اِقلیم (climate)
ترکیب اوضاع هوا در مکانی خاص، طی دوره ای مشخص. این دوره را معمولاً ۳۰ سال در نظر می گیرند. اقلیم ها براساس مقادیر میانگین و فراوانی همۀ عناصر هواشناختی دسته بندی می شوند ازجمله دما، فشار جَو، میزان بارش، باد،
رطوبت و آفتاب، و عواملی که بر این عناصر تأثیر دارند. عامل های اصلی دخیل در اقلیم عبارت اند از عرض جغرافیایی (به واسطۀ حرکت های وضعی و انتقالی زمین)؛ جریان های اقیانوسی؛ حرکت های بزرگ مقیاس کمربندهای باد و توده های هوا بر فراز سطح زمین؛ اختلاف دما بین سطوح خشکی و دریا؛ توپوگرافی؛ وضعیت های
قاره ای و پوشش گیاهی زمین. در بلندمدت، تغییرات مدار حرکت زمین و زاویۀ مِیل محور زمین نیز در اقلیم تأثیر می گذارد. اقلیم شناسان، به ویژه، مراقب تأثیرات فعالیت انسان بر تغییرات اقلیمی اند. ازجمله مهم ترین فعالیت های انسانی، چه در سطح محلی و چه در سطح جهانی، فعالیت های مرتبط با تخریب لایۀ اُزون، اثر گلخانه ای، و گرم شدن کرۀ زمین است.
دسته بندی اقلیم. واژۀ اقلیم برگرفته از واژۀ یونانی به معنای مِیل یا شیب است و به زاویۀ تابش پرتوهای خورشید و عرض جغرافیایی اشاره می کند. قدیمی ترین دسته بندی شناخته شدۀ اقلیم، دسته بندی یونانیان باستان است. سیستم دسته بندی آن ها بر عرض جغرافیایی مبتنی بود. در دوران اخیر، سیستم های متعدد و متنوعی برای دسته بندی اقلیم پیشنهاد شده است که بیشتر آن ها دنباله رو سیستم پیشنهادی اقلیم شناس آلمانی، والدیمیر کوپن (۱۸۴۶ـ۱۹۴۰)، به شمار می روند و سیستم خود را در ۱۹۰۰ فرمول بندی کرد. در این سیستم ها دسته بندی براساس پوشش گیاهی صورت می گیرد و مثلاً با اقلیم بیابانی، توندرا و جنگل بارانی متمایز می شوند. دسته بندی براساس تودۀ هوا نیز، در کنار این روش به کار گرفته می شود. این نظر را ابتدا تور برگرون، اقلیم شناس نروژی، در ۱۹۲۸ عرضه کرد، و در آن اقلیم هر ناحیه را به حرکت توده های هوا در آن ناحیه مربوط دانست. در قرن ۱۸، جورج هدلی، دانشمند انگلیسی، مدلی برای گردش عمومی جَو ابداع کرد که بر همرفتمبتنی بود. او الگوی ساده ای از سلول های هوای گرم را مطرح کرد که در نواحی استوایی صعود می کنند و در قطب ها فرود می آیند (← سلول_هدلی). در حقیقت، براثر حرکت وضعی زمین، در هر نیمکره سه جفت سلول از این نوع یافت می شود. دو سلول اول از هوایی تشکیل می شوند که در استوا صعود می کند و در عرض های شمالی و جنوبی مناطق حاره فرود می آید. دو سلول بعدی در عرض های جغرافیایی میانی مستقرند؛ یعنی در جایی که هوای در حال صعود از مناطق فروحاره ای (نیمه حاره ای)به سمت توده های هوای سردی جریان دارد. سومین دستۀ سلول ها از دو ناحیۀ قطبی سرچشمه می گیرند. بدین ترتیب در این مدل، شش سلول اصلی گردش هوا بر فراز زمین در نظر گرفته می شود که هفت منطقۀ زمینی پدید می آورند: سه منطقۀ
باران خیز در استوا و عرض های جغرافیایی معتدل، حاصل از هوای مرطوب در حال صعود، در میان چهار منطقۀ خشک یا بیابانی در قطب ها و در نواحی فروحاره ای، حاصل از هوای خشک در حال فرود. نواحی وزش بادهای غالب نیز از سیستم های مختلف وزش باد تأثیر می پذیرند که حاصل حرکت وضعی زمین و گرم شدن نایکنواخت هوای سطح آن است. هوایی که براثر تابش آفتاب گرم شده است، منبسط می شود و بالا می رود و هوای خنک تر جای آن را می گیرد. این حرکت سبب پیدایش کمربندهای باد غالب می شود. به سبب حرکت وضعی زمین، در نیمکرۀ شمالی این کمربندها به سمت راست و در نیمکرۀ جنوبی به سمت چپ منحرف می شوند. این اثر، که در عرض های جغرافیایی بالاتر شدت بیشتری دارد، اثر کوریولیس نامیده می شود. از آن جا که بادها گرما و رطوبت را با خود حمل می کنند، بر دما، رطوبت، بارش و تشکیل
ابر منطقه تأثیر می گذارند؛ درنتیجه، مناطقی که جهت وزش باد غالب در آن ها متفاوت است، ممکن است
اقلیم های متفاوت داشته باشند.
تغییرات دما. مقدار گرمای دریافتی زمین از خورشید با تغییر فصل و عرض جغرافیایی تغییر می کند. در نواحی استوایی، میانگین دمای روزانه در نزدیکی سطح زمین تغییرات فصلی بسیار ندارد؛ اما در نواحی قطبی، دما در
زمستان های طولانی، که طی آن تابش اندکی از خورشید به زمین می رسد، بسیار پایین تر از دمای تابستانی است. دمای دریا و دمای هوای بالای آن، در طول روز یا شب چندان تغییر نمی کند، اما در نبود تابش خورشید، دمای خشکی به سرعت کاهش می یابد. این پدیده ناشی از تفاوت ظرفیت گرمایی ویژه است. ظرفیت گرمایی ویژه، مقدار انرژی لازم برای افزایش دمای خشکی یا دریاست. انرژی لازم برای افزایش دمای دریا به میزان یک درجۀ سلسیوس۲.۵ برابر انرژی لازم برای ایجاد همین مقدار تغییر دما در خشکی است. آب دریا شفاف است و انرژی از آن عبور می کند. به علاوه، جریان های اقیانوسی انرژی دریافتی را در منطقۀ وسیعی پخش می کنند. به همین ترتیب، تغییر سالانۀ دما در دریا نسبتاً کم، و در خشکی زیاد است. بنابراین زمستان های خشکی سردتر و
تابستان های آن گرم تر از دریاست. درنتیجه بادهایی که از دریا به سوی خشکی می وزند در زمستان گرم و در تابستان خنک اند، اما بادهایی که از نواحی مرکزی قاره ها سرچشمه می گیرند تابستان ها داغ و زمستان ها سردند. با افزایش ارتفاع خشکی، میانگین کاهش دمای هوا هر ۹۰ متر یک درجۀ سانتی گراد است. حتی در نواحی استوایی هم ممکن است قلل کوه ها در سراسر سال پوشیده از
برف باشد. بارش باران در اقلیم هایی با پوشش گیاهی، براثر میعان بخار آب در هوا صورت می گیرد. وقتی باد به سمت رشته کوهی می وزد، هوا ناگزیر از صعود است، درنتیجه بارش باران یا برف روی می دهد. مقدار بارش به ارتفاع خشکی و رطوبت آن بستگی دارد. در اطراف خط استوا، کمربندی از جنگل های بارانی گرمسیری به چشم می خورد که همواره بارانی اند یا کیفیتی موسمی، و در هر سال دو
فصل خشک و بارانی، دارند. در هر دو طرف این جنگل ها کمربند گرمدشت واقع شده است که بارش باران فصلی آن کمتر و پوشش گیاهی آن تُنُک تر، و عمدتاً به صورت علفزار است. پس از آن، معمولاً استپ (ناحیۀ نیمه خشک)، و بعد از آن بیابان (ناحیۀ خشک) مشاهده می شود. گذار دیگر از استپ به اقلیم مدیترانه ای روی می دهد که تابستان هایی خشک دارد. بعد از این نواحی، اقلیم معتدل و مرطوب عرض های جغرافیایی میانی قرار دارد، و سپس نوبت به اقلیم سرد با زمستان های مرطوب می رسد. در جاهایی که بیابان تا عرض های جغرافیایی میانی گسترش یافته است، مناطق مدیترانه ای و معتدل و مرطوب حذف می شوند و گذار از بیابان به اقلیمی سرد با زمستان های مرطوب صورت می گیرد. در منتهی الیه شرق آسیا، اقلیم سردی با زمستان های خشک از عرض جغرافیایی ۷۰ تا ۳۵ درجۀ شمالی گسترده است. کلاهک های قطبی، اقلیم توندرا و یخچالی دارند؛ بارش در آن ها اندک است، یا فاقد بارش اند.تغییرات اقلیمی. تغییرات اقلیمی در
طبیعت به علل گوناگون رخ می دهد. این تغییرات گاه براثر فعالیت های انسانی است و گاه ممکن است ناشی از نوسان میزان دریافت تابش خورشید باشد، از آن جمله است تغییرات اقلیمی زمین براثر فعالیت لکه های خورشیدی. همچنین وقوع تغییر در مدار حرکت زمین به دور خورشید، موسوم به فرضیۀ میلانکوویچ، ممکن است سبب پیدایش تغییرات اقلیمی در زمین شود. رویدادهای طبیعی در سطح کرۀ زمین، مانند فوران قلل آتشفشانی و اثراِل نینیو نیز ممکن است تغییرات اقلیمی موقتی، امّا در مقیاس جهانی، ایجاد کنند. این تغییرات گاه ماه ها، یا حتی سال ها ادامه می یابند. تأثیر انسان بر اقلیم آثاری موضعی و محلی، مانند بارورسازی ابرها برای تولید باران، و آثاری جهانی، همچون بارش باران اسیدی براثر نشر گازهای حاصل از فعالیت های صنعتی، آلودگی و تخریب جنگل های بارانی را دربر می گیرد. مطالعۀ اقلیم های گذشته، دیرین اقلیم شناسی، به بررسی تغییرات اقلیمی، از عصر یخبندان تا آغاز ثبت داده های اقلیم شناختی در قرن ۱۹، می پردازد.
