרטורות חמות יחסית.

אקלים טמפר

בגיאוגרפיה, האקלים המנופל של כדור הארץ מתרחש בקווי הרוח האמצעיים (כ-23.5 מעלות ל-66.5 מעלות צלזיוס של קו המשווה), המשתרעים בין הטרופיים לבין אזורי הקוטב של כדור הארץ.אזורים אלה בדרך כלל יש טווחי טמפרטורה רחבים יותר לאורך כל השנה ושינויים עונתיים מובהקים יותר בהשוואה לאקלים טרופי, שבו שינויים כאלה הם לעתים קרובות קטנים.

אקלים טמפראט מאופיין בטמפרטורות בינוניות עם שינויים עונתיים, המאפשרים אקולוגיות מגוונות כולל יערות מכריעים, דשא ונוף חקלאי מעורב.אקלים אלה מתרחשים בליות ביניים, בין 35° ל 66.5 מעלות צפונית ודרום של המשווה.יש השפעה אקלים שווה אקלים משני אזורי הקוטב והטרופיים באזור זה.

הרוב המכריע של אוכלוסיית העולם שוכן באזורי מזג, במיוחד בצפון המיספרה, בשל מסה גדולה יותר של אדמה וחוסר טמפרטורות קיצוניות.התנאים המתונים ועונות שונות של אזורי מזג תמכו היסטורית באוכלוסיות אנושיות צפופות והתפתחות חקלאית.

אקלים Polar Climate

לאקלים הקוטב יש טמפרטורות קרות לאורך כל השנה, עם החודש החם ביותר פחות מ 50 מעלות צלזיוס (10 מעלות צלזיוס) אקלים הקוטב נמצאים על אזורי החוף הצפוני של צפון אמריקה, אירופה, אסיה, ועל ההמונים הקרקעיים של גרינלנד ואנטארקטיקה.סביבות קיצוניות אלה מאופיינות בטמפרטורות קרות מאוד, צמחייה מוגבלת בעיקר מורכבת מ tundra וקרח, וריאציות עונתיות באור יום.

אזורי הקוטב חווים כמה מהתנאים הקיצוניים ביותר של כדור הארץ.תא הקוטב, השטח ורוחות הקאטבטיים באנטארקטיקה יכולים ליצור תנאים קרים מאוד על פני השטח, למשל הטמפרטורה הנמוכה ביותר שנרשמה על פני כדור הארץ: −89.2 מעלות צלזיוס בתחנת ווסטוק באנטארקטיקה, שנמדדה ב-1983.

השפעות על דפוסים קדם-תיירות

יכולת רבת עוצמה משפיעה על דפוסי המשקעים באמצעות ההשפעות שלה על זרימת אטמוספרית, טמפרטורה, לחות זמינות. טרום-החלופה ליד קו המשווה גבוהה בשל ההשפעה של אזור קונורגנס אינטרטרופי כאן, convection ולחץ נמוך לשלוט ולספק מעלית לאוויר לאורך רוב השנה.

התבנית העולמית של המשקעים מראה אזורים נפרדים הקשורים לתאי זרימת אטמוספריים:

• (FLT:0) אזורים קוהוריים (FLT:1) לעתים קרובות חווים גשמים מתכנסים בשל טמפרטורות גבוהות ואוויר העולה הקשור ל- ITCZ. חימום השמש העז גורם אוויר לעלות במהירות, קריר, לשחרר לחות כמו גשם כבד.
• (FLT:0) אזורים בלחץ גבוה גבוה (Feloph:1) בסביבות 30 מעלות רוחב להוביל לתנאים יבשים ונוף צחיח.בבערך 30 מעלות צפון ודרום למשקעים יורד עקב נוכחות של מערכות לחץ גבוה subטרופי.
• (FLT:0) אזורי טמפרייט (Temperate ZoneFLT:1) יש מזג אוויר משתנה, עם מערכות הקדמיות שגורמות למשקעים כמו ההמונים אוויר חם וקורים אינטראקציה.
• (FLT:0) אזורים מפוארים (FLT:1) נשלטים על ידי המוני אוויר קרים, יבשים, המוביל למצב יציב ויבש למרות מכוסה קרח.הקור הקיצוני הוא כי האוויר מחזיק לחות מועטה מאוד, וכתוצאה מכך משקעים נמוכים למרות מים בשפע בצורת קפואה.

דפוס זה של משקעים משתנה על ידי גורמים אחרים כולל קרבה לאוקיינוסים, טווחי הרים ודפוסי רוח השוררים, אך ההשפעה הבסיסית של קווי הרוח נותרה ניכרת בהתפלגות המשקעים העולמית.

מערכת ה-Köppen Climate Classification

קלימטולוג הגרמני והבוטנאי החובבי Wladimir Köppen (1846-1940) חילקו את האקלים בעולם לקטגוריות בהתבסס על פרופיל טמפרטורה כללי הקשור לקווי הרוח.מערכת סיווג האקלים של Köppen נותרה אחת המסגרות הנפוצות ביותר להבנת דפוסי האקלים הגלובליים והקשר שלהם לקווי הרוחב.

תוכנית סיווג האקלים Köppen מחלק את האקלים לחמש קבוצות אקלים עיקריות: A (טרופי), B (אריד), C (temperate), D (יבשתי), ו- E (קוטב) האות השני מציין את סוג המשקעים עונתיים, ואילו המכתב השלישי מציין את רמת החום.מערכת זו למעשה לוכדת את היחסים בין קווי הרוח והאקלים על ידי ארגון משקעים המבוססים על טמפרטורה ודפוסיפוסים כי הם במידה רבה נקבעים על ידי עמדה צדדית.

קבוצות האקלים הגדולות מראות דפוסים מקיפים.אקלים טרופיים מתרחשים בדרך כלל בתוך 10 מעלות רוחב של קו המשווה, בעוד אקלים הקוטב מוגבל לקווי הרוח הגבוהים. פיתוי ואקלים יבשתי תופסים את קווי הרוח האמצעיים, עם החלוקה שלהם שונה על ידי גורמים כגון קרבה לאוקיינוסים ולמיקום יבשתי.

חשיבות ומגוון ביולוגי

היחסים בין latitude ואקלים יש השלכות עמוקות על המגוון הביולוגי וההפצה האקולוגית.בדרך כלל, המגוון הביולוגי יורד עם קווי הרוח הגדלים, עם אזורים טרופיים ליד קו המשווה התומכים במגוון המינים הגבוה ביותר. ⁇ המגוון המאפיין הזה הוא אחד הדפוסים הבסיסיים ביותר באקולוגיה וביוגיאוגרפיה.

גורמים אחדים תורמים לתבנית זו.הטמפרטורות החמות והתפוקה הגבוהה של אזורים טרופיים מספקים תנאים יציבים התומכים באתרי מזון מורכבים ונישות אקולוגיות מיוחדות.חוסר חורףים קשים פירושו שמינים אינם צריכים לפתח הסתגלות יקרה לסובלנות קרה או הגירה.בנוסף, אזורים טרופיים חוו אקלים יציב יחסית לאורך זמן גיאולוגי, המאפשר תקופות ארוכות של שינויים אבולוציוניים.

לעומת זאת, קווי הרוח הגבוהים יותר חווים וריאציות עונתיות קיצוניות יותר, והם כפופים לאירועים חוזרים ונשנות של בוהקים ששיבושים מערכות אקולוגיות וזנים מופחתים.עם זאת, אזורי מזג וקוטב יש את ההסתגלויות הייחודיות שלהם ומערכות יחסים אקולוגיות, כולל הגירה עונתיות יוצאת דופן ומינים מיוחדים הצטננות.

הסתגלות אנושית לאזורי אקלים לא-דיודינאליים

חברות אנושיות פיתחו הסתגלות מגוונת לתנאי האקלים הקשורים לקווי הרוח השונים.באזורים טרופיים, אדריכלות מסורתית מדגישה את האוורור והצל לניהול חום ולחות.מערכות חקלאיות באזורים אלה מתמקדות לעתים קרובות ביבולים המשגשגים בתנאים חמים ולחים, כגון אורז, בננות, ופירות טרופיים שונים.

באזורי מזג, פעילויות אנושיות מושפעות מאוד מהריאציות עונתיות.לוחיות חקלאיות מאורגנות סביב עונות גדלות, עם נטישה באביב ובקציר בסתיו. אדריכלות מסורתית באזורים אלה כוללת תכונות חימום בחורף וקירור בקיץ.העונות המובהקות השפיעו גם על פרקטיקות תרבותיות, פסטיבלים וארגונים חברתיים.

אזורים פולרק וקוטרנטיים מציגים אתגרים קיצוניים להרגל האנושי.עמים ילידיים באזורים אלה פיתחו טכנולוגיות מתוחכמות ומערכות ידע לשרוד בתנאים קשים, כולל בגדים מיוחדים, עיצובים דיור וטכניקות ציד. התנחלויות מודרניות באזורים הקוטביים מסתמכות רבות על משאבים מיובאים וטכנולוגיה מתקדמת לשמירה על תנאי חיים נוחים.

השפעה אנושית על דפוסי אקלים מבוססי קווי הרוח

בעוד הגישות מבססות את המסגרת הבסיסית לדפוסי האקלים של כדור הארץ, פעילויות אנושיות משנות יותר ויותר את המערכות הטבעיות הללו.אורבניזציה, הדה-התמדה, ופליטות גזי החממה יכולות לשנות את דפוסי האקלים שנקבעו על ידי קווי הרוח בדרכים משמעותיות.

איי חום עירוניים

ערים יכולות לחוות טמפרטורות גבוהות יותר באופן משמעותי מאשר אזורים כפריים סביב אותה קו רוחב, תופעה המכונה אפקט האי החום העירוני.זה קורה כי מבנים, כבישים, תשתיות אחרות סופגות ולשמור חום יעיל יותר מאשר נופים טבעיים. משטחים אפלים כמו אספראלט סופג קרינה סולארית, בעוד חוסר צמחייה מקטין קירור דרך evatranspiration.

שינוי והחלפת קרקעות

הכחשה, במיוחד באזורים טרופיים, מפחיתה לחות מקומית ומשנות את דפוסי המשקעים. Forests ממלא תפקיד מכריע במחזור המים על ידי שחרור לחות באמצעות הדבקה ויצירת תנאים נוחים למשקעים.כאשר יערות מטוהרים, האקלים המקומי יכול להפוך יבש יותר, וטמפרטורות קיצוניות עשוי להגדיל.זה משמעותי במיוחד באזורים טרופיים שבו יערות עוזרים לשמור על לחות גבוהה תכופה של גשם אופייני של קווי הרוח נמוכים.

שינויי אקלים והחלפת אזורי אקלים

התחממות גלובלית משפיעה על דפוסי טמפרטורה ומזג אוויר בכל קווי הרוח, שעלולים לשנות אזורי אקלים פולש.עלייה בטמפרטורות הגלובליות משנה אזורי אקלים סביב כדור הארץ, עם השלכות על מזון ובטיחות מים, כלכלות מקומיות ובריאות הציבור.כאן מבט על כמה מהתכונות הייחודיות שכבר נמצאות על המהלך.

מאז החל שיאי לוויין בסוף שנות ה-70, הקצוות של הטרופים נעו בערך 0.2-0.3 מעלות של רוחב לעשור (בצפון ובדרום) הרחבה זו של האזור הטרופי יש השלכות משמעותיות על דפוסי המשקעים, עם כמה אזורים שחווה בצורת מוגברת כמו אזורי יבשה תת-טרופיים להרחיב את הקוטביות.

ההתחממות אינה אחידה על פני קווי הרוח.אזורי Polar מתחממים מהר יותר מאזורים אקווטוריים, תופעה המכונה הגדלת הקוטב.התחממות שונה זו מפחיתה את ⁇ הטמפרטורה בין אקווטור ופולטים, אשר יכול להשפיע על דפוסי מחזור אטמוספיריים ומערכות מזג אוויר באמצע הגישות. שינויים בקרח הים הארקטי, permrost thaw הקרחון ונסיגתם הם בין התופעות הגלויות ביותר של שינויים בקווי הרוחב.

קווי הרוח והאוקיינוס

בעוד הגישות משפיעות בעיקר על תנאי אטמוספריים, היא גם ממלאת תפקיד מכריע בדפוסי זרימת האוקיינוס, אשר בתורו משפיע על האקלים.זרמי האוקיינוס מחלקים מחדש חום סביב כדור הארץ, מסובכים טמפרטורות ומשפיעים על דפוסי המשקעים באזורי החוף.

זרמים חמים זורמים מתחומים נמוכים ועד גבוהים, כגון זרם המפרץ באוקיינוס האטלנטי, חום טרופי תחבורה לאזורים הקוטביים.זה יכול לחמם באופן משמעותי אזורי חוף חמים בקווי רוחב גבוהים יותר מאשר צפוי על בסיס קווי הרוח לבד. לדוגמה, מערב אירופה נהנה מחורף מתון הרבה יותר מאשר אזורים בקו רוחב דומה בצפון אמריקה, בעיקר בשל ההשפעה של זרם המפרץ וצפון האוקיינוס האטלנטי.

לעומת זאת, זרמים קרים הזורם מקווי הרוח הגבוהים ועד נמוך יכולים לקרר אזורי החוף ולהקטין את המשקעים.המצב בקליפורניה לאורך החוף המערבי של צפון אמריקה ואת זרם המומבולדט לאורך החוף של דרום אמריקה הם דוגמאות של זרמים קרים התורמים להיווצרות של מדברי החוף בקווי הרוח נמוכים יחסית.

האינטראקציה בין זרימת אטמוספרית וזרם האוקיינוס יוצרת תבניות אקלים מורכבות.לדוגמה, ה-El Niño-Southern Oscillation (ENSO) כרוכה בשינויים בטמפרטורות האוקיינוס ובמחזור אטמוספרי ברחבי האוקיינוס השקט, המדגים כיצד אינטראקציות בין האוקיינוס לאטמוספירה יכולות לשנות את דפוסי האקלים הצפויים מקווי הרוחב בלבד.

המונחים: day Variations

אחת ההשפעות הדרמטיות ביותר של קו הרוח היא השפעתה על אורך היום לאורך כל השנה.אם אתה גר על או קרוב מאוד לקו המשווה, אור היום שלך יהיה ביסודו בתוך כמה דקות של 12 שעות בשנה סביב.עקב זה אורך היום ליד קו המשווה תורם לטמפרטורות יציבות יחסית וחוסר עונות בולטות באזורים טרופיים.

ככל שהגישה עולה, הווריאציות עונתיות באורך יום הופכות קיצוניות יותר.שימוש בחצי הכדור הצפוני כפנייה, אור היום יאריך/קצרן במהלך הקיץ / הניקוד הנעים צפונה מהמשווה.הבדל אור היום הוא עדין בטרופיים, אבל הופך גדול מאוד בקווי הרוחב הצפוניים.

בחוג הארקטי והאנטארקטיקה (66.5 מעלות N ו-S), מקומות חווים לפחות יום אחד בשנה עם 24 שעות של אור יום ויום אחד עם 24 שעות של חושך.תופעה זו הופכת בולטת יותר לקוטבים. בקוטב הצפוני, השמש עולה בשעות הערב המוקדמות ליד השווינקס האביב, ולא מתרחשת שוב עד לאחר ירידת הסתיו, או שישה חודשים של אור קונפל, לאחר האביב, לאחר שישה חודשים לאחר האביב, לא יהיה שווה רק לאחר האביב, לאחר בוקר, לאחר הסתיו, לאחר שעדיין לא יהיה שווה, לאחר שישה חודשים לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, לאחר 6 חודשים לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, לאחר מכן, לאחר 6 חודשים ספורים, לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, לאחר 6 חודשים ספורים לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, לא יהיה שווה, לאחר מכן, לאחר שישה חודשים ספורים לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר שישה חודשים לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, לאחר הסתיו, רק לאחר הסתיו, לא יהיה שווה,

הבדלים קיצוניים אלה באורך היום יש השפעות עמוקות על מערכות אקולוגיות ופעילויות אנושיות בקווי הרוחב גבוהים. צמחים ובעלי חיים התפתחו הסתגלות יוצאת דופן להתמודדות עם ימי הקיץ והחשיכה בחורף, בעוד שחברות אנושיות פיתחו שיטות תרבות וטכנולוגיות לניהול תנאים קיצוניים אלה.

יכולת לסובלנות ופוטנציאל חקלאי

הקשר בין latitude ואקלים יש השלכות בסיסיות על חקלאות וייצור מזון.יבולים שונים יש דרישות טמפרטורה מסוימת ואורך היום שהופכים אותם מתאימים לאזורים מיוחדים לחיקוי.

אזורים טרופיים תומכים ביבולים הדורשים טמפרטורות חמות באופן עקבי ולחות בשפע, כגון אורז, קקאו, קפה, בננות ותבלינים שונים. יבולים טרופיים רבים רגישים לפור ולא יכולים לשרוד בקווי רוחב גבוהים יותר.העונה הגדלה של השנה באזורים טרופיים מאפשרת לקצירים מרובים בשנה במקרים מסוימים, אם כי הפריון הקרקע יכול להיות גורם מגביל בכבדות אדמה טרופית.

אזורי טמפראט תומכים בחבילה שונה של גידולים המותאמים לריאציות עונתיות. חיטה, תירס, סויה, פירות וירקות רבים לשגשג באקלים ממוזג עם עונות גידול נפרדות.החורף הקר באזורים ממוזגים יכול למעשה להועיל כמה יבולים על ידי מתן תקופת מעונות הכרחית ועוזר לשלוט על מזיקים ומחלות.הטמפרטורות המתונות ומשקעים נאותים באזורים רבים של מזג אוויר הפכו אותם בין האזורים החקלאיים ביותר בעולם.

בקווי הרוח הגבוהים יותר, עונת הגידול הופכת לקצרת בהדרגה, מגבילה את האפשרויות החקלאיות.עם זאת, ימי הקיץ ארוכים בקווי הרוחב הגבוהים יכולים לפצות חלקית על העונה הקצרה של הגידול, המאפשרים ליבולים לצמוח במהירות במהלך הקיץ הקצר.

שינויי האקלים משנים את אזורי החקלאות הללו, עם כמה אזורים בקווי הרוח הגבוהים יותר, הופכים מתאימים יותר לגידולים שגדלו באופן מסורתי בקווי הרוחב הנמוכים, בעוד שחלק מאזורים טרופיים וסובטרופיים עשויים להיות חמים מדי או יבשים מדי עבור מנהגים חקלאיים הנוכחיים.

המונחים: Energy Balance

הווריאציות הלביוניות בקרינת השמש יוצרות חוסר איזון אנרגיה שמניעה את מערכת האקלים של כדור הארץ.אזורים טרופיים מקבלים יותר אנרגיה סולארית מאשר הם קורנים בחזרה לחלל, ויוצרים עודף אנרגיה.אזורי Polar מקרינה יותר אנרגיה לחלל מאשר השמש, יצירת גירעון אנרגיה.זה מניע את דפוסי זרימת הדם האטמוספרי והאוקיינוסיים המפיצות חום מקוויוריאנטים לקוטבים.

ללא חלוקה מחדש של חום זה, אזורים טרופיים יהיו הרבה יותר חמים ואזורים הקוטביים קר יותר מאשר כיום.האווירה והאוקיינוסים לעבוד יחד כדי להעביר בערך כמויות שוות של חוט חום, מסובכים את קיצוניות הטמפרטורה שאחרת היו קיימים. זה תחבורה חום מושגת באמצעות מנגנונים שונים, כולל תאי מחזור אטמוספרי דנו קודם, האוקיינוסים ומערכות מזג אוויר כגון אמצע קווי רוחב.

הבנת איזון אנרגיה זה ותחבורה חום חיונית לחיזוי האופן שבו האקלים עשוי להשתנות בעתיד.שינויים בגורמים המשפיעים על תחבורה חום, כגון שינויים בדפוסי זרימת האוקיינוס או הרכב אטמוספירי, יכולים להיות השפעות מרחיקות לכת על האקלים בכל קווי הרוח.

יכולת לעוצמה ולחדש אנרגיה פוטנציאלית

לריאציות הלביוניות בקרינת השמש יש השלכות חשובות על אנרגיה מתחדשת, במיוחד כוח סולארי. אזורים אקווידור וטרופיים מקבלים את הקרינה הסולארית העקבית והעוצמתית ביותר, מה שהופך אותם למקומות אידיאליים עבור מתקני אנרגיה סולארית. פאנל מוטה כראוי ב 50 מעלות רוחב מקבל 1860 קילוואט / m2 / כלומר 2370 במשווה, מדגים את היתרון המשמעותי של קווי הרוח הנמוכים יותר לייצור אנרגיה סולארית.

עם זאת, היחסים בין יכולת רוחב ואנרגיה סולארית אינם פשוטים לחלוטין.בעוד קווי הרוח הנמוכים מקבלים יותר קרינה סולארית שנתית מלאה, קווי הרוח הגבוהים יותר יכולים לחוות ימים ארוכים מאוד הקיץ, אשר לפצות חלקית על זווית השמש הנמוכה שלהם.בנוסף, טמפרטורות קרירות יותר בקווי הרוחב גבוהים יותר יכולים למעשה לשפר את היעילות של לוחות פוטו-וולטאיים, אשר מבצעים טוב יותר בתנאים קרירים יותר.

פוטנציאל אנרגיית הרוח משתנה גם עם רוחב, למרות שבדרכים מורכבות יותר מאשר אנרגיית השמש.הבינונית, במיוחד באזורים המושפעים מהנוסטרים, לעתים קרובות יש רוחות חזקות ועקביות כי הם נוחים לדור אנרגיית הרוח ואזורים עם ניגודים משמעותיים נוטים להיות בעלי משאבי רוח טובים במיוחד.

הבנת דפוסים אלה לחיקוי בפוטנציאל אנרגיה מתחדשת חשובה יותר ויותר, מאחר שחברות מתרחקות מדלקים מאובנים.אזורים שונים יהיו תערובת אופטימליות שונות של מקורות אנרגיה מתחדשת המבוססים חלקית על המיקום העדיוני שלהם ומאפייני אקלים קשורים.

פרספקטיבה עתידית: סובלנות ושינוי אקלים

ככל שהטמפרטורות הגלובליות ממשיכות לעלות, היחסים בין הקווי הרוח והאקלים מתפתחים בדרכים מורכבות, בעוד שהפיזיקה הבסיסית של קרינה סולארית וקווי הרוח נותרת ללא שינוי, המאפיינים האקלימיים הקשורים לקווי הרוחב מסוימים משתנים.

פרויקט מודלים אקלים כי התחממות תהיה מוגברת בקווי הרוח הגבוהים, במיוחד באזור הארקטי, שבו הטמפרטורות עולות בערך פי שניים מהשיעור הממוצע העולמי.הגברה הקוטבית הזו מונעת ממנגנוני משוב כגון אובדן קרח ים רפלקטיבי וכיסוי שלג, אשר חושף פני הים הכהים והיבשות סופגות יותר קרינה סולארית.

באזורים טרופיים, בעוד שטמפרטורת עלייה עשויה להיות קטנה יותר במונחים מוחלטים, ההשפעות יכולות להיות חמורות כי אורגניזמים טרופיים רבים כבר חיים ליד גבולות הסובלנות התרמית שלהם.עלייה בטמפרטורות קטנות יכולה לדחוף מערכות אקולוגיות מעבר לסף קריטי, שעלולות להוביל לשינויים נרחבים ביערות טרופיים, שוניות אלמוגים ומערכות אקולוגיות רגישות אחרות.

אזורי התמחות בינונית חווים שינויים במסלולי הסערה, בדפוסי המשקעים, וגבולות אזורי האקלים.התפשטות אזורי יבשים תת-טרופיים שהוזכרו קודם לכן עלולה להיות השלכות משמעותיות על משאבי מים וחקלאות באזורים שהם כיום פרודוקטיביים, אך עשויים להפוך לריד יותר.

הבנה של שינויים אלה דורשת שילוב הידע של האופן שבו קווי הרוח משפיעים על האקלים עם תחזיות של האופן שבו פעילויות אנושיות משנות את מערכת האקלים. ידע זה חיוני לפיתוח אסטרטגיות הסתגלות יעילה והפחתה, אשר מהוות את האתגרים השונים של האקלים העומדים בפני אזורי גומלין שונים.

מסקנה: החשיבות של חוסר יכולת במדעי האקלים

ההשפעה של הגישות על הטמפרטורה ועל המגוון האקלימי היא עמוקה ורבת פנים.מהפיזיקה הבסיסית של קרינה סולארית לאינטראקציות המורכבות של זרימת אטמוספריים, זרמי האוקיינוס והדינמיקה האקולוגית, הנקה משמשת עיקרון ארגוני עיקרי להבנת מערכת האקלים של כדור הארץ.היחסים הגיאומטריים בין צורת הפריפריה של כדור הארץ, הטיה האקסקלית שלה, והקרינה הסולארית הקרובה יוצרת את התבנית הבסיסית של אזורי האקלים המאפיינת את הפלנטה שלנו.

הבנת מערכות יחסים אלה חיונית להתמודדות עם אתגרים הקשורים לאקלים עכשוויים.כפי שפעילויות אנושיות משנות יותר ויותר את דפוסי האקלים הטבעיים, המסגרת שמספקת הגישות עוזרת לנו להבין הן את תנאי הבסיס ואת אופי השינויים המתרחשים.אם בהתחשב בתכנון החקלאי, שימור המגוון הביולוגי, פיתוח אנרגיה מתחדשת, או הסתגלות לשינוי האקלים, ההשפעה של קו הרוח נשאר שיקול בסיסי.

עבור מחנכים וסטודנטים, הכרה בתפקיד של קווי הרוח משפרת את ההבנה של מערכות האקלים העולמיות ואת ההשלכות שלהם על הסביבה, החברות האנושיות, ואת העתיד של הפלנטה שלנו.הארגון המאפיין של האקלים מספק מסגרת ברורה להבנת המגוון של סביבות כדור הארץ ואת הקשרים בין אזורים שונים באמצעות זרימת אטמוספרית ואוקיאנוסית.

בעודנו עומדים בפני האתגרים של אקלים משתנה, הקשר היסודי בין קווי הרוח והאקלים משמש כבסיס להבנת התנאים הנוכחיים ואת קו הבסיס אשר כדי למדוד שינויים.על ידי הערכה כיצד לצורות טמפרטורה, משקעים, מחזור אטמוספרי ותפוצה אקולוגית, אנו מקבלים תובנות חיוניות על העבודה של מערכת האקלים של כדור הארץ שלנו ותפקידנו בעיצוב עתידו.

למידע נוסף על מדע האקלים ומחזור אטמוספרי, בקר בפורטל ה-FLT:0.NOAA Climate Education ResourcessמבואFLT:1 ו-FLT:2NASA Climate Change PortalFLT 3:5 משאבים נוספים על דפוסי האקלים הגלובליים ניתן למצוא ב-FLT:4UK Met Office דפים:5