ما هي عناصر المناخ هو علم دراسة حالة الغلاف الجوي أو المناخ طويل الأمد، فإن حالة الغلاف الجوي على المدى الطويل هي دالة لمجموعة متنوعة من العناصر المتفاعلة.

اشعاع شمسي.

الكتل الهوائية.

أنظمة الضغط (وأحزمة الأعاصير).

تيارات المحيط.

– التضاريس.

ما هي عناصر المناخ

1. الإشعاع الشمسي

ربما يكون الإشعاع الشمسي هو أهم عنصر في المناخ.

يقوم الإشعاع الشمسي أولاً وقبل كل شيء بتسخين سطح الأرض والذي بدوره يحدد درجة حرارة الهواء أعلاه.

يتسبب تلقي الإشعاع الشمسي في التبخر، طالما توفر الماء.

يحدد تسخين الهواء استقراره، مما يؤثر على تطور السحب وهطول الأمطار.

ينتج عن التسخين غير المتكافئ لسطح الأرض تدرجات ضغط تؤدي إلى الرياح.

كما ترون، يمكن إرجاع جميع خصائص المناخ تقريبًا إلى تلقي الإشعاع الشمسي.

2. كتل هوائية

تمتص الكتل الهوائية كعنصر من مكونات المناخ خصائص درجة الحرارة والرطوبة والاستقرار.

يحدد الموقع بالنسبة لمناطق مصدر الكتل الهوائية جزئيًا تقلب الطقس اليومي والمناخ طويل المدى للمكان.

على سبيل المثال، المناخ العاصف في خطوط العرض الوسطى هو نتاج الكذب في المنطقة الحدودية للكتل الهوائية المتناقضة بشكل كبير والتي تسمى الجبهة القطبية.

3. أنظمة الضغط

أنظمة الضغط لها تأثير مباشر لأنها عناصر المناخ لأنها تؤثر على خصائص هطول الأمطار في المناطق المناخية المختلفة.

بشكل عام، تميل الأماكن ذات الضغط المنخفض إلى أن تكون رطبة.

في حين أن الأماكن التي يسود فيها الضغط العالي جافة.

تتأثر موسمية هطول الأمطار بالحركة الموسمية لأنظمة الضغط العالمية والإقليمية.

تشهد المناخات الواقعة على خط عرض من 10 إلى 15 درجة فترة من الرطوبة العالية عندما تهيمن عليها منطقة التقارب بين المناطق المدارية وفترة الجفاف عندما يتحرك الارتفاع شبه الاستوائي في هذه المنطقة.

وبالمثل، يتأثر مناخ آسيا بالتقلبات السنوية في اتجاه الرياح بسبب الرياح الموسمية.

تؤثر هيمنة الضغط أيضًا على تلقي الإشعاع الشمسي.

تميل الأماكن التي يسيطر عليها الضغط العالي إلى الافتقار إلى الغطاء السحابي وبالتالي تتلقى كميات كبيرة من ضوء الشمس، خاصة عند خطوط العرض المنخفضة.

4. التيارات المحيطية

من أهم عناصر المناخ حيث تؤثر التيارات المحيطية بشكل كبير على درجة حرارة المناخ وهطول الأمطار.

تميل المناخات المتاخمة للتيارات الباردة إلى أن تكون أكثر جفافاً حيث تساعد مياه المحيط الباردة على استقرار الهواء وتمنع تكوّن السحب وهطول الأمطار.

يفقد الهواء الذي يسافر عبر تيارات المحيط الباردة الطاقة إلى الماء وبالتالي يبرد المواقع الساحلية القريبة.

تعمل الكتل الهوائية التي تسافر فوق تيارات المحيطات الدافئة على تعزيز عدم الاستقرار وهطول الأمطار.

بالإضافة إلى ذلك، تحافظ مياه المحيط الدافئة على درجات حرارة الهواء أكثر دفئًا إلى حد ما من المواقع الداخلية من الساحل خلال فصل الشتاء.

5. التضاريس

أحد مكونات المناخ، تؤثر الطوبوغرافيا على المناخ بعدة طرق.

اتجاه الجبال نحو الرياح السائدة يؤثر على هطول الأمطار.

تتلقى المنحدرات التي تواجه الريح مزيدًا من الأمطار بسبب الارتفاع الجبلي للهواء.

تقع جوانب الجبال باتجاه Leeward في ظل المطر وبالتالي تتلقى كمية أقل من الأمطار.

تتأثر درجات حرارة الهواء بالانحدار والاتجاه حيث ستكون المنحدرات المواجهة للشمس أكثر دفئًا من المنحدرات المواجهة لأبعد من ذلك.

تنخفض درجة الحرارة أيضًا عندما يتحرك المرء نحو ارتفاعات أعلى.

للجبال نفس التأثير على المناخ تقريبًا مثل خطوط العرض. على الجبال الشاهقة، يحدث التقسيم الطبقي المناخي أثناء تحركك نحو ارتفاع أعلى.

عناصر البيانات المناخية

عنصر بيانات المناخ هو معلمة مُقاسة تساعد في تحديد مناخ موقع أو منطقة معينة، مثل هطول الأمطار ودرجة الحرارة وسرعة الرياح والرطوبة.

المصطلحات الوصفية لعناصر البيانات المناخية هي

اسم العنصر – الوصف الكامل للعنصر المشار إليه في محطة المناخ (مثل درجة الحرارة القصوى).

معرف العنصر – هو معرف قصير للعنصر، عادةً 4 أحرف في الطول (على سبيل المثال TMAX (درجة الحرارة القصوى اليومية)، TMIN (درجة الحرارة اليومية الدنيا)، PRCP (هطول الأمطار، إلخ).

مدة العنصر – الفاصل الزمني بين قياسات عنصر البيانات.

يمكن أن تتضمن فترات عنصر البيانات الشائعة المتاحة للمحطة فترات شهرية أو يومية أو كل ساعة.

الوصف التالي لعناصر البيانات المناخية هو تكثيف للمواد في دليل مراقبة خدمة الطقس الوطنية رقم 2، مراقبة المحطة التعاونية، دليل محطة الطقس، الدليل المشترك بين الوكالات لمديري الأراضي البرية، ومسرد الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية.

يولد التحليل الإحصائي للبيانات المناخية معلومات وصفية تعكس متوسط ​​الأحوال الجوية في الموقع، فضلاً عن توليد احتمالات الظواهر المتطرفة.

يجب أن يتبع أي تحليل إحصائي للبيانات المناخية، ويرجع ذلك أساسًا إلى العدد المحدود للعينات المتاحة، قواعد التحليل الإحصائي.

تتطلب القاعدة المهمة التي تحكم تحليل العينة الصغيرة 30 عينة على الأقل.

هذا لا يعني أنه لا يمكن تحليل البيانات المناخية التي تحتوي على بيانات أقل من 30 عامًا، ولكن يجب إجراء بعض التعديل لتقدير ما ستنتجه مجموعة عينة مكونة من 30 عامًا.

ما هي عناصر البيانات المناخية

1- درجة حرارة الهواء

درجة الحرارة هي مقياس لدرجة حرارة أو برودة الهواء.

يتم قياسه على مقياس درجة حرارة المحطة.

يشيع استخدام مقياسين مقياس فهرنهايت وسلسيوس يثبتان تجميد الماء عند 0/32 درجة على التوالي ونقطة الغليان عند 212/100 درجة على التوالي.

يستخدم مقياس فهرنهايت بشكل متكرر في الولايات المتحدة ودرجات مئوية في جميع أنحاء العالم.

يتم قياس درجة حرارة الهواء عادةً إما باستخدام مقياس حرارة أقصى وأدنى درجة حرارة سائل في الزجاج مركب في صندوق خشبي جيد التهوية أو جهاز استشعار إلكتروني.

2- التبخر

التبخر هو العملية الفيزيائية التي يتم من خلالها تحويل السائل إلى حالة غازية.

يتأثر التبخر بالإشعاع الشمسي ودرجة حرارة الهواء وضغط البخار والرياح وربما الضغط الجوي.

يختلف التبخر باختلاف خطوط العرض والارتفاع والموسم والوقت من اليوم وحالة السماء.

تتطلب قراءات التبخر الدقيقة صيانة دقيقة لخزان التبخر الذي يحتوي على الماء.

يتم قياس عمق الماء يوميًا وتعديله لأي هطول قد يحدث.

3- هطول الأمطار

يشير الترسيب إلى جميع أشكال المياه، سائلة كانت أم صلبة، تسقط من الغلاف الجوي وتصل إلى الأرض.

يشمل هطول الأمطار، على سبيل المثال لا الحصر، المطر والرذاذ والثلج والبرد والصقيع والجليد.

إنه أحد عناصر البيانات الأساسية التي تجمعها أي محطة أرصاد جوية.

يُستبعد الندى والصقيع والجير، لأنها تنتج عن بخار الماء في الهواء المتكثف أو المتجمد على السطح.

تقوم المقاييس غير المسجلة بجمع الترسيب ببساطة ؛ يجب قياس كمية الهطول بواسطة مراقب.

تحتوي أجهزة قياس التسجيل على أجهزة تسجل وقت هطول الأمطار ومدته وشدته.

تقوم معظم عدادات التسجيل بتخزين المعلومات على شريط ورقي، والذي يتم تغييره بشكل عام أسبوعيًا بواسطة المراقب.

4- نيو سنو

الثلج الجديد هو إتعلم كمية الثلج التي تساقطت منذ آخر ملاحظة لعمق الثلج. يعتبر التحديد بين الثلج الجديد والثلج القديم تحديًا.

يمكن أن يوفر لوح التزحلق على الجليد (عادةً لوح من الخشب الرقائقي) سطحًا اصطناعيًا فوق الثلج الموجود.

توضع ألواح التزحلق على الجليد فوق الثلج القديم عندما يكون هناك احتمال لتساقط ثلوج جديدة. بعد كل ملاحظة للثلج الجديد، يتم تنظيف اللوحة وإعادة وضعها.

يعد موضع اللوح وموقع القياس أكبر مصدر للخطأ في تحديد الثلج الجديد.

5- عمق الثلج

عمق الثلج هو العمق الفعلي للثلج على الأرض وقت القياس.

عادةً ما يتم قياس عمق الثلج يوميًا إلى أقرب بوصة كاملة باستخدام عصا مُعايرة، مثل تلك المستخدمة مع مقياس مطر غير مسجل مقاس 8 بوصات أو مسطرة أو مقياس.

يجب قياس الثلج في عدة مواقع وتحديد متوسطه لتجنب الأخطاء التي تسببها الثلوج المنجرفة.

5- معادل الماء المثلج

المكافئ المائي للثلج هو عمق الماء الذي يمكن الحصول عليه من خلال ذوبان الغطاء الثلجي.

يتم قياس المكافئ المائي (الوزن) للثلج بشكل مستمر عن طريق تسجيل العدادات المفصولة بمحلول مضاد للتجمد.

بالنسبة للعدادات غير المسجلة، يتم إذابة الثلج الذي تم جمعه بواسطة مقياس المطر القياسي (مع إزالة القمع والأنبوب الصغير) عن طريق إضافة كمية معروفة من الماء الدافئ.

ثم يتم قياس الكمية الإجمالية وطرح الكمية المضافة من الماء الدافئ للحصول على المكافئ المائي المرصود.

ترتبط معظم أخطاء قياس مكافئ مياه الثلج بالفشل في اختيار موقع تمثيلي أو آليات لطرح الماء المضاف إلى إجمالي المصيد.

6- درجة حرارة التربة

تقيس درجة حرارة التربة درجة حرارة أو برودة التربة.

تعتبر درجة حرارة التربة مهمة جدًا للصناعة الزراعية.

تتطلب معظم البذور درجة حرارة معينة للتربة لكي تنبت.

عادة ما يتم قياس درجات حرارة التربة عند 2 و 4 و 8 و 20 و 40 و 60 و 120 بوصة مع قراءة 4 بوصات هي الأكثر وضوحًا. عادة ما يتم تدوين القراءات وتسجيلها يوميًا.

يتم تسجيل درجات الحرارة القصوى والدنيا والحالية بشكل عام فوق 8 بوصات.

في الأعماق الأكبر، حيث تتغير درجة الحرارة بشكل أبطأ، عادة ما يتم تسجيل درجة الحرارة الحالية فقط.

الأنواع المختلفة من النباتات لها نطاقات درجة حرارة التربة المحددة التي ستنمو فيها.

7- الريح

الرياح هي حركة الهواء بالنسبة لسطح الأرض.

عادة ما يتم قياس سرعة الرياح واتجاهها، وهما العنصران الأساسيان، بمقياس شدة الريح وريشة الرياح على التوالي.

تُقاس سرعة الرياح عمومًا بالأميال في الساعة ؛ يقاس الاتجاه بالدرجات لأقرب جزء من عشرة (10 إلى 360) بحيث يكون 360 درجة شمالًا و 90 درجة شرقًا و 180 درجة جنوبًا و 27 درجة غربًا.

تتأثر دقة قياس الرياح بشكل أساسي بارتفاع المستشعر والأشياء القريبة.