تأثيرات مدارية على المناخ

هناك العديد من التأثيرات الشمسية/الفلكية التي تتواجد ويمكنها التأثير على مناخ كوكب الأرض. عادةً ما تحدث تلك التأثيرات في شكل دورات، وهي تشمل بشكل أساسي تأثير الانحراف واختلاف مركز مدار كوكب الأرض وبدارية الاعتدال والانقلاب الشمسي على مناخ كوكب الأرض. بالإضافة إلى تلك التأثيرات، هناك أيضًا عوامل أخرى لها تأثير على مناخ كوكب الأرض. تشمل تلك العوامل الأخرى كيفية تأثير نشاط الشمس على المناخ وكيفية تأثير الظواهر الفلكية، مثل الشهب، على مناخ كوكب الأرض. لم تُفهم بعض تلك العوامل جيدًا حتى الآن، على سبيل المثال حدثت العصور الجليدية على دورات امتدت لمدة 100000 عامًا، ولم يُفهم بشكل كامل لماذا تتمتع التأثيرات المتنوعة ذات الدورية بتأثير قوي على التجمد (شاهد مشكلة الـ 100000 عام).^[1]

نظرة عامة

المناخ بشكل عام هو نظام شديد التعقيد يتعامل مع درجة الحرارة وظروف الطقس عبر فترة ممتدة من الزمن. هناك العديد من الأشياء التي تؤثر في مناخ الأرض. وتُعتبر التأثيرات الشمسية المختلفة من بين تلك الأشياء الكثيرة. يتأثر مناخ الأرض بعدد من العوامل التي تتعامل مع الأرض ككل، من ناحية موقعها في الفضاء بالنسبة للشمس. تشمل تلك العوامل زاوية الميل المحوري للأرض (المعروفة أيضًا بانحراف الأرض) واختلاف مراكز مدار الأرض (مدى استدارة أو بيضاوية مدار الأرض) بالإضافة إلى موقع الأرض في الزمن في الحركة البدارية للاعتدال والانقلاب الشمسي (مع المسافات المختلفة بين الأرض والشمس خلال موسم محدد).^[2]

بالرغم من أن تلك هي العوامل الثلاثة الأساسية في تشكيل مناخ الأرض، هناك العديد من العوامل الخارجية التي يمكن أن تساعد في تشكيل مناخ الأرض. عادة ما تؤثر تلك العوامل الخارجية على مناخ كوكب الأرض في مقياس زمني مختلف للغاية عن العوامل الثلاثة الأخرى، وتشمل عوامل مثل الشهب التي تضرب الأرض والعواصف الجيومغناطيسية. عادةً ما تساهم تلك القوى الخارجية في التغير المناخي على خط زمني، مثل النيازك التي تضرب الأرض، بمعدل كل 50 إلى 100 مليون سنة، في حين تحدث العواصف الجيومغناطيسية بشكل دوري خلال دورة نشاط الشمس التي تستغرق إحدى عشر عامًا. مع كل تلك العوامل التي تؤثر في المناخ بطريقتها الخاصة، يصبح من السهل رؤية مناخ الأرض أنه في الحقيقة يعتمد بشكل كبير على العديد من الظروف والتأثيرات الشمسية. ^[3]

الانحراف المحوري للأرض

ربما يكون من الواضح أن الزاوية التي تميل بها الأرض هي أحد العوامل الواضحة التي تساهم في التغير المناخي. تلك هي الزاوية التي يميل بها محور دوران الأرض على المحور الرأسي، والتي تُعرف أيضًا بانحراف الأرض. تُقدر الزاوية الحالية لانحراف الأرض بما يقارب 23.5 درجة. تؤثر زاوية الانحراف المحورية بشدة على المناخ لتحدد أي من المناطق على الأرض تستقبل المزيد من ضوء الشمس خلال المراحل المختلفة من العام. ذلك هو السبب الرئيسي في اختلاف المواسم الذي تتعرض له الأرض على مدار العام، بالإضافة إلى شدة المواسم في دوائر العرض المرتفعة. على سبيل المثال، في نصف الكرة الشمالي، إذا لم يكن هناك انحراف محوري، انحراف الأرض يساوي صفر درجة، فلن يصبح هناك اختلاف في المواسم من عام إلى آخر. قد يكون ذلك بسبب عدم وجود اختلاف في كمية الإشعاع الشمسي المُستقبل، على مدار العام، في أي مكان على الأرض. من ناحية أخرى، إذا كانت زاوية انحراف الأرض كبيرة (+45 درجة)، ستكون الموسمية لكل نصف في الكرة الأرضية، على حدة، مبالغًا فيها. سيصبح الصيف شديد الحرارة، مع عدد ساعات أكبر بكثير في النهار مقارنة بالليل في كل الأيام. سيصبح الشتاء شديد البرودة، مع زيادة عدد الساعات في الليل عن النهار في كل يوم. السبب في ذلك، أنه خلال الصيف في نصف الكرة الشمالي، إذا كانت الأرض أكثر انحرافًا (أكثر مواجهةً للشمس)؛ سيكون هناك المزيد من الساعات المتاحة حيث تسقط أشعة الشمس على أي مكان بعينه، وبالتالي زيادة عدد ساعات النهار في أي مكان، مع المزيد والمزيد من ساعات النهار في دوائر العرض المرتفعة. أيضًا، لأن نصف الكرة الشمالي سيكون أكثر انحرافًا باتجاه الشمس، سيكون أقرب فيزيائيًا من الشمس، وبالتالي زيادة تركيز أشعة الشمس الساقطة على نصف الكرة الشمالي، وبالتالي يصبح نصف الكرة الشمالي أكثر حرًا. وبالمثل، خلال الشتاء في نصف الكرة الشمالي، سيكون هناك عدد ساعات أقل في النهار، لأن نصف الكرة الشمالي سيكون بشكل أساسي موجهًا بعيدًا عن الشمس.^[4]

يعني عدد ساعات النهار الأقل، تعرض نصف الكرة الشمالي لإشعاع شمسي أقل، خاصة في دوائر العرض المرتفعة، وبالتالي يصبح نصف الكرة الشمالي أبرد. يمكن تطبيق ذات الأمر على نصف الكرة الجنوبي وخاصة في دوائر العرض المرتفعة. في كلتا الحالتين، لا يتأثر المناخ حول خط الاستواء بقدر ما يحدث في دوائر العرض المرتفعة، وبالتالي يُخلق اختلاف ضخم يظهر فيه كيفية تأثير الانحراف على دوائر العرض المختلفة. يعتمد كل ذلك بالطبع على زاوية الانحراف بالتحديد في أي نقطة محددة من الزمن. ما في الأمر، أن الأرض تغير في الحقيقة من انحرافها مع الزمن في نمط دوري. لا يتغير انحراف الأرض كثيرًا، ولكن، كما عُرف أن الانحراف يتراوح مداه الصغير بين 22.2 درجة إلى 24.5 درجة، خلال دورة تستمر تقريبًا لمدة 41000 عامًا. وبالتالي، مع الاختلاف الصغير في الانحراف عبر الزمن، اعتُقد دائمًا أن الأرض تتعرض لمناخ موسمي، على الأقل في دوائر العرض المرتفعة نتيجةً للتأثير الشمسي لتغيّر انحراف الأرض.

المراجع

موسوعات ذات صلة :

• موسوعة طقس