أولا / نشأة المناخ التطبيقي :
يصعب كثيرا الفصل بين فروع المناخ المختلفة عند مناقشة مراحل تطورها . وذلك لان جميع العلوم نشأت في بداية بدون ان يكون بينها حدود . في القرن الثامن عشر عندما صنفت العلوم وبدأت تأخذ مسارات مستقلة بعضها عن بعض فان نوعا من الترابط بين هذه العلوم استمر . كما في حال المناخ كذلك فان عدم وجود حدود بين مختلف الدراسات المناخية أدى الى تطور شملها جميعا في مراحله الأولى و بعد الحرب العالمية الثانية بدأت الفروع المختلفة تشهد تبلورا واضحا لنوع من الاستقلالية في الخط الذي اتبعه (). فان نشاه المناخ التطبيقي بشكل عام ومن ثم تطوره لوجدنا بين الصفحات مضامين في مراحل التطور المختلفة تشمل معظم فروع المناخ الحالية.
المناخ :
هو العلم الذي يدرس الظواهر الجوية لفترة طويلة من الزمن قد تؤخذ من خلالها متوسطات حالة الطقس في مكان معين لفترة طويلة قد تصل الى (35) عاما فاكثر التي حددتها المنظمة العالمية للأرصاد (2) .
المناخ ليس مجرد متوسطات حسابية للعناصر الجوية ، بل هي نتيجة لانعكاسها على أجزاء مختلفة من سطح الأرض اختصت الدراسات المناخية بدراسة الظاهرات المناخية لأجزاء واسعة من سطح الأرض و معرفة الملامح العامة لهذه الظواهر ، فان هذه الدراسة تندرج ضمن علم المناخ العام اما اذا اختصت الدراسات المناخية بدراسة الحالات المناخية لمناطق محدودة جدا من سطح الأرض مثل مناخ المدن ومناخ المناطق الصناعية فان هذه الدراسة تدخل ضمن علم المناخ التفصيلي . يهتم الجغرافيون بدراسة علم المناخ في حالات المختلفة من اثر المناخ على الصحة الانسان و نشاطه و ملبسة و مأكله و مسكنة و طبيعة عمله و أنواع الحرف التي يقوم بها . كما توثر حالات المناخ كذلك في توزيع الجغرافي للنباتات الطبيعية على سطح الأرض وتنوع العائلات النباتية والحيوانية من مكان لأخر كما ان للظروف المناخية المتنوعة اثرها الكبير في تنوع الغلاف التي يقوم الانسان بزراعتها تحت الظروف السائدة وبالتالي في توطنها الزراعي و كذلك في طرق النقل وكثافتها و التخطيط العمراني بل وفي المظهر الجيومرفولوجية والاهمية الاستراتيجية لأجزاء مختلفة من سطح الأرض . فقد ركزت الدراسات الجغرافية المعاصرة على فرع مهم من فروع المناخ التطبيقي اذ يهتم الباحث علم المناخ التطبيقي ببيانات تفصيلية لها اثارها المباشرة في إيجاد الحلول المرضية للمشكلات الطقسية التطبيقية التي يتعرض لها هذا الباحث بالدراسة .
ويرى الباحث ان الدراسة حول المناخ له أهمية وتأثير كبير ومباشر في حياتنا اليومية وفي جوانبها المختلفة فهو يوثر في عناصر الحياة الأساسية مثل (الماء ،الهواء ،والغذاء ،الطاقة والمواصلات ) وفي فترة يشهد العالم فيها انفجارا سكانيا وتقلصا في الأراضي الصالحة للزراعة ، كما ان تصرف الانسان وتقدمة قد اوجدت تأثيرات مباشرة في المناخ ان تصرفات الانسان نتيجة التقدم الحضاري الذي أصاب مناطق واسعة من العالم قد أدت الى تأثيرات غير معروفة بشكل دقيق في المناخ . فقد أظهرت بحوث المختلفة ان مناخ المدينة الحالي يختلف عن مناخ المناطق المجاورة . كما ان ازدياد ضخ ثنائي أوكسيد الكاربون الهواء بسبب الاستعمال الواسع للوقود وفي الوقت نفسة قطع الأشجار من مساحات واسعة يودي الى رفع ثنائي أوكسيد الكاربون مما له تأثير مباشر في رفع درجة الحرارة .
ثانيا / مناخ المدينة ومناخ الريف والضواحي :
ان المدينة مجموعة كبيرة من البنايات وبأحجام كبيرة واشكال مختلفة وعدد كبير من الناس يستخدمون الوقود في تبريد والتسخين والنقل وطرقها معبدة بالأسفلت وهذه المواصفات غيرت من شكل الأرض كما انها غيرت من مكونات الهواء فوق المدينة وكانت النتيجة إيجاد مناخ خاص بالمدينة ففي المدينة تكون البنايات عائقا بوجه الرياح كما انها تضخم الحرارة من خلال قابليتها العالية على خزن الحرارة وتمتص الطرق نتيجة لونها الغامق اكثر ما تعكس من الاشعة الشمسية كل هذا يودي الى رفع درجة حرارتها مما يودي الى انبعاث اشعاع ارضي عال يرفع من درجة الحرارة الهواء الموجودة فوقها .
يشكل مناخ المدينة بحد ذاته أنظمة مناخية مصغرة يطلق عليها بالمناخ التفصيلي والذي يتوقف على عوامل منها طبيعة الأرض واتساع الشوارع ووجود الساحات والمساحات المغلقة التي تشغلها الأبنية كالمجمعات السكنية ، الأراضي الزراعية ، انتشار المشاريع الصناعية وغيرها ، فضلا ان مناخ المدينة يضم ظروفا مناخية تفصيلية نشأت بتأثير الانسان في مجالات الأبنية كعمليات تكيف الهواء بالتسخين والتبريد او من خلال تصفيته من عوالق الغبار بالمقارنة مع الضواحي المزروعة فان معدلات درجات الحرارة تكون اعلى وكذلك كميات الامطار وتركز الجسيمات العالقة في الهواء وغيرها .
هذا التباين يرجع سببه الى تركيب المدينة المتمثل في مباني الاسمنت وطرق الاسفلت الماصة للإشعاع الشمسي في تباين الشديد في ارتفاع المباني واتجاهاتها والى قلة او اختفاء المسطحات المائية والغطاء النباتي ، فضلا عن نشاطات الانسان اليومية واستهلاكه للوقود ، ان جميع هذه العوامل أدت الى تغيرات في الموازنة الاشعاعية والحرارية والمائية في المدينة مما جعلها تختلف عن الريف بشكل واضح () .
ثالثا / العوامل المساعدة على تكوين المناخ المدينة :
اختلاف المواد المستعملة في البناء بين الريف والمدينة : تتكون بنايات المدينة من طابوق والاسمنت والحجر وشوارعها المرصوفة بالأسفلت ، اما الريف تكون ابنيه اقل استخداما لهذه المواد او انها مبنية من الطين بشكل كامل والأرض المغطاة بالأسفلت قليلة ان وجدت . ان المواد المستعملة في بناء المدينة لها قابلية على إيصال الحرارة بدرجة اعلى من قابلية المواد المستعملة في بناء الريف ، فان المواد البناء لها ثلاث اضعاف قابلية التربة على إيصال الحرارة أي ان تلك الكمية المطلوبة لتسخين التربة درجة مئوية واحدة كافية لتسخين مواد البناء في المدينة درجة مئوية واحدة ان الأراضي المزروعة تسخن بدرجة اقل من الأرض المرصوفة بالأسفلت () .
الاختلاف الكبير في اشكال واتجاهات بنايات المدينة على الأرض المنبسطة في الريف : يودي هذا الاختلاف الى وجود نظام تسخين معقد في المدينة بينما يكون نظام التسخين في الريف بسيط جدا ويتضح ان الاشعة الشمسية الساقطة على جدران الأبنية في المدينة سينعكس جزء منها الى الأسفل ، ومع الاشعاع الساقط على الأرض يتضاعف الاشعاع الواصل الى المدينة مما يضاعف كمية الطاقة المكتسبة والتي يمكن تسلمها على الأرض المدينة قياسا بما تتسلمه التربة في الريف . ان الريف وانبساط ارضها وعدم وجود عوائق كما في المدينة فان الاشعة الساقطة ستعكس او تشع من الأرض الى الأعلى مباشرة في حال وجود الأشجار الكثيفة فان كمية كبيرة من الطاقة سوف تستهلك في اعلى الأشجار قبل وصولها الى الأرض ان هذا النظام معقد للأشعة في المدينة يساعد على رفع درجة حرارة المدينة عن الريف المجاورة. ان الرياح هي المسؤولة عن إزاحة الهواء الدافئ ليحل محلة الهواء البارد في حين عدم وجود العوائق في الريف وانخفاضها مما يجعل الهواء يتحرك بحرية ونشاط مما يسهم في نقل الهواء الساخن ليحل محله هواء البارد () .
تعد المدينة مولدا كبيرا للطاقة : ان الكثافة السكانية العالية في المدينة وكذلك تركز عدد من المعامل في المدينة يجعلها مولدا كبيرا للطاقة . يستخدم الانسان السيارات بشكل كثيف والتي تحرق الوقود للحركة كما ان جميع المعامل تستخدم أنواع مختلفة من الوقود كما يستخدم الانسان الوقود للطبخ والتدفئة والتبريد ان هذا الاستخدام الكثيف للوقود لتحويلة الى طاقة حرارية غير موجودة في الريف بهذه الكثافة ، حيث ان كلما تحترق الوقود ستحول الطاقة الموجودة فيها الى طاقة حرارية تضاف الى الهواء ويرتبط هذا بالتلوث الجوي وهو احد السمات الرئيسة لمناخ المدن.
4- طريقة تصريف مياه الامطار في المدينة : تحتوي المدينة على مجاري سطحية مصممة لتصريف هذه المياه بشكل سريع لان ابنية وطرقات المدينة غير قابلة للامتصاص ، فان كل الامطار الساقطة على المدينة سوف تنصرف الى مجاري من خلال شبكات التصريف والطرق المعبدة ، اما اذا تساقطت الثلوج بدل الامطار فان اخطارها على الطريق كبيرة وتتراكم كميات كبيرة منها ، كل أنواع التساقط تستفيد منها تربة الريف بامتصاصها هذه العملية تجعل المياه متوافره في التربة للتبخر ، ان جزء من الطاقة الواصلة الى ارض الريف سوف تستهلك في التبخر .
نسبة التلوث في الهواء المدينة اعلى بكثير من هواء الريف : ان نسبة التلوث في المدينة هو اعلى بكثير منه في هواء الريف ، فالمعامل والسيارات تودي الى تحميل هواء المدينة بمواد ملوثة صلبة وسائلة وغازية . ان نسبه 80 % من المواد الملوثة الصلبة صغيرة الحجم الى حد انها تستطيع ان تبقى معلقة في الهواء ساكنا ولأترسب على الأرض الا عنده سقوط الامطار () . ان هذا التركيز المتصاعد لهذا الملوثات تشكل خطورة على صحة البشرية وكذلك على عالمي النبات والحيوان ، من اخطر الملوثات دقائق اليود ودقائق الكبريت وغاز ثنائي أوكسيد الكاربون الذي تزداد نسبته بالعادم الذي يخرج من وسائل النقل المختلفة التي توجد في المدينة بكثافة عالية مقارنة مع الضواحي () .
رابعا / الخصائص المناخية في المدن :
تدخل دراسة الخصائص المحلية للمدن ضمن دراسة المناخ التفصيلي . اذ كشفت دراسة المناخ التفصيلي عن تباين كبير بين انطقه المدينة الواحدة في مكونات غلافها الجوي و درجات الحرارة و حركة الهواء و تدفقه خلال شوارعها و طرقها وغيرها من الظواهر المناخية التي تتبع هذا التباين وقد توجهت دراسة المناخ التطبيقي لتبحث في أسباب هذا التباين والاختلاف في مناخ المدن ، وتحليل عناصر المناخ في داخلها ، واجمعت النتائج على ان المدن تشكل مناخها الخاص ونتيجة لذلك اصبح المناخ المحلي يتباين من مدينة الى أخرى بحسب اختلاف موقعها ، موضعها ، حجمها ، ووظيفتها ويتباين المناخ داخل المدينة على وفق تركيبها الوظيفي وتوزيع استعمالات الأرض وتباين درجة ونوع النشاط البشري في داخلها () .
ان التغيرات في الخصائص المناخية للمدن يمكن متابعتها على العناصر المناخية على وفق ما يأتي :
خصائص الاشعاع الشمسي : يقصد به الاشعاع الواصل الى سطح الأرض سواء بصورة مباشرة ام مبعثرة بالإشعاع الشمسي الكلي وان جميع العمليات الجوية التي تحدث في الغلاف الجوي وعلى الأرض تستمد طاقتها من الطاقة الشمسية الهائلة .
خصائص الحرارية : هي اهم عناصر المناخ المؤثرة في تحديد خصائص المناخ المحلي لأية مدينة حيث تختلف درجات الحرارة في انحاء العالم بين منطقة وأخرى ، فضلا عن تأثيراتها الواضحة في الانسان والحيوان والنباتات وان للحرارة تأثير كبيرا على عناصر المناخ الأخرى .
خصائص الرياح في المدينة : حركة الرياح السطحية ما يعرف بالرياح المحلية وهي حركة الهواء افقية التي تغطي منطقة صغيرة وتهب بين مناطق ذات التباين الضعيف في الضغط يتشكل بسبب اختلاف التسخين المحلي ، فضلا عما قام به الانسان من أنشطة مختلفة تتمثل في استغلاله الأراضي وإقامة المدن والمجمعات السكنية ومراكز الصناعية () .
تتعرض مدن متعددة الي ظاهر جوية قاسية خلال السنة تترك اثارا سيئة على صحة الانسان ونشاطه :
1_الظواهر الغبارية
2_ موجات الحر
3_ موجات البرد
مناخ المدينة :
هو مناخ محلي تتصف به مدينة كبيرة مقارنه مع الضواحي وتتعين خصائصها بوجود مرافق المدينة المختلفة المتمثل بوجود الأبنية وشق الطرق والمشاريع الصناعية ووسائط النقل ….الخ . المدينة واحدة من الأمثلة المتطرفة لتغيرات البشر في البيئة الطبيعية وهي تؤثر بشكل مستمر على حياتنا في جوانب مختلفة قد تكون تأثيرا على المستوى المحلي او إقليمي .
خامسا / ان نشوء مناخ المدينة الى جملة من العوامل () :
1 _ الزيادة الكبيرة في سكان المدن .
2_ التوسع الحضري على مساحات الخضراء في المدينة .
3_ التوسع في استخدام الوقود الاحفوري .
4_ الكثافة السكانية الكبيرة .
5_ الاكتظاظ الكبير للمدن بالمساكن الكونكريتية
سادسا / العوامل التي اثرت على نشوء مناخ المدينة :
1_ التغير في الأرض الطبيعية التي أقيمت عليها الأبنية والشوارع .
2_ ازدياد خشونة سطح المدينة وتضرسه لوجود الأبنية والمنشئات الأخرى .
3_ تدفق الحرارة من المصانع والمنازل ووسائط النقل .
4_ غنى هواء المدينة بالغبار والدخان والغازات .
5_ الموقع الطبوغرافي والجغرافي للمدينة اذ كانت على هضبة او سفح جبلي او بقرب النهر .
_ مقارنة بين مناخ المدينة ومناخ الريف المجاور :
عنده المقارنة بين مناخ المدينة ومناخ الريف لابد من الإشارة الى ان مناخ ضواحي المدينة هو مناخ انتقالي بين مناخ المدينة ومناخ الريف ، ويمكن ذكر اهم الفروقات الموجودة كالاتي() :
الاشعاع الشمسي اقل في المدينة من الريف بالنسبة 15% وذلك معدل سنوي والسبب ارتفاع نسبة الملوثات في هواء المدينة وارتفاع نسبة الغيوم والضباب وهذا النسبة تختلف في الصيف عن الشتاء.
الحرارة ترتفع في المدينة عن الريف المجاور كمعدل 0-7 % درجة مئوية والفرق في الشتاء اكبر منه في الصيف .
سرعة الرياح في المدينة اقل من سرعة الرياح في الريف المجاور كمعدل سنوي تقل سرعة الرياح في المدينة بنسبة 20-30 % عن الريف المجاور فأننا نجد ان الريف تزداد فيه فترات الرياح السريعة جدا عن المدينة بالنسبة 10-20 % .
الرطوبة النسبية في المدينة اقل من الرطوبة النسبية في الريف المجاور بمعدل سنوي يصل 6 % ويقل الفرق شتاءا حيث يصل الى 2 % فقط بينما يرتفع في الصيف الى 8 % حيث يكون الريف اكثر رطوبة من هواء المدينة وذلك السبب يعود الى نظام تصريف المياه الامطار بين المدينة ذات الطرق المعبدة والريف الذي تغطي التربة سطحه .
التغيم او درجة تكرار ظهور الغيوم في السماء ترتفع في المدينة بنسبة 10-15 % عن الريف المجاور ان نسبة تكرار الضباب تزداد بنسبة 100 % في جو المدينة عن الريف المجاور في الشتاء وبنسبة 30 % في المدينة عن الريف في الصيف .
التساقط في المدينة يزيد مجموعه السنوي بنسبة 5-10 % كما تزداد عدد الأيام التي تتساقط فيها الامطار وخاصه من نوع الرذاذ الى اكثر من عدد الأيام في الريف المجاور .
سابعا / الجزيرة الحرارية :
مصطلح مناخي يطلق على ظاهرة ارتفاع درجة الحرارة في المدن الكبرى عما يحيط بها من المناطق الريفية . فقد وجد عدد كبير من الباحثين ان درجة الحرارة العظمى لوسط المدينة تزيد عنها في المناطق الريفية المجاورة لها بنحو 2-5 درجة مئوية في المعدل . لكن ذلك يختلف من مدينة الى أخرى () .
أظهرت دراسات ان الظروف الحرارية الحضرية تختلف ليس فقط عن تلك الموجودة في المناطق الريفية ولكن أيضا داخل المدينة نفسها بسبب الاختلافات داخل المدن في استخدام الأراضي وخصائص السطح . قد تمتد اثار المدن على الطقس والمناخ الى مقاييس الإقليمية والعالمية من خلال تغيير تكوين الغلاف الجوي ، والتأثير على المكونات دورة المياه وتعديل دورة الكربون والنظم الايكولوجية .
من ابرز المشكلات المرتبطة بالجزيرة الحرارية تشمل كالاتي :
زيادة استهلاك الطاقة .
زيادة التلوث الهوائي .
تأثيرها على الصحة العامة .
تأثيرها على البيئة .
الاثار الاقتصادية .
من اهم العوامل التي تؤثر في حجم الجزيرة الحرارية وشدتها :
حجم المدينة وتخطيطها : يزداد تأثير الجزيرة الحرارية في المدن الكبرى ذات المباني المتراصة والمتعددة الأدوار التي تفصل بينها شوارع ضيقة ، كما يقل بالمدن الصغرى ذات المباني الصغيرة المتباعدة التي تفصل بينها شوارع واسعة
كثافة السكانية : تشير دراسات كثيرة الى ان تضاعف عدد السكان المدينة عشرة أمثال يزداد الفرق في درجة الحرارة بين وسط تلك المدينة والمناطق الريفية المحيطة بها درجة مئوية واحدة .
تركز الصناعة في المدن : هو الذي يؤدي الى ارتفاع درجة حرارة المدن الصناعية وانتشار التلوث فيها اكثر من المدن الصناعية .
تعمل السمات المناخية كخشونة السطح بالمدينة مع تقليل سرعة الرياح يؤدي الى رفع درجات الحرارة فيها
الاثار المترتبة على مناخ المدينة هو تقليل الحد الكبير من احتمالات حدوث الصقيع وبالتالي زيادة طول فصل النمو وانعدام الانعكاسات الحرارية فيها .
قائمة المصادر
1- السامرائي ، قصي عبد المجيد ، عادل سعيد الراوي ، المناخ التطبيقي ، ط 1 ، كلية التربية جامعة بغداد، 1990
2 – شواورة ، علي سالم ، علم المناخ وتأثيره في البيئة الطبيعية و البشرية في العالم ، طبعة الأولى ، دار صفاء للنشر والتوزيع ، عمان ، 2014
مجلة كلية الجامعة الإسلامية ، العدد 13 ، 2010
حديد ، احمد سعيد ، حازم توفيق العاني ، المناخ المحلي ، جامعة بغداد ، بلا سنة
شبر ، مهند حطاب ، الخصائص المناخية والظواهر الطقس القاسي ، رسالة ماجستير ، جامعة الكوفة كلية التربية للبنات ، 2011
فاضل ، بدور ، المناخ التفصيلي للمدينة ، جامعة بغداد ، 2017
شواورة ، علي سالم ، علم المناخ وتأثيره في البيئة الطبيعية والبشرية ، ط1 ، دار الصفاء للنشر والتوزيع ، عمان ، 2014
