Skip to main content
Global

8.1: المناخ والمناطق الأحيائية

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    169102

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    المناطق الأحيائية هي بيئات واسعة النطاق تتميز بالمناخ المميز والغطاء النباتي (الشكل\(\PageIndex{a}\)). تتميز المناطق الأحيائية أيضًا بالحيوانات والكائنات الحية الأخرى هناك، والتي تتأثر بالنباتات وأنماط المناخ. يتم تصنيف المناطق الأحيائية للأرض إلى مجموعتين رئيسيتين: الأرضية والمائية. تعتمد المناطق الأحيائية الأرضية على الأرض، بينما تشمل المناطق الأحيائية المائية كلاً من المناطق الأحيائية للمحيطات والمياه العذبة. يحدد الارتفاع وخط العرض اللذان يؤثران على درجة الحرارة وهطول الأمطار توزيع المناطق الأحيائية.

    رسم بياني يوضح كيف تحدد درجة الحرارة السنوية وهطول الأمطار المناطق الأحيائية
    الشكل\(\PageIndex{a}\): متوسط درجة الحرارة السنوية وهطول الأمطار السنوي عاملان مناخيان يحددان توزيع المناطق الأحيائية. يوضح هذا الرسم البياني هطول الأمطار السنوي بالسنتيمتر على المحور y ومتوسط درجة الحرارة السنوية بالدرجات المئوية على المحور السيني. تتمتع الغابات الاستوائية المطيرة بأعلى درجات الحرارة ومعظم هطول الأمطار. تتميز الغابات الموسمية الاستوائية والسافانا بدرجات حرارة عالية (20-30 درجة مئوية) مع هطول الأمطار من حوالي 50 إلى 270 سم. تتمتع الصحاري شبه الاستوائية بدرجات حرارة عالية مماثلة ولكن ظروف جافة. تتراوح الأراضي العشبية المعتدلة والصحاري الباردة في متوسط درجة الحرارة السنوية من أقل من 0 إلى 22 درجة مئوية ولها أقل من 50 سم من الأمطار سنويًا. تتمتع الغابات/الشجيرات (مثل الشابارال) بنفس نطاق درجات الحرارة مثل الصحاري الباردة ولكن يمكن أن تتلقى ما يزيد قليلاً عن 100 سم من الأمطار سنويًا. تتمتع الغابات المعتدلة بدرجات حرارة متوسطة (حوالي 16-22 درجة مئوية)، لكن الغابات المطيرة المعتدلة تتلقى المزيد من الأمطار مقارنة بالغابات الموسمية المعتدلة. تتلقى الغابات الشمالية كميات أقل من الأمطار مقارنة بالغابات المعتدلة، ولكنها أكثر برودة (حوالي 1-10 درجة مئوية). تتميز التندرا بأبرد درجات الحرارة وقلة هطول الأمطار. تتمتع الصحاري بمجموعة من درجات الحرارة ولكن هطول الأمطار منخفض. الصورة من Navarras (المجال العام).

    تتميز خطوط العرض المنخفضة (بالقرب من خط الاستواء) بدرجات حرارة عالية، بينما تتميز خطوط العرض المرتفعة (بالقرب من القطبين) بدرجات حرارة منخفضة. هذا لأن الشمس تضرب خط الاستواء بشكل مباشر أكثر. يضرب ضوء الشمس القطبين بزاوية، مما يقلل من شدة الضوء (والطاقة الحرارية) لكل وحدة من المساحة. تنخفض درجة الحرارة أيضًا مع الارتفاع. في الارتفاعات العالية، يكون الغلاف الجوي أرق ويحبس كمية أقل من الطاقة الحرارية من الشمس. نظرًا لانخفاض درجات الحرارة مع الارتفاع وكذلك خطوط العرض، توجد مناطق أحيائية مماثلة على الجبال حتى عندما تكون عند خطوط العرض المنخفضة. كقاعدة عامة، فإن التسلق لمسافة 1000 قدم (حوالي 300 متر) يعادل في النباتات والحيوانات المتغيرة رحلة نحو الشمال لمسافة 600 ميل (966 كم).

    عندما يكون هطول الأمطار وفيرًا بشكل معتدل - 40 بوصة (حوالي 1 متر) أو أكثر سنويًا - ويتم توزيعه بالتساوي إلى حد ما على مدار العام، فإن المحدد الرئيسي هو درجة الحرارة. لا يتعلق الأمر ببساطة بمتوسط درجة الحرارة، ولكنه يتضمن عوامل مقيدة مثل ما إذا كانت تتجمد أو طول موسم النمو. وبالتالي فإن المناطق الأحيائية لا تتميز فقط بمتوسط درجة الحرارة وهطول الأمطار ولكن أيضًا بموسميتها.

    لا يؤثر خط العرض على درجة الحرارة فحسب، بل يؤثر أيضًا على هطول الأمطار. على سبيل المثال، تميل الصحاري إلى الظهور عند خطوط عرض تبلغ حوالي 30 درجة وعند القطبين، شمالًا وجنوبًا، مدفوعة بالدوران وأنماط الرياح السائدة في الغلاف الجوي. المحرك الذي يحرك الدورة الدموية في الغلاف الجوي والمحيطات هو الطاقة الشمسية، والتي يتم تحديدها من خلال متوسط موقع الشمس على سطح الأرض. يوفر الضوء المباشر تسخينًا غير متساوٍ اعتمادًا على خط العرض وزاوية السقوط، مع وجود طاقة شمسية عالية في المناطق الاستوائية، وطاقة قليلة أو معدومة في القطبين. يعتبر دوران الغلاف الجوي والموقع الجغرافي من العوامل السببية الأساسية للصحاري. عند حوالي 30 درجة شمال وجنوب خط الاستواء، ينتج الهواء الغارق صحاري رياح تجارية مثل الصحراء والمناطق النائية في أستراليا (الشكل\(\PageIndex{b}\)).

    رسم تخطيطي لأنماط دوران الهواء على الأرض
    الشكل\(\PageIndex{b}\): الدوران العام للغلاف الجوي. تعمل الطاقة الشمسية الساقطة على الحزام الاستوائي على تسخين الهواء وتتسبب في ارتفاعه. يبرد الهواء الصاعد وتنخفض الرطوبة الموجودة فيه مرة أخرى إلى المناطق الاستوائية كمطر. ثم يستمر الهواء الجاف في الانتشار باتجاه الشمال والجنوب حيث يغرق مرة أخرى عند خطوط العرض 30 درجة شمالًا وجنوبًا. يخلق هذا الهواء الجاف الغارق أحزمة ذات ضغط مرتفع سائد تسود على طولها الظروف الصحراوية. تحتوي هذه الأحزمة ذات الضغط العالي في الغالب على هواء ينزل على طول هذه الأحزمة ويتدفق إما شمالًا ليصبح غربيًا أو جنوبًا ليصبح رياحًا تجارية. لاحظ الأسهم التي تشير إلى الاتجاهات العامة للرياح في مناطق خطوط العرض. تسود الرياح التجارية في المناطق الاستوائية والغربية في خطوط العرض الوسطى.

    يناقش فيديو MinuteEarth أدناه أنماط المناخ العالمي التي تؤدي إلى الصحاري.

    يتم إنتاج صحاري الظلال المطيرة حيث تجف الرياح السائدة ذات الهواء الرطب حيث تضطر إلى الارتفاع فوق الجبال. تهب الرياح السائدة في النصف الغربي من أمريكا الشمالية من المحيط الهادئ المليء بالرطوبة. في كل مرة يرتفع فيها هذا الهواء من المنحدرات الغربية، على التوالي، لسلاسل الساحل وسييرا وكاسكيدز، وأخيرًا جبال روكي، يبرد ويقل قدرته على الاحتفاظ بالرطوبة. تتكثف الرطوبة الزائدة إلى المطر أو الثلج، مما يؤدي إلى غمر المنحدرات الجبلية تحتها. عندما يصل الهواء إلى المنحدرات الشرقية، يكون جافًا نسبيًا، ويقل هطول الأمطار. هذه الظاهرة تسمى تأثير ظلال المطر (الشكل\(\PageIndex{c}\)). مقدار المطر المتساقط ومتى يؤثر على نوع المنطقة الأحيائية. على سبيل المثال، صحراء الحوض الكبير (الشكل\(\PageIndex{d}\)) هي صحراء ظل ممطر يتم إنتاجها عندما يرتفع الهواء الرطب من المحيط الهادئ عن طريق الارتفاع فوق جبل سييرا نيفادا (وغيره) ويفقد الرطوبة من التكثيف السابق والأمطار على الجانب الممطر من النطاق (النطاقات).

    تجلب الرياح السائدة الهواء الرطب فوق الجبل، حيث يبرد ويترسب. يتسبب الهواء الجاف على جانب الجبل في حدوث صحراء.
    الشكل\(\PageIndex{c}\): تأثير ظل المطر. يتم نقل الهواء الدافئ والرطب إلى أعلى الجبل بفعل الرياح السائدة. يبرد الهواء الصاعد ويتكثف، مما يؤدي إلى هطول الأمطار أثناء صعوده إلى أعلى الجبل. يتدفق الهواء الجاف إلى الجانب الآخر من الجبل، مما يؤدي إلى ظل المطر (منطقة جافة). الصورة بواسطة domdomegg (CC-BY).
    تغطي خريطة المنطقة معظم نيفادا وأقصى شرق كاليفورنيا وجنوب أيداهو وغرب يوتا
    الشكل\(\PageIndex{d}\): خريطة صحراء الحوض الكبير. الصورة من قبل USGS (المجال العام).

    الإسناد

    تم تعديله بواسطة Melissa Ha من المصادر التالية: