شناسایی اقلیم و انواع آن برای زمین شناسی

اقلیم

ریشه کلمه آب وهواکه درزبان عربی اقلیم گفته می شودکلمه یونانی کلیما (Klima ) است که تقریبا درتمام زبانها ازهمین ریشه اقتباس شده است.

اقلیم شناسی علمی است که در جستجوی بیان و شرح طبیعت اقلیم و نیز اینکه به چه ترتیب از محلی به محل دیگر عوض گشته و همچنین اینکه چگونه وابسته به فعالیتهای بشری است، می‌باشد. این علم کاملا و بطور پیوسته وابسته به هواشناسی بوده و خود در مورد تغییرات روزانه جوی و نتایج آن بحث می‌کند.

 

دما، رطوبت، بارندگی و تناوب تغییرات اقلیمی بر فرایندهای هوازدگی و فرسایش تأثیر می گذارند و در هر منطقه اقلیمی این عوامل بر الگوی لندفرم های متفاوت مؤثرند. برای مثال در اقلیم مرطوب، بارندگی متراکم هوازدگی مکانیکی و شیمیایی را تسهیل می کند و پوشش گیاهی انبوه موجب تثبیت سنگ تجزیه شده و افزایش مواد آلی به آن می شود، در نتیجه لندفرم ها به داشتن توپوگرافی هموار و نیمرخ های خاکی عمیق گرایش دارند. در اقلیم خشک لندفرم ها عموما ناهموار هستند و خاک گسترش قابل توجهی بر عوارض سنگی ندارد. در این مناطق کمبود بارندگی و پوشش گیاهی باعث فرسایش آهسته و تدریجی می شود اما وقتی طوفان رخ می دهد، بارندگی شدید باعث فرسایش سریع همه موادی می شود که ممکن است تجزیه شوند.

عناصر الگوی مشخص کننده یک لندفرم، تحت تأثیر شرایط اقلیمی متفاوت هستند یک لندفرم در اقلیم های مرطوب و خشک الگوهای متفاوتی را از خود نشان می دهد. شناخت انواع اقلیم ها و اثراتی که این اقلیم ها بر روی لندفرم های مختلف دارند به ما در شناخت بهتر لندفرم ها و تفسیر آنها در عکس های هوایی کمک شایانی می نماید.

 

طبقه بندی اقلیم

قرار دادن شرایط متفاوت اقلیمی جهان در یک سیستم طبقه بندی ساده مشکل است؛ اقلیم شناسان (متخصصین آب و هوا) راه های بسیار زیادی از طبقه بندی و نقشه برداری مناطق اقلیمی همگن را آزمایش کرده اند. نقشه ها می توانند نشان دهنده تغییرات دما و مقدار بارندگی باشند، اما برای توضیح پیچیدگی اقلیمی جهان، عوامل دیگری مانند توزیع بارندگی در طول سال و روابط متقابل دما و بارندگی نیز می بایست در نظر گرفته شوند. در 1918، ولادمیر کوپن (Wladimir Koppen) از دانشگاه  Grazاسترالیا، طرح طبقه بندی جهانی مناسبی را به وجود آورد که مقادیر ثابت (ماهیانه و سالیانه) دما و بارندگی را با محدوده های مرزهای گیاهی و خاکی شناخته شده، ترکیب کرده است.  در این سیستم، یک فهرست مرتبه بندی شده از مناطق اقلیمی با کد ارائه شده است.

با این وجود، درجایی که نیاز به سیستمی است که زیربخش های فرعی اقلیم را به مناطق اقلیمی بزرگتر و همگن تبدیل کند، سیستم کوپن جهت استفاده در تحلیل زمین بسیار جزئی و مفصل است. بنابراین، طبقه بندی مورد استفاده  در این کتاب فقط شامل چهار اقلیم اصلی- قطبی، خشک، مرطوب و حاره ای- است . این چهار نوع اقلیم نیازهای اولیه را برای طبقه بندی فرایند هوازدگی و توصیف پوشش گیاهی و خاکها فراهم می کنند.

توضیحات چهار نوع اقلیم اصلی که در زیر آمده تأثیر قابل توجه اقلیم بر فرایند هوازدگی مکانیکی و شیمیایی، ساختار خاک و نمایش توپوگرافی را بیان می کند.

چهار زیرگروه اقلیم- نیمه حاره ای، نیمه مرطوب، نیمه خشک و نیمه قطبی- در توضیحات زیر مطرح نشده اند، اما ویژگی های دمایی و بارندگی آنها مشابه اقلیم های اصلی مربوطه است. برای مثال، اقلیم نیمه مرطوب به مرطوب شبیه است در حالیکه بارندگی دراین ناحیه 20 تا 40 اینچ کمتر است.

 


 

اقلیم قطبی

این گونه نواحی، معمولا سرد و خشک، را در شمال کانادا، سیبری و در امتداد ساحل گرینلند می توان یافت. میزان بارش سالانه کمتر از 10 اینچ است؛ دمای متوسط ژانویه بین 20- تا 30- درجه فارنهایت و دمای متوسط ژوئیه حدود 40 درجه فارنهایت است. به علت پایین بودن دما، رطوبت کمی برای گیاهان موجود است، به استثنای زمانی که در فصل تابستان ذوب سطحی کمی حاصل می شود. هوازدگی ناشی از یخبندان در این نواحی غالب است که باعث ایجاد صخره های  پوشیده از سنگریزه در زمین های مرتفع می شود. مناطق کم ارتفاع تر دربرگیرنده شاخص های دماکارستی می باشند، مانند: گوه های یخبندان چندگوشه و حوضچه مهره مانند (دانه تسبیحی) در طول رودها.

 

اقلیم خشک

بیشتر مناطق جهان دارای اقلیم خشک هستند (حدود %25 زمین های جهان). مناطق غرب- جنوب غربی ایالات متحده (در امتداد نوار باریکی در طول ساحل غربی آمریکای جنوبی)، بیشتر نقاط آسیای مرکزی، یک سوم شمالی آفریقا، و بخش مرکزی استرالیا دارای اقلیم خشک هستند.

مشخصه این نواحی، بارش سالانه کمتر از 20 اینچ می باشد. این نواحی می توانند گرم یا سرد باشند؛ بنابراین دمای ژانویه بین 20 تا 90 درجه فارنهایت و دمای ژوئیه بین 60 تا 90 درجه تغییر می کند. میزان تبخیر بیشتر از بارندگی است که این امر باعث می شود آب های زیرزمینی، به سطح آمده و تبخیر شوند. این موضوع باعث تشکیل نهشته های کربنات کلسیم، ژیپسی یا قلیایی در سطوح بالایی خاک می شود. چون سنگ های چندبلوری حاوی چندین نوع کانی متفاوت هستند، سریعتر از سنگ های حاوی یک نوع کانی (مانند سنگ آهک) هوازده می شوند. سنگ های ماسه سنگی یا سنگ آهکی در این مناطق، پوش سنگ ها و صخره های مرتفع را تشکیل می دهند؛ در حالیکه سنگ های چند بلوری (مانند سنگ های گرانیتی و دگرگون) بیشتر در زمین های هوازده کم ارتفاع یافت می شوند.

پوشش گیاهی این مناطق با فاصله های زیاد از یکدیگر قرار دارند و به حالت درختچه یا بوته زار مقاوم در برابر نمک هستند. در اقلیم نیمه خشک، علف های خوشه ای نیز یافت می شوند. به علت بارش کم، فرایندهای هوازدگی مکانیکی و شیمیایی بسیار کند صورت می گیرند. تجزیه شیمیایی همراه با آب بر تجزیه مکانیکی غالب است و خاکی را تولید می کند که کاملا فاقد ماده آلی بوده یا دارای ریشه های ناپیوسته است. این نوع خاک شدیدا مستعد فرسایش بادی است و باعث تشکیل لندفرم های حاصل از باد می شود.

 

اقلیم مرطوب

مشخصه اقلیم مرطوب، غالب بودن بارندگی بر تبخیر و تجمع بیشتر و سریعتر گیاخاک نسبت به مصرف آنها توسط موجودات زنده ذره بینی است. نیمه شرقی ایالات متحده، جنوب آمریکای جنوبی، ساحل غربی استرالیا، بیشتر نواحی نیوزلند، جزایر ژاپن، و کمربندی سرتاسری در آسیای مرکزی دارای اقلیمی مرطوب می باشند. میزان بارندگی بین 40 تا 80 اینچ در سال تغییر می کند؛ میانگین دما در ژانویه بین 20 تا 60 درجه فارنهایت و در ژوئیه بین 50 تا 80 درجه می باشد. هوازدگی مکانیکی و شیمیایی، هر دو در این نوع اقلیم رخ می دهند؛ و هوازدگی ناشی از یخبندان دلیل اصلی تجزیه شدید سنگ ها است. خاک ها در افق های سطحی شسته می شوند و پسماندی غنی از سیلیس با درصد بالای مواد آلی برجای می گذارند. این خاک ها، نیمرخ های عمیقی را ایجاد کرده و توسعه می دهند؛ فرم های توپوگرافی گسترده ای نیز ایجاد می شوند که بعدها به وسیله خزش خاک و فرسایش آب شکل می گیرند. گاهی اوقات، سنگ بستر مقاومی در امتداد دامنه ها رخنمون می شود؛ به طور کلی عمق خاک در پشته ها کمتر و در دره ها بیشتر است.

 

اقلیم حاره ای (گرمسیری)

گرما و بارندگی همراه با فصل خشک کوتاه از مشخصات اقلیم حاره ای است. آمریکای جنوبی و مرکزی، جنوب مکزیک، فلوریدای جنوبی، کوبا، جزایر هند غربی(west Indies)، جنوب بخش مرکزی آفریقا، جنوب هند، و جنوب شرقی آسیا اقلیمی حاره ای دارند. میزان بارندگی بین 60 تا 80 اینچ در سال است؛ میانگین دما در ژانویه و ژوئیه بین 70 تا 90 درجه فارنهایت می باشد. به علت بارش های سنگین و دمای بالا، هوازدگی شیمیایی غالب است. خاک های باقیمانده این مناطق شامل غلظت های بالایی از اکسید آهن و آلومینیوم می باشند که در برخی موارد به صورت سنگ معدن استخراج می شوند. خاک های مناطق حاره ای مانند لاتریت و بوکسیت برای کشاورزی مناسب نیستند. مناطق پوشیده از سنگ آهک در اقلیم حاره ای، اشکال توپوگرافی خاصی  را از قاره ها، مخروط های سوزنی شکل، و صخره های مخروطی با شیب تند (که در اثر تحلیل سریع کربنات کلسیم توسط اسید کربنیک توسعه یافته اند) نشان می دهند.

 منابع:

-  کتاب تحلیل زمین (راهنمای انتخاب ساختگاه با استفاده از تفسیر عکس های هوایی) نویسنده: داگلاس اس. وی (دانشگاه هاروارد)

- وبسایت سیویلیکا

 

   + سید مجید میر کاظمیان - ۱۱:٤۱ ‎ق.ظ ; یکشنبه ٩ بهمن ۱۳٩٠