لماذا تكون منطقة الهضبة أكثر حرارة أثناء النهار؟

تؤثر تضاريس الأرض المتنوعة بشكل كبير على مناخها وأنماط الطقس. ومن أكثر السمات الرائعة لسطح الأرض الهضبة، وهي عبارة عن تضاريس مسطحة كبيرة مرتفعة عن المنطقة المحيطة بها. ورغم أن الهضاب منتشرة في جميع أنحاء العالم، إلا أنها فريدة من نوعها في كيفية تفاعلها مع البيئة، وخاصة من حيث درجة الحرارة. ومن السمات الجديرة بالملاحظة بشكل خاص للعديد من مناطق الهضبة أنها غالبًا ما تشهد درجات حرارة أعلى أثناء النهار مقارنة بالمناطق المحيطة بها. لفهم سبب ارتفاع درجة حرارة منطقة الهضبة أثناء النهار، نحتاج إلى استكشاف العديد من العوامل، بما في ذلك الارتفاع والإشعاع الشمسي والضغط الجوي والموقع الجغرافي وخصائص سطح الأرض في هذه المناطق.

فهم الهضاب

قبل الخوض في سبب ميل الهضاب إلى أن تكون أكثر حرارة أثناء النهار، من الضروري أن نفهم ما هي الهضبة والدور الذي تلعبه في المناخ. الهضبة هي منطقة من المرتفعات ذات سطح مستوٍ نسبيًا. يمكن أن تتشكل الهضاب بسبب النشاط البركاني أو الحركات التكتونية أو التآكل، وتختلف على نطاق واسع في الحجم والارتفاع. على سبيل المثال، تعد هضبة ديكان في الهند وهضبة كولورادو في الولايات المتحدة وهضبة التبت في آسيا من أشهر الهضاب في العالم، حيث تتميز كل منها بخصائص بيئية فريدة.

نظرًا لارتفاعها، تشهد الهضاب ظروفًا جوية مختلفة مقارنة بالمناطق المنخفضة. تؤثر هذه الظروف على كيفية تفاعل الطاقة الشمسية مع السطح والغلاف الجوي أعلاه، مما يساهم في أنماط درجات الحرارة المميزة التي يتم تجربتها خلال النهار.

العوامل الرئيسية التي تساهم في ارتفاع درجات الحرارة خلال النهار

هناك العديد من العوامل الأساسية التي تفسر سبب ميل مناطق الهضاب إلى أن تكون أكثر سخونة خلال النهار. وتشمل هذه:

• الإشعاع الشمسي والارتفاع
• انخفاض سمك الغلاف الجوي
• انخفاض ضغط الهواء
• خصائص السطح
• الموقع الجغرافي ونوع المناخ

دعونا نستكشف كل منها بالتفصيل.

أحد أهم العوامل التي تؤثر على درجة الحرارة على الهضاب هو ارتفاعها، والذي يؤثر بشكل مباشر على مقدار الإشعاع الشمسي الذي يتلقاه السطح. الإشعاع الشمسي هو المصدر الأساسي للحرارة لسطح الأرض، والمناطق ذات الارتفاعات العالية أقرب إلى الشمس. ونتيجة لذلك، تميل مناطق الهضبة إلى تلقي إشعاع شمسي أكثر كثافة مقارنة بالمناطق ذات الارتفاعات المنخفضة.

في الارتفاعات العالية، يكون الغلاف الجوي أرق، مما يعني وجود عدد أقل من جزيئات الهواء التي تشتت أو تمتص ضوء الشمس. ونتيجة لذلك، يصل المزيد من الإشعاع الشمسي إلى سطح الهضبة دون أن ينتشر أو يمتصه الغلاف الجوي، مما يتسبب في ارتفاع درجة حرارة الأرض بشكل أسرع أثناء النهار.

وعلاوة على ذلك، غالبًا ما تحتوي الهضاب على مساحات واسعة ومفتوحة تفتقر إلى النباتات الكثيفة أو الهياكل الحضرية. يسمح هذا الغياب للغطاء لأشعة الشمس بضرب الأرض دون تدخل يذكر، مما يساهم في ارتفاع درجات الحرارة أثناء النهار. عندما يضرب الإشعاع الشمسي الأراضي العارية أو قليلة الغطاء النباتي، يتم امتصاصه بواسطة السطح، الذي يسخن بسرعة، مما يساهم في ارتفاع درجات الحرارة أثناء النهار.

يشير سماكة الغلاف الجوي إلى كثافة وعمق الغلاف الجوي في أي منطقة معينة. ومع زيادة الارتفاع، يصبح الغلاف الجوي أرق لأن هناك كمية أقل من الهواء أعلاه لممارسة الضغط. وهذا الانخفاض في سماكة الغلاف الجوي في المرتفعات العالية له آثار كبيرة على درجة الحرارة، وخاصة خلال النهار.

في المناطق ذات الارتفاعات المنخفضة، يعمل الغلاف الجوي السميك كعازل، يمتص ويشتت الإشعاع الشمسي الوارد. ومع ذلك، في المناطق المرتفعة حيث يكون الغلاف الجوي أرق، تكون هذه الطبقة الواقية أقل فعالية في منع أشعة الشمس المباشرة من تسخين سطح الأرض. كما أن الغلاف الجوي الأرق لديه قدرة أقل على الاحتفاظ بالحرارة، مما يعني أن الحرارة من الشمس تتركز على السطح بدلاً من توزيعها بالتساوي في جميع أنحاء الغلاف الجوي.

يؤدي هذا إلى تسخين سريع للأرض أثناء ساعات النهار. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لوجود رطوبة أقل وجزيئات هواء أقل لامتصاص وتخزين الحرارة، يمكن أن تشهد المناطق المرتفعة ارتفاعًا سريعًا في درجة الحرارة بمجرد أن تصل الشمس إلى ذروتها.

هناك سبب رئيسي آخر لارتفاع درجات الحرارة أثناء النهار على الهضاب وهو انخفاض ضغط الهواء على ارتفاعات أعلى. ينخفض ​​ضغط الهواء مع الارتفاع، وفي مناطق الهضاب يكون ضغط الهواء أقل بكثير من مستوى سطح البحر.

يؤثر انخفاض ضغط الهواء بشكل مباشر على درجة الحرارة لأنه يقلل من قدرة الهواء على الاحتفاظ بالحرارة ونقلها. عند مستوى سطح البحر، يمكن للهواء الأكثر كثافة أن يحتفظ بمزيد من الحرارة ويعيد توزيعها بشكل أكثر توازناً. وعلى النقيض من ذلك، فإن الهواء الأرق على ارتفاعات أعلى4. خصائص السطح: تساهم الخصائص الفيزيائية لسطح الهضبة أيضًا في ارتفاع درجات الحرارة أثناء النهار. غالبًا ما تتميز الهضاب بتربة صخرية أو رملية ونباتات متفرقة وفي بعض الحالات ظروف تشبه الصحراء. تميل هذه الأنواع من الأسطح إلى امتصاص الحرارة بكفاءة أكبر من الأسطح المغطاة بالنباتات أو المياه.

تلعب النباتات دورًا حاسمًا في تنظيم درجات الحرارة لأن النباتات تمتص ضوء الشمس لعملية التمثيل الضوئي وتطلق الرطوبة في الهواء من خلال عملية تسمى النتح. تساعد هذه الرطوبة في تبريد الهواء المحيط وتعتدل درجة الحرارة. على النقيض من ذلك، تفتقر مناطق الهضبة ذات الغطاء النباتي المحدود إلى آلية التبريد الطبيعية هذه، والتي تسمح للسطح بالتسخين بسرعة أكبر.

يؤدي نقص المسطحات المائية، مثل البحيرات أو الأنهار، في العديد من مناطق الهضبة إلى تفاقم هذه المشكلة. يتمتع الماء بسعة حرارية نوعية عالية، مما يعني أنه يمكنه امتصاص كميات كبيرة من الحرارة والاحتفاظ بها دون التعرض لتغيرات كبيرة في درجات الحرارة. في المناطق التي تكون فيها المياه نادرة، تمتص الأرض المزيد من الحرارة، وترتفع درجات الحرارة بشكل أكثر حدة خلال النهار.

يلعب الموقع الجغرافي للهضبة أيضًا دورًا حاسمًا في تحديد درجات الحرارة أثناء النهار. تميل الهضاب الواقعة في المناطق الاستوائية أو شبه الاستوائية، مثل هضبة الدكن في الهند أو المرتفعات الإثيوبية، إلى التعرض لدرجات حرارة نهارية أعلى بكثير من الهضاب الواقعة في المناطق المعتدلة أو القطبية، مثل هضبة التبت.

تتلقى الهضاب الاستوائية أشعة شمس أكثر كثافة ومباشرة على مدار العام، مما يؤدي بطبيعة الحال إلى ارتفاع درجات الحرارة خلال النهار. وعلى النقيض من ذلك، قد تشهد الهضاب المعتدلة درجات حرارة أكثر برودة بسبب خطوط العرض والاختلافات الموسمية في ضوء الشمس.

وعلاوة على ذلك، تقع العديد من الهضاب في مناخات جافة أو شبه جافة حيث يكون هناك القليل من الأمطار والنباتات المتفرقة والهواء الجاف. تؤدي هذه الظروف المناخية إلى تفاقم تأثير التسخين أثناء النهار لأن الهواء الجاف لا يحتوي على رطوبة كافية لامتصاص الحرارة، مما يؤدي إلى امتصاص الأرض لمزيد من الطاقة الشمسية.

التباين الحراري اليومي

من المهم أيضًا ملاحظة أنه في حين تميل الهضاب إلى أن تكون أكثر سخونة أثناء النهار، إلا أنها قد تشهد انخفاضات كبيرة في درجات الحرارة ليلاً. هذه الظاهرة، المعروفة باسم التباين الحراري اليومي، واضحة بشكل خاص في المناطق المرتفعة ذات المناخ الجاف.

أثناء النهار، تسخن السطح بسرعة بسبب الإشعاع الشمسي الشديد. ومع ذلك، نظرًا لأن الغلاف الجوي في المرتفعات رقيق وجاف، فإنه يفتقر إلى القدرة على الاحتفاظ بالحرارة بعد غروب الشمس. ونتيجة لذلك، تهرب الحرارة بسرعة إلى الفضاء، مما يتسبب في انخفاض درجات الحرارة ليلاً.

يمكن أن يؤدي تأثير التبريد السريع هذا إلى اختلافات كبيرة بين درجات الحرارة أثناء النهار والليل على الهضاب. على سبيل المثال، في المناطق الصحراوية من هضبة كولورادو، يمكن أن ترتفع درجات الحرارة أثناء النهار إلى 40 درجة مئوية (104 درجة فهرنهايت) أو أعلى، بينما يمكن أن تنخفض درجات الحرارة ليلاً إلى ما دون درجة التجمد.

دور التركيب الجوي في تسخين الهضبة

بالإضافة إلى عوامل مثل الارتفاع والإشعاع الشمسي وخصائص السطح، يلعب تركيب الغلاف الجوي فوق مناطق الهضبة دورًا محوريًا في تشكيل ديناميكيات درجة الحرارة في هذه المناطق. تختلف قدرة الغلاف الجوي على امتصاص الحرارة وعكسها والاحتفاظ بها اعتمادًا على تركيبته، وخاصة مستويات الغازات مثل ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء والأوزون.

على الرغم من أن الهضاب تشهد درجات حرارة أعلى أثناء النهار بسبب ارتفاعها وقربها من الشمس، فإن تأثير الاحتباس الحراري في هذه المناطق يعمل بشكل مختلف مقارنة بالارتفاعات المنخفضة. يشير تأثير الاحتباس الحراري إلى العملية التي تحبس بها غازات معينة في الغلاف الجوي الحرارة، وتمنعها من الهروب مرة أخرى إلى الفضاء. هذه الظاهرة الطبيعية ضرورية للحفاظ على درجة حرارة الأرض، لكن شدتها تختلف حسب الظروف الجغرافية والجوية.

في المناطق المرتفعة، يمكن أن يكون تأثير الاحتباس الحراري أقل وضوحًا بسبب الغلاف الجوي الرقيق. في المرتفعات الأعلى، يكون هناك بخار ماء أقل وغازات دفيئة أقل في الهواء، مما يعني أن الحرارة المحبوسة بالقرب من السطح أقل. في حين قد يبدو هذا وكأنه سيؤدي إلى درجات حرارة أكثر برودة، إلا أنه في الواقع أكثر وضوحًا.في الواقع، يسمح المزيد من الإشعاع الشمسي بالوصول إلى الأرض، مما يتسبب في ارتفاع درجة الحرارة بسرعة أثناء النهار.

وعلاوة على ذلك، في بعض مناطق الهضاب المرتفعة، وخاصة تلك الموجودة في المناطق القاحلة، يؤدي نقص الغطاء السحابي إلى تضخيم تأثير التسخين. تلعب السحب دورًا مهمًا في عكس الإشعاع الشمسي مرة أخرى إلى الفضاء، وتعمل كطبقة واقية. عندما يكون هناك عدد أقل من السحب، كما هو الحال غالبًا في الهضاب الصحراوية، تتعرض الأرض لأشعة الشمس المستمرة، مما يساهم في ارتفاع درجات الحرارة أثناء النهار.

يعتبر بخار الماء أحد أهم الغازات المسببة للانحباس الحراري، ويختلف تركيزه حسب المناخ وارتفاع المنطقة. في مناطق الهضاب، وخاصة تلك الواقعة في المناخات القاحلة أو شبه القاحلة، تكون مستويات بخار الماء أقل بكثير من المناطق المنخفضة الأكثر رطوبة.

نظرًا لأن بخار الماء يتمتع بسعة حرارية عالية، فإنه يمكنه امتصاص وتخزين كميات كبيرة من الحرارة. في المناطق ذات الرطوبة العالية، يساعد وجود بخار الماء على تخفيف التغيرات في درجات الحرارة عن طريق تخزين الحرارة أثناء النهار وإطلاقها ببطء في الليل. ومع ذلك، في المناطق الهضبية ذات الرطوبة المنخفضة، يتضاءل تأثير التخزين المؤقت الطبيعي هذا، مما يسمح للسطح بالتسخين بسرعة أكبر تحت أشعة الشمس المباشرة.

يؤثر بخار الماء المنخفض أيضًا على الاحتفاظ بالحرارة بشكل عام في الغلاف الجوي فوق الهضاب. مع قلة الرطوبة في الهواء لامتصاص الحرارة، تضرب حرارة الشمس الأرض مباشرة، مما يتسبب في ارتفاع درجة الحرارة السريع أثناء النهار. وهذا يفسر سبب تعرض العديد من مناطق الهضاب، وخاصة تلك الواقعة في المناخات الجافة، للحرارة الشديدة أثناء ساعات النهار.

تأثير أنماط الرياح على درجات حرارة الهضاب

هناك عامل مهم آخر يساهم في ارتفاع درجات الحرارة أثناء النهار في المناطق الهضبية وهو تأثير أنماط الرياح. تلعب الرياح دورًا حاسمًا في إعادة توزيع الحرارة عبر سطح الأرض، وفي مناطق الهضاب، يمكن لحركة الهواء إما أن تعزز أو تخفف من تأثير التسخين.

في المرتفعات الأعلى، تكون عملية التسخين والتبريد الأدياباتي ذات صلة خاصة بتقلبات درجات الحرارة. فمع تحرك الهواء لأعلى أو لأسفل جبل أو هضبة، تتغير درجة حرارته بسبب التباين في الضغط الجوي. وعندما يرتفع الهواء، فإنه يتمدد ويبرد، وهي العملية المعروفة بالتبريد الأدياباتي. وعلى العكس من ذلك، عندما ينزل الهواء، فإنه ينضغط ويسخن، وهي العملية المعروفة بالتبريد الأدياباتي.

في مناطق الهضاب، وخاصة تلك المحيطة بسلاسل الجبال، يمكن للهواء الهابط من ارتفاعات أعلى أن يخضع للتسخين الأدياباتي، مما يساهم في ارتفاع درجات الحرارة أثناء النهار. وهذا شائع بشكل خاص في المناطق حيث تتسبب أنماط الرياح في تدفق الهواء من الجبال القريبة إلى الهضبة. يمكن للهواء المضغوط الساخن أن يرفع درجات حرارة السطح بشكل كبير أثناء النهار، مما يؤدي إلى تفاقم الظروف الحارة بالفعل.

في بعض مناطق الهضبة، يمكن أن تؤدي أنماط الرياح المحددة، مثل رياح الفون (المعروفة أيضًا باسم رياح شينوك أو زوندا)، إلى ارتفاعات سريعة وشديدة في درجات الحرارة. تحدث رياح الفون عندما يتم دفع الهواء الرطب فوق سلسلة جبلية، فيبرد أثناء صعوده ويطلق الأمطار على الجانب المواجه للرياح من الجبال. عندما ينزل الهواء على الجانب المواجه للريح، يصبح جافًا ويخضع لتسخين كظومي، مما يؤدي غالبًا إلى ارتفاع كبير في درجة الحرارة.

يمكن أن يكون لهذه الرياح تأثير واضح على مناطق الهضبة، وخاصة في المناطق المعتدلة أو القاحلة. على سبيل المثال، تشهد هضبة كولورادو في الولايات المتحدة أحيانًا رياح شينوك، والتي يمكن أن تتسبب في ارتفاع درجات الحرارة بعدة درجات في غضون ساعات. وعلى نحو مماثل، تخضع سلسلة جبال الأنديز، التي تحد هضبة ألتيبلانو في أمريكا الجنوبية، لرياح زوندا، مما يؤدي إلى ارتفاع حاد في درجات الحرارة على الهضبة.

يسلط تأثير رياح الفون وأنماط الرياح المماثلة الضوء على التفاعل المعقد بين ديناميكيات الغلاف الجوي ودرجة حرارة السطح في مناطق الهضبة. يمكن لهذه الرياح تضخيم عمليات التسخين الطبيعية التي تحدث أثناء النهار، مما يجعل مناطق الهضبة أكثر سخونة بشكل ملحوظ.

تأثير خطوط العرض على درجات حرارة الهضبة

تلعب خطوط العرض دورًا حاسمًا في تحديد شدة ومدة ضوء الشمس الذي تتلقاه المنطقة، وتؤثر بشكل كبير على أنماط درجات الحرارة في مناطق الهضبة. تتعرض الهضاب الواقعة عند خطوط عرض مختلفة لمستويات متفاوتة من الإشعاع الشمسي، والذي يؤثر بدوره على درجات الحرارة أثناء النهار.

تتعرض الهضاب الواقعة في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية، مثل هضبة الدكن في الهند أو المرتفعات الإثيوبية، لإشعاع شمسي أكثر كثافة على مدار العام. في هذه المناطق، غالبًا ما تكون الشمس فوق الرأس مباشرة خلال أجزاء كبيرة من العام، مما يؤدي إلى زيادة التعرض لأشعة الشمس (الطاقة الشمسية لكل وحدة مساحة) مقارنة بالمناطق المعتدلة أو القطبية.

تتعرض الهضاب الواقعة في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية لإشعاع شمسي أكثر كثافة على مدار العام.تساهم الهضاب في التسخين السريع للسطح أثناء النهار. وعلاوة على ذلك، نظرًا لأن المناطق الاستوائية تميل إلى وجود اختلافات موسمية أقل في ساعات النهار، فقد تشهد هذه الهضاب درجات حرارة نهارية مرتفعة باستمرار طوال العام.

بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما تفتقر الهضاب الاستوائية وشبه الاستوائية إلى الغطاء السحابي أو الغطاء النباتي الكبير، مما يؤدي إلى تفاقم تأثير التسخين. على سبيل المثال، تشتهر هضبة ديكان في الهند بمناخها الحار والجاف، وخاصة خلال أشهر الصيف، عندما ترتفع درجات الحرارة أثناء النهار إلى 40 درجة مئوية (104 درجة فهرنهايت) أو أعلى.

على النقيض من ذلك، تشهد الهضاب المعتدلة، مثل هضبة كولورادو في الولايات المتحدة أو هضبة باتاغونيا في الأرجنتين، اختلافات موسمية أكثر وضوحًا في درجات الحرارة بسبب خطوط العرض الخاصة بها. في حين أن هذه المناطق لا تزال تشهد درجات حرارة مرتفعة أثناء النهار خلال أشهر الصيف، فإن الكثافة الإجمالية للإشعاع الشمسي أقل مقارنة بالهضاب الاستوائية.

ومع ذلك، لا تزال الهضاب المعتدلة تشهد حرارة كبيرة أثناء النهار، وخاصة في الصيف، بسبب عوامل الارتفاع وانخفاض الرطوبة وخصائص السطح التي ناقشناها سابقًا. على سبيل المثال، يمكن أن تشهد هضبة كولورادو درجات حرارة صيفية تتجاوز 35 درجة مئوية (95 درجة فهرنهايت) في بعض المناطق، على الرغم من خط العرض المرتفع نسبيًا.

في الطرف الأقصى من الطيف، تشهد الهضاب الواقعة في المناطق القطبية أو خطوط العرض المرتفعة، مثل هضبة أنتاركتيكا أو هضبة التبت، مستويات أقل بكثير من الإشعاع الشمسي بسبب خط العرض الخاص بها. تقع هذه المناطق بعيدًا عن خط الاستواء وتتلقى قدرًا أقل من ضوء الشمس المباشر، وخاصة خلال أشهر الشتاء.

ومع ذلك، حتى في هذه الهضاب ذات خطوط العرض المرتفعة، يمكن أن ترتفع درجات الحرارة أثناء النهار بشكل كبير خلال أشهر الصيف عندما تكون الشمس أعلى في السماء وتمتد ساعات النهار. على سبيل المثال، يمكن أن تشهد هضبة التبت درجات حرارة نهارية تبلغ 20 درجة مئوية (68 درجة فهرنهايت) أو أعلى خلال الصيف، على الرغم من ارتفاعها وقربها من المناطق القطبية.

في هذه الهضاب ذات خطوط العرض المرتفعة، لا يزال الجمع بين ساعات النهار الممتدة والغلاف الجوي الرقيق يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة السطح بسرعة، وخاصة في المناطق ذات الغطاء النباتي أو الثلجي القليل. وهذا يسلط الضوء على حقيقة مفادها أن حتى الهضاب الواقعة في مناخات أكثر برودة يمكن أن تشهد حرارة ملحوظة أثناء النهار، وإن كان ذلك لمدة أقصر مقارنة بالهضاب الاستوائية وشبه الاستوائية.

تأثير البياض على درجات حرارة الهضبة

يشير البياض إلى انعكاسية السطح، أو مدى انعكاس ضوء الشمس بدلاً من امتصاصه. تعكس الأسطح ذات البياض العالي، مثل الثلج أو الجليد أو الرمال ذات اللون الفاتح، جزءًا كبيرًا من الإشعاع الشمسي الوارد، مما يؤدي إلى انخفاض درجات حرارة السطح. وعلى العكس من ذلك، تمتص الأسطح ذات البياض المنخفض، مثل الصخور الداكنة أو التربة أو النباتات، المزيد من الإشعاع الشمسي وتسخن بسرعة أكبر.

يلعب بياض أسطح الهضبة دورًا مهمًا في تحديد درجات حرارتها أثناء النهار. في العديد من مناطق الهضبة، يتكون السطح من تضاريس صخرية أو رملية، والتي تميل إلى أن تكون ذات بياض منخفض. وهذا يعني أن هذه الأسطح تمتص نسبة كبيرة من الإشعاع الشمسي الذي يصيبها، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة بسرعة خلال النهار.

في المناطق الهضبية ذات الأسطح الصخرية أو القاحلة، مثل هضبة كولورادو أو جبال الأنديز، يساهم انخفاض البياض في ارتفاع درجات الحرارة خلال النهار. تمتص الصخور والتربة ذات اللون الداكن ضوء الشمس بكفاءة، مما يتسبب في ارتفاع درجة حرارة السطح بسرعة تحت أشعة الشمس المباشرة. هذا التأثير واضح بشكل خاص في المناطق التي يوجد بها القليل من النباتات أو الرطوبة لتخفيف عملية التسخين.

وعلاوة على ذلك، في المناطق الهضبية القاحلة، فإن الافتقار إلى النباتات والمسطحات المائية يعني وجود القليل مما يعكس ضوء الشمس مرة أخرى إلى الغلاف الجوي. وهذا يزيد من تفاقم تأثير التسخين، مما يؤدي إلى درجات حرارة شديدة خلال النهار.

على النقيض من ذلك، فإن الهضاب المرتفعة المغطاة بالثلوج أو الجليد، مثل أجزاء من هضبة التبت أو هضبة القطب الجنوبي، تميل إلى أن يكون لها انعكاس أعلى بكثير. يعكس الثلج والجليد جزءًا كبيرًا من الإشعاع الشمسي الوارد، مما يمنع السطح من التسخين بسرعة أثناء النهار.

ومع ذلك، حتى في هذه المناطق، يمكن أن ترتفع درجات الحرارة أثناء النهار فوق درجة التجمد خلال أشهر الصيف، وخاصة عندما تكون الشمس أعلى في السماء ويقل تأثير الانعكاس بسبب ذوبان الثلوج. بمجرد أن يبدأ الغطاء الثلجي في الذوبان، تمتص الصخور أو التربة المكشوفة المزيد من الحرارة، مما يؤدي إلى تأثير الاحترار الموضعي.

العوامل الجغرافية ومساهمتها في تسخين الهضبة

بالإضافة إلى العوامل الجوية والسطحية المحددة التي ناقشناها سابقًا، تلعب العوامل الجغرافية أيضًا دورًا حاسمًا في تحديد سبب ارتفاع درجة حرارة مناطق الهضبة خلال اليومي. يمكن أن يؤثر الموقع المادي للهضبة وقربها من المسطحات المائية والتضاريس المحيطة بها بشكل كبير على أنماط درجات الحرارة التي تشهدها هذه المناطق المرتفعة.

أحد العوامل الجغرافية المهمة التي تؤثر على درجات حرارة الهضبة هو القارة، والتي تشير إلى مسافة المنطقة من المسطحات المائية الكبيرة، مثل المحيطات أو البحار. للمحيطات تأثير معتدل على درجات الحرارة بسبب قدرتها الحرارية العالية، مما يعني أنها يمكن أن تمتص وتطلق كميات كبيرة من الحرارة مع تغيرات صغيرة فقط في درجة الحرارة. وبالتالي، تشهد المناطق الساحلية تغيرات أقل تطرفًا في درجات الحرارة من المناطق الداخلية.

تتعرض الهضاب الواقعة بعيدًا عن المحيط، مثل هضبة الدكن في الهند أو هضبة التبت في آسيا، لدرجات حرارة قصوى أكبر، خاصة أثناء النهار. في هذه الهضاب القارية، يعني عدم القرب من المسطحات المائية عدم وجود تأثير معتدل لمنع السطح من التسخين بسرعة أثناء النهار. يؤدي هذا إلى ارتفاع درجات الحرارة أثناء النهار مقارنة بالهضاب الواقعة بالقرب من المناطق الساحلية.

على سبيل المثال، هضبة الدكن، الواقعة في الجزء الداخلي من شبه القارة الهندية، محمية من التأثيرات المبردة للمحيط الهندي، مما يساهم في ارتفاع درجات الحرارة في الصيف. وعلى النقيض من ذلك، تشهد الهضاب الواقعة بالقرب من المحيطات أو البحيرات الكبيرة، مثل المرتفعات الإثيوبية بالقرب من البحر الأحمر، أنماط درجات حرارة أكثر اعتدالاً بسبب التأثير المبرد للمسطحات المائية القريبة.

يمكن أن تؤثر التضاريس المحيطة بالهضبة أيضًا على درجات الحرارة أثناء النهار. قد تتعرض الهضاب المحيطة بسلاسل جبلية أو غيرها من التضاريس المرتفعة لتأثير احتجاز الحرارة، حيث تمنع التضاريس المحيطة الهواء من الدوران بحرية، مما يتسبب في حبس الهواء الساخن في المنطقة. يمكن أن يؤدي هذا إلى ارتفاع درجات الحرارة خلال النهار، حيث لا تتمكن الحرارة من التبديد بشكل فعال.

على سبيل المثال، تحيط هضبة ألتيبلانو في جبال الأنديز بقمم شاهقة، والتي يمكن أن تساهم في حبس الهواء الدافئ خلال النهار. وبالمثل، غالبًا ما تشهد هضبة إيران، الواقعة بين سلسلتي جبال زاغروس والبرز، درجات حرارة عالية خلال النهار بسبب الدورة الهوائية المحدودة الناجمة عن هذه الحواجز الطبوغرافية.

تتجلى هذه الظاهرة بشكل خاص في الهضاب التي تشهد أنظمة الضغط العالي، حيث يتم ضغط الهواء الهابط وتسخينه أثناء تحركه نحو السطح. في هذه المناطق، يمكن أن يؤدي الجمع بين حركة الهواء المحدودة والتسخين الانضغاطي إلى خلق حرارة شديدة خلال النهار.

يعد الارتفاع أحد أهم العوامل في تحديد درجة حرارة الهضبة، لأنه يؤثر بشكل مباشر على سلوك الغلاف الجوي. عادة، تنخفض درجات الحرارة مع زيادة الارتفاع، وفقًا لمعدل الانحدار البيئي، حيث تنخفض درجة الحرارة بنحو 6.5 درجة مئوية لكل 1000 متر (3.6 درجة فهرنهايت لكل 1000 قدم) من الارتفاع. ومع ذلك، في بعض مناطق الهضبة، يمكن أن تحدث انعكاسات درجة الحرارة، حيث تكون درجات الحرارة في المرتفعات الأعلى أكثر دفئًا من تلك الموجودة في الوديان أدناه.

تحدث انعكاسات درجة الحرارة عندما تجلس طبقة من الهواء الدافئ فوق الهواء البارد، مما يمنع الهواء البارد من الارتفاع. في مناطق الهضبة، يمكن أن يحدث هذا أثناء الصباح الباكر أو الليل عندما يبرد السطح بسرعة بسبب الغلاف الجوي الرقيق. ومع ذلك، أثناء النهار، يسخن سطح الهضبة بسرعة، مما يتسبب في بقاء الهواء الدافئ محاصرًا في المرتفعات الأعلى. يمكن أن يساهم هذا الانعكاس في ارتفاع درجة حرارة سطح الهضبة بسرعة، مما يؤدي إلى ارتفاع درجات الحرارة أثناء النهار.

في الهضاب المرتفعة مثل هضبة التبت، تكون الانعكاسات الحرارية شائعة نسبيًا، وخاصة خلال أشهر الشتاء عندما يبرد السطح بسرعة أكبر في الليل. ومع ذلك، أثناء النهار، يمكن أن يؤدي الانعكاس إلى درجات حرارة دافئة بشكل مفاجئ على السطح، وخاصة في المناطق التي تكون فيها أشعة الشمس أكثر كثافة.

أنواع المناخ وتأثيراتها على درجات حرارة الهضبة

يلعب المناخ المحدد لمنطقة الهضبة دورًا محوريًا في تشكيل أنماط درجات الحرارة التي يتم تجربتها أثناء النهار. تتنوع أنواع المناخ بشكل كبير بين الهضاب المختلفة، حيث يقع بعضها في مناطق صحراوية قاحلة، وبعضها الآخر في المناطق الاستوائية، وبعضها الآخر في المناطق المعتدلة أو القطبية. كل من هذه الأنواع المناخية لها خصائص فريدة تؤثر على كيفية تفاعل الهضبة مع الإشعاع الشمسي والظروف الجوية.

تقع العديد من هضاب العالم في مناطق قاحلة أو شبه قاحلة، حيث تهيمن الظروف الجافة الشبيهة بالصحراء على المناخ. تتميز هذه المناطق، مثل هضبة كولورادو في الولايات المتحدة أو الهضبة الإيرانية، بمستويات منخفضة من هطول الأمطار، ونباتات متفرقة، وإشعاع شمسي مكثف. يؤدي نقص الرطوبة إلى تفاقم مشكلة الجفاف.تساهم الحرارة في الغلاف الجوي وعلى الأرض في ارتفاع درجات الحرارة خلال النهار في هذه المناطق.

في الهضاب القاحلة، تمتص التربة والصخور كمية كبيرة من الإشعاع الشمسي بسبب انخفاض قدرتها على الانعكاس. ونظرًا لوجود القليل من الماء أو النباتات التي تمتص الحرارة وتخزنها، فإن السطح يسخن بسرعة أثناء النهار. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي الهواء الجاف على كمية أقل من بخار الماء، مما يعني أن قدرة الغلاف الجوي على امتصاص الحرارة والاحتفاظ بها أقل، مما يزيد من تأثير التسخين.

تؤدي هذه الظروف أيضًا إلى اختلاف كبير في درجات الحرارة النهارية، حيث يمكن أن يكون الفرق بين درجات الحرارة أثناء النهار والليل كبيرًا. خلال النهار، ترتفع درجات الحرارة مع امتصاص السطح لطاقة الشمس، ولكن في الليل، يسمح نقص بخار الماء والسحب للحرارة بالهروب بسرعة إلى الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى انخفاض درجات الحرارة.

تشهد الهضاب الاستوائية وشبه الاستوائية، مثل هضبة الدكن في الهند أو هضبة شرق إفريقيا، درجات حرارة مرتفعة على مدار العام بسبب قربها من خط الاستواء. تتلقى هذه المناطق إشعاعًا شمسيًا مباشرًا لمعظم العام، مما يؤدي إلى ارتفاع درجات الحرارة باستمرار خلال النهار.

في الهضاب الاستوائية، يمكن أن يؤدي الجمع بين الإشعاع الشمسي العالي والرطوبة الطبيعية للمنطقة إلى خلق حرارة خانقة خلال النهار. على الرغم من أن المناطق الاستوائية تميل إلى وجود المزيد من الرطوبة في الهواء مقارنة بالهضاب القاحلة، إلا أن الرطوبة المتزايدة يمكن أن تضخم الحرارة المدركة من خلال مؤشر الحرارة، مما يجعلها تشعر بأنها أكثر سخونة من درجة حرارة الهواء الفعلية. يتجلى هذا التأثير بشكل خاص في المناطق التي تشهد أمطار موسمية، حيث يصبح الغلاف الجوي مشبعًا بالرطوبة، مما يقلل من قدرة الجسم على تبريد نفسه من خلال التبخر.

تشهد الهضاب المعتدلة، مثل هضبة كولورادو أو هضبة الأناضول، نطاقًا أوسع من درجات الحرارة على مدار العام بسبب خطوط العرض الخاصة بها. في حين يمكن أن تجلب أشهر الصيف حرارة شديدة أثناء النهار، وخاصة في المناطق ذات الغطاء النباتي المحدود، فإن أشهر الشتاء غالبًا ما تجلب درجات حرارة أكثر برودة وحتى ثلوجًا.

في الهضاب المعتدلة، غالبًا ما يتم تخفيف تأثير التسخين أثناء النهار من خلال التغيرات الموسمية، مع انخفاض الإشعاع الشمسي خلال أشهر الشتاء ودرجات حرارة أكثر اعتدالًا خلال الخريف والربيع. ومع ذلك، في المناطق التي تشهد فصول صيف جافة، مثل هضبة كولورادو، لا تزال درجات الحرارة أثناء النهار ترتفع بشكل كبير بسبب نقص الرطوبة والنباتات.

تشهد الهضاب الواقعة في المناطق القطبية أو شبه القطبية، مثل هضبة أنتاركتيكا أو هضبة التبت، درجات حرارة شديدة البرودة لمعظم العام بسبب خطوط العرض الخاصة بها. ومع ذلك، خلال أشهر الصيف، لا تزال هذه الهضاب تشهد زيادات ملحوظة في درجات الحرارة أثناء النهار عندما تكون الشمس أعلى في السماء وتكون الأيام أطول.

على سبيل المثال، تشهد هضبة أنتاركتيكا 24 ساعة من ضوء النهار خلال أشهر الصيف، مما يسمح للسطح بامتصاص الإشعاع الشمسي باستمرار. على الرغم من أن درجات الحرارة تظل أقل من درجة التجمد، فإن الإشعاع الشمسي المتزايد يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة السطح بشكل موضعي، وخاصة في المناطق التي ذاب فيها الثلج أو الجليد، مما أدى إلى كشف الصخور أو التربة الداكنة.

وبالمثل، تشهد هضبة التبت، التي تقع في منطقة شبه قطبية، شتاءً باردًا ولكن يمكن أن تكون درجات الحرارة النهارية فيها دافئة نسبيًا في أشهر الصيف. يسمح الغلاف الجوي الرقيق والإشعاع الشمسي المكثف على ارتفاعات عالية للسطح بالتسخين بسرعة أثناء النهار، مما يؤدي إلى درجات حرارة نهارية يمكن أن تصل إلى 20 درجة مئوية (68 درجة فهرنهايت) أو أعلى، على الرغم من أن درجات الحرارة الليلية قد تنخفض بشكل كبير.

الأنشطة البشرية وتأثيرها على درجات حرارة الهضبة

في العقود الأخيرة، أثرت الأنشطة البشرية بشكل متزايد على أنماط درجات الحرارة في مناطق الهضبة، وخاصة من خلال تغييرات استخدام الأراضي وإزالة الغابات والتحضر. تؤدي هذه الأنشطة إلى تغيير المناظر الطبيعية، مما يؤثر على كيفية تفاعل السطح مع الإشعاع الشمسي والظروف الجوية، مما يؤدي إلى تغيرات في درجات الحرارة أثناء النهار.

تعتبر إزالة الغابات من الأسباب الرئيسية للتغيرات في أنماط درجات الحرارة في المناطق المرتفعة، وخاصة في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية. تلعب الغابات دورًا حاسمًا في تنظيم درجات الحرارة من خلال توفير الظل، وامتصاص ثاني أكسيد الكربون، وإطلاق الرطوبة من خلال النتح. عندما يتم إزالة الغابات للزراعة أو التنمية، يتم تعطيل آليات التبريد الطبيعية، مما يؤدي إلى ارتفاع درجات حرارة السطح.

على سبيل المثال، في المرتفعات الإثيوبية، أدت إزالة الغابات إلى ارتفاع درجات الحرارة في مناطق معينة بسبب إزالة الغطاء الشجري. بدون الأشجار لتوفير الظل وإطلاق الرطوبة في الهواء، ترتفع درجة حرارة السطح بشكل أسرع أثناء النهار، مما يساهم في ارتفاع درجات الحرارة أثناء النهار.

وبالمثل، يمكن للتغيرات في استخدام الأراضي، مثل توسع الزراعة أو المناطق الحضرية، أن تؤثر على انعكاس السطح. تميل الحقول الزراعية والأسطح الحضرية، مثل الطرق والمباني، إلى أن يكون لها انعكاس أقل من المناظر الطبيعية، مما يعني أنها تمتص المزيد من الإشعاع الشمسي وتساهم في ارتفاع درجات الحرارة. هذا التأثير واضح بشكل خاص في مناطق الهضاب القاحلة، حيث الغطاء النباتي الطبيعي متناثر بالفعل.

في مناطق الهضاب ذات السكان الحضريين المتزايدين، يمكن لظاهرة جزر الحرارة الحضرية (UHI) أن تؤدي إلى تفاقم درجات الحرارة أثناء النهار. تحدث الجزر الحرارية الحضرية عندما تشهد المدن والبلدات درجات حرارة أعلى من المناطق الريفية المحيطة بها بسبب الأنشطة البشرية، مثل تشييد المباني والطرق والبنية الأساسية الأخرى.

في مدن الهضبة مثل لاباز في بوليفيا أو أديس أبابا في إثيوبيا، أدى توسع المناطق الحضرية إلى إنشاء جزر حرارية حضرية، حيث يمتص التركيز الكثيف للمباني والأسطح المعبدة الحرارة ويحتفظ بها، مما يؤدي إلى ارتفاع درجات الحرارة أثناء النهار. ويتضخم هذا التأثير بسبب نقص الغطاء النباتي والاستخدام المتزايد للطاقة، مثل تكييف الهواء والمركبات، والتي تطلق الحرارة في البيئة.

لا تساهم الجزر الحرارية الحضرية في ارتفاع درجات الحرارة أثناء النهار فحسب، بل يمكن أن تؤدي أيضًا إلى ارتفاع درجات الحرارة ليلاً، حيث يتم إطلاق الحرارة التي تمتصها المباني والطرق ببطء بمرور الوقت. يؤدي هذا إلى تعطيل عملية التبريد الطبيعية التي تحدث عادةً في مناطق الهضبة أثناء الليل، مما يؤدي إلى فترة أطول من التعرض للحرارة.

اتجاهات المناخ المستقبلية ودرجات حرارة الهضبة

مع استمرار تغير المناخ العالمي، من المرجح أن تشهد مناطق الهضبة تحولات أكثر وضوحًا في أنماط درجات الحرارة، وخاصة أثناء النهار. إن ارتفاع درجات الحرارة العالمية، والتغيرات في أنماط هطول الأمطار، وزيادة وتيرة الأحداث الجوية المتطرفة كلها لديها القدرة على التأثير على مناطق الهضبة بطرق كبيرة.

من المتوقع أن يؤدي الاحتباس الحراري إلى ارتفاع متوسط ​​درجات الحرارة في جميع أنحاء العالم، مع عدم استثناء مناطق الهضبة. ومن المرجح أن تصبح درجات الحرارة المرتفعة أثناء النهار التي شهدتها بالفعل العديد من مناطق الهضبة أكثر تطرفًا مع ارتفاع درجة حرارة الكوكب. وسوف ينطبق هذا بشكل خاص على الهضاب الواقعة في المناطق الاستوائية والجافة، حيث يؤدي نقص الرطوبة والنباتات إلى تفاقم تأثير ارتفاع درجات الحرارة.

على سبيل المثال، ترتفع درجة حرارة هضبة التبت، التي يشار إليها غالبًا باسم القطب الثالث بسبب الأنهار الجليدية والغطاء الثلجي الواسع، بمعدل أسرع من المتوسط ​​العالمي. ومع استمرار ارتفاع درجة حرارة الهضبة، فمن المتوقع أن ترتفع درجات الحرارة أثناء النهار، مما يؤدي إلى ذوبان أسرع للأنهار الجليدية وتغيرات في النظم البيئية المحلية. وقد يكون لهذا عواقب بعيدة المدى، ليس فقط على المنطقة ولكن أيضًا على المليارات من البشر الذين يعتمدون على الأنهار التي تنبع من الهضبة.

مع ارتفاع درجات الحرارة العالمية، من المتوقع أن تزداد وتيرة وشدة موجات الحر، وخاصة في المناطق المعرضة بالفعل للحرارة الشديدة. من المرجح أن تشهد المناطق الهضبية في المناخات القاحلة وشبه القاحلة موجات حر أكثر تواترا وأطول أمدا، مما قد يؤدي إلى تحديات كبيرة للزراعة وتوافر المياه والصحة البشرية.

في مناطق مثل هضبة الدكن أو الهضبة الإيرانية، حيث يمكن أن تصل درجات الحرارة أثناء النهار بالفعل إلى مستويات خطيرة خلال أشهر الصيف، فإن حدوث موجات الحر المتزايدة قد يؤدي إلى تفاقم التحديات القائمة المتعلقة بندرة المياه والإجهاد الحراري. وهذا يسلط الضوء على الحاجة إلى تدابير تكيفية للتخفيف من آثار ارتفاع درجات الحرارة في هذه المناطق المعرضة للخطر.

الخلاصة

وفي الختام، فإن درجات الحرارة الأكثر ارتفاعا أثناء النهار التي تشهدها المناطق الهضبية هي نتيجة لتفاعل معقد من العوامل، بما في ذلك الارتفاع والإشعاع الشمسي والتكوين الجوي وخصائص السطح والموقع الجغرافي والأنشطة البشرية. تتميز الهضاب بتضاريسها ومناخها الفريدين، وتتمتع بأنماط درجات حرارة مميزة، حيث يعتبر التسخين السريع خلال النهار سمة مشتركة.

مع استمرار ارتفاع درجات الحرارة العالمية بسبب تغير المناخ، من المرجح أن تصبح هذه الأنماط أكثر تطرفًا، وخاصة في المناطق المعرضة بالفعل لدرجات حرارة عالية. إن فهم الأسباب الكامنة وراء تسخين الهضاب أمر ضروري لتطوير استراتيجيات للتكيف مع هذه التغييرات، سواء من خلال تخطيط استخدام الأراضي، أو جهود إعادة التحريج، أو تنفيذ تقنيات التبريد في المناطق الحضرية.

إن الجمع بين العمليات الطبيعية والأنشطة البشرية يجعل مناطق الهضاب نقطة محورية لدراسة تأثيرات تغير المناخ، حيث توفر رؤى قيمة حول كيفية تحول أنماط درجات الحرارة استجابة للعوامل المحلية والعالمية. ومع استمرارنا في التعلم المزيد عن ديناميكياتفي ظل المناخات الهضبية، أصبح من الواضح بشكل متزايد أن هذه المناطق سوف تلعب دوراً حاسماً في تشكيل مستقبل أنظمة الطقس والمناخ على كوكبنا.