العجز والفائض

2012 دليل الطقس

روس رينولدز

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

علوم الأرض والجيولوجيا

يشير المنحيان إلى وجود منطقة في الأرض تتلقى، على أساس هذا المعدل السنوي، إشعاعاً شمسياً أكثر من

الإشعاع الذي تطلقه، ويحدث هذا الفائض بين درجة 35 شمالاً و درجة 35 جنوباً. وبالعكس، تعاني المناطق في نصفي الكرة الشمالي والجنوبي خارج خطوط العرض التحت مدارية من عجز إشعاعي حيث كمية الطاقة الضائعة في الجو أكبر من الطاقة المكتسبة من الشمس.

تمثّل هذه الأنماط مشكلة. لم لا تصبح المناطق المدارية بالتدريج أكثر سخونة مع مرور السنين، والمناطق الفوق المدارية أكثر برودة؟

إذا لم يكن هناك غلاف جوي أو محيطات، وإذا كانت الأرض مجرد كتلة صخرية، فستصبح عندها المناطق المدارية أكثر سخونة بالتدريج،إلى درجة أنّ أشعة الأرض الصادرة ستوازن الدفق الوارد من الشمس. وبالمثل، ستصبح المناطق فوق المدارية أبرد فأبرد بحيث تهبط الطاقة الصادرة بما فيه الكفاية لتوازن الطاقة الواردة من الشمس.

في الواقع، فإنّ الفرق بين الفائض والعجز عند خطوط العرض العالية والمنخفضة يدفع بالغلاف الجوي والمحيط على نقل بعض الحرارة الزائدة من المناطق المدارية إلى منطقة العجز خارجها بحيث تعمل كحوامل حرارية هائلة. وتعبير «حوامل» مناسب هنا لأنّ

الحرارة تنتقل بنفس طريقة السخّان الحراري الذي يُدفئ الغرفة بتسخين الهواء (السائل) الذي ينتشر في الغرفة كتيار دافئ. في هذه الحالة، كلا الغلاف الجوي والمحيط يعملان كسوائل عالمية تخفف الظروف في كلا المنطقتين – بحيث يُبقيان المناطق المدارية أبرد مما كانت ستكون، والمناطق فوق المدارية أدفأ بشكل ملحوظ.

يُخفي النمط السنوي تغيرات موسمية كبيرة. بالرغم من أنّ كمية الإشعاع الشمسي التي يتم

امتصاصها في المدارين تختلف قليلاً على مدار العام (يعكس ذلك الموسمية المحدودة في درجة الحرارة المدارية)، فإنّ القيم في خطوط العرض العليا تختلف اختلافاً كبيراً. تُوضّح الصورة في كانون الثاني/ديسمبر حقيقة أنّ معظم نصف الكرة الشمالي هو في حالة عجز شتاءً، بينما هو بشكل عام في حالة فائض صيفاً. والسبب الرئيسي لهذا التغير هو التحول من الليل القطبي الطويل «والظلام» في خطوط العرض الوسطى في فصل الشتاء إلى النهار القطبي «والضوء» في خطوط العرض الوسطى في فصل لصيف.

ولذلك، فإنّ نمط الإجبار أقوى في فصل الشتاء، لأن الفرق بين خط الاستواء والقطب هو على أشده؛ ولكنه أضعف بكثير في فصل الصيف.