ภายในโลกเล็ก ๆ ที่แปลกประหลาดของ Microclimates

Aug 11 2020
ข้าวโพดก้านเดียวสามารถสร้างปากน้ำได้เอง แต่ปากน้ำคืออะไรและทำไมถึงมีความสำคัญ?
แม้แต่ต้นข้าวโพดที่ปลูกในทะเลทรายแอริโซนาก็สร้างปากน้ำได้เอง อุณหภูมิในแถวชลประทานที่ปรับระดับอย่างระมัดระวังที่ฐานของข้าวโพดเหล่านี้จะต่ำกว่าอุณหภูมิภายนอก การถ่ายภาพ Dusty Pixel / Getty

หากสภาพอากาศเป็นอารมณ์ของคุณสภาพอากาศก็เป็นบุคลิกของคุณ นั่นเป็นการเปรียบเทียบที่นักวิทยาศาสตร์บางคนใช้เพื่อช่วยอธิบายความแตกต่างระหว่างคำสองคำที่คนมักจะสับสน

กล่าวอีกนัยหนึ่งสภาพอากาศมีอยู่ในระยะสั้น เป็นสถานะของบรรยากาศในพื้นที่เฉพาะในช่วงเวลาที่ จำกัด (คิดเป็นนาทีชั่วโมงวันหรือสัปดาห์) ในขณะเดียวกันสภาพภูมิอากาศจะอธิบายถึงแนวโน้มสภาพอากาศโดยเฉลี่ยในระยะยาว

และถ้าคุณกำลังสนใจในสมัยคุณควรที่จะรู้ภูมิศาสตร์: สภาพภูมิอากาศโลกของเราถูกสร้างขึ้นจากขนาดเล็กภูมิอากาศในภูมิภาค ทำลายสิ่งเหล่านั้นลงแล้วคุณจะพบความแตกต่างในท้องถิ่นในทุกระดับที่เป็นไปได้

ที่นำเราไปพันธ์ซึ่งเป็นเรื่องที่น่าตื่นตาตื่นใจกับการใช้งานในวงกว้างสำหรับการเลี้ยงการอนุรักษ์การจัดการสัตว์ป่าและการวางผังเมือง

เรื่องขนาด

สภาพอากาศเป็นเหมือนพรมทอ ภาพใหญ่สำคัญไม่มีคำถาม แต่รายละเอียดที่ดูเหมือนเล็กน้อยทั้งหมดที่พบในภาพรวมทั้งหมดนั้นมีขนาดใหญ่กว่า

ทอมมาโซยุคเกอร์เป็นนักวิทยาศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อมที่มหาวิทยาลัยบริสตอล ในอีเมล Jucker กล่าวว่าเขาให้คำจำกัดความของ microclimate ว่า "ชุดของสภาพภูมิอากาศ (อุณหภูมิปริมาณน้ำฝนความชื้นการแผ่รังสีแสงอาทิตย์) ที่วัดได้ในพื้นที่ที่มีการแปลโดยทั่วไปจะอยู่ใกล้พื้นดินและในระดับเชิงพื้นที่ที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับกระบวนการทางนิเวศวิทยา .”

เราจะพูดถึงเรื่องนั้นในอีกสักครู่ แต่ก่อนอื่นมีเกณฑ์อื่นที่จะกล่าวถึง ตามคำจำกัดความของนักวิจัยบางคนสภาพภูมิอากาศจะต้องแตกต่างจากพื้นที่ขนาดใหญ่ที่ล้อมรอบ

ป่าไม้เป็นตัวอย่างที่ดี "สภาพภูมิอากาศใกล้พื้นดินในป่าฝนเขตร้อนแตกต่างอย่างมากจากสภาพอากาศในท้องฟ้าที่สูงกว่า 50 เมตร [164 ฟุต]" Solomon Dobrowskiนักนิเวศวิทยาของมหาวิทยาลัยมอนทาน่ากล่าวในอีเมล "การไล่ระดับสีในแนวตั้งนี้ท่ามกลางปัจจัยอื่น ๆ ช่วยให้เกิดความหลากหลายทางชีวภาพที่น่าทึ่งอย่างที่เราเห็นในเขตร้อน"

ในทำนองเดียวกันนักวิทยาศาสตร์สังเกตว่าสุริยุปราคาบางส่วนในปี 2558 ทำให้อุณหภูมิอากาศของทุ่งหญ้าในยุโรปตะวันออกเปลี่ยนแปลงไปอย่างมากมากกว่าที่เกิดในป่าใกล้เคียง นั่นเป็นเพราะต้นไม้ไม่เพียง แต่ให้ร่มเงา แต่ใบของมันยังสะท้อนรังสีดวงอาทิตย์อีกด้วย ในขณะเดียวกันป่าไม้มักจะลดความเร็วลม

ปัจจัยเหล่านี้ทั้งหมดรวมกัน การทบทวนสถานที่ที่เป็นป่า 98 แห่งในปี 2019 ซึ่งกระจายอยู่ใน 5 ทวีปพบว่าป่าไม้มีอุณหภูมิเฉลี่ย 7.2 องศาฟาเรนไฮต์ (4 องศาเซลเซียส) เย็นกว่าพื้นที่ภายนอก

ตอนนี้ถ้าคุณเกลียดความหนาวอย่ากังวล มีข้อยกเว้นที่สะดวกสบายสำหรับกฎ จากการศึกษาเดียวกันนั้นป่ามักจะร้อนกว่าสภาพแวดล้อมภายนอก 1.8 องศาฟาเรนไฮต์ (1 องศาเซลเซียส) ในช่วงฤดูหนาว ค่อนข้างเย็น

ภาพนี้ของเทือกเขาซานตาโมนิกาในแคลิฟอร์เนียแสดงให้เห็นว่าทางลาดที่หันหน้าไปทางทิศเหนือ (ซ้าย) สามารถปกคลุมด้วยซีอาโนทัสสีขาวที่กำลังบานสะพรั่งได้อย่างไร พืชที่แตกต่างกัน.

ชีวิตของแมลง

เมื่อไหร่ปากน้ำจะหยุดเป็นเช่นไร? กล่าวอีกนัยหนึ่งมีขนาดสูงสุดที่เราควรทราบเมื่อพูดคุยกันหรือไม่?

ขึ้นอยู่กับว่าคุณถามใคร "ในแง่ของมาตราส่วนแนวนอนบางคนกำหนด" ปากน้ำ "เป็นอะไรก็ได้ที่มีระยะน้อยกว่า 100 เมตร [328 ฟุต]" ยุคเกอร์กล่าว "โดยส่วนตัวแล้วฉันไม่ค่อยคาดเดาเกี่ยวกับเรื่องนี้"

แต่เขาบอกว่า "มาตราส่วนที่เราต้องการวัด [เฉพาะ] microclimate" ควร "กำหนด" ด้วยคำถามที่เราพยายามจะตอบ

"ถ้าฉันอยากรู้ว่าอุณหภูมิมีผลต่อการสังเคราะห์แสงของใบไม้อย่างไรฉันควรวัดอุณหภูมิที่สเกลเซนติเมตร" Jucker อธิบาย "ถ้าฉันต้องการทราบว่าอุณหภูมิมีผลต่อความต้องการที่อยู่อาศัยของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่ที่เคลื่อนที่ได้หรือไม่และอย่างไรก็น่าจะเกี่ยวข้องมากกว่าในการจับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในระยะ [หลายสิบถึงหลายร้อย] เมตร"

ตัวอย่างเช่นพืชที่โดดเดี่ยวมีอำนาจในการสร้างปากน้ำขนาดเล็ก เพียงแค่ถามPeter Blankenศาสตราจารย์ด้านภูมิศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโคโลราโดโบลเดอร์และผู้ร่วมเขียนหนังสือปี 2016 เรื่อง " สภาพอากาศจุลภาคและภูมิอากาศในท้องถิ่น "

"ข้าวโพดก้านเดียวสามารถสร้างปากน้ำได้เองโดยการบังแดดและการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของดินในบริเวณใกล้เคียงกับก้าน" Blanken กล่าวทางอีเมล "สำหรับไร่ข้าวโพด microclimate ที่สร้างขึ้นจะมีขนาดใหญ่กว่ามากและขยายไปทั่วทั้งทุ่ง" Blanken กล่าวทางอีเมล

สิ่งมีชีวิตหลายชนิดออกมาอาศัยอยู่ในดินแดนจุลภาคที่สกปรกที่สุดที่คุณสามารถจินตนาการได้

ใช้เพลี้ยไรแมงมุมและแมลงใบคนงานเหมือง สัตว์ร้ายเหล่านี้ทั้งหมดถูกทำลายโดยใบพืชที่พวกมันกินเข้าไป และทุกใบก็มีภูมิอากาศในตัวของมันเอง การสังเกตแสดงให้เห็นว่าเพลี้ยจะออกหาใบไม้ที่เย็นกว่าในขณะที่สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังอื่น ๆ ชอบที่มีอากาศอบอุ่น

เนื่องจากสัตว์เหล่านี้ไม่สามารถสร้างความร้อนในร่างกายได้เอง microclimates ของใบไม้จึงมีผลกระทบที่สำคัญต่อความเป็นอยู่ของพวกมัน

ผลกระทบจากเกาะความร้อนในเมืองเป็นตัวอย่างที่ดีของการทำงานของสภาพอากาศในระดับจุลภาค

Microclimates ในระดับแกรนด์

เป็นความลับที่โลกของเรากำลังผ่านช่วงเวลาที่ยากลำบากในระดับมหภาค อุณหภูมิทั่วโลกคือการปีนเขา ; เก้าใน10 ปีที่ร้อนแรงที่สุดเป็นประวัติการณ์เกิดขึ้นตั้งแต่ปี 2548 และจากการประมาณการล่าสุดประมาณ 1 ล้านชนิดทั่วโลกกำลังเผชิญกับการสูญพันธุ์เนื่องจากกิจกรรมของมนุษย์

“ คำถามใหญ่ข้อหนึ่งที่นักนิเวศวิทยาและนักวิทยาศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อมพยายามหาคำตอบในตอนนี้คือสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดและระบบนิเวศทั้งหมดจะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างรวดเร็วและการสูญเสียถิ่นที่อยู่อาศัยอย่างไร” นายยุคเกอร์กล่าว "... สำหรับฉันแล้ว [microclimates] เป็นองค์ประกอบสำคัญของงานวิจัยนี้ - หากเราไม่วัดและทำความเข้าใจสภาพภูมิอากาศในระดับที่เหมาะสมการคาดการณ์ว่าสิ่งต่างๆจะเปลี่ยนแปลงไปในอนาคตจะยากขึ้นมากเพียงใด"

นักพัฒนาเข้าใจมานานแล้วถึงผลกระทบของสภาพอากาศขนาดเล็กที่มีต่อชีวิตประจำวันของเรา เกาะร้อนในเมืองเป็นเมืองที่มีอุณหภูมิสูงกว่าพื้นที่ชนบทใกล้เคียง

พืชปล่อยไอระเหยที่สามารถปรับสภาพอากาศในท้องถิ่นได้ แต่ในเมืองความเขียวขจีตามธรรมชาติมักจะหายาก เพื่อให้เรื่องแย่ลงถนนและอาคารหลายแห่งของเรามีนิสัยที่ไม่ดีในการดูดซับหรือปล่อยความร้อนจากดวงอาทิตย์อีกครั้ง การปล่อยยานพาหนะไม่ได้ช่วยสถานการณ์นี้อย่างแน่นอน

ถึงกระนั้นก็ไม่ใช่ว่าบอสตันหรือปักกิ่งเป็นเสาหินกันความร้อน บางครั้งอุณหภูมิที่บันทึกไว้ภายในเมืองเดียวจะแตกต่างกันไป 15 ถึง 20 องศาฟาเรนไฮต์ (8.3 ถึง 11.1 องศาเซลเซียส)

นั่นคือจุดที่สวนสาธารณะในรถไฟฟ้าใต้ดินและต้นไม้ในเมืองเข้ามาพวกเขามีผลเย็นที่ดีในละแวกใกล้เคียง “ หลายเมืองทั่วโลกได้พัฒนาโปรแกรมเพื่อเพิ่มพื้นที่สีเขียวในเมือง” Blanken กล่าว "โครงการปลูกต้นไม้และโปรแกรมหลังคาเขียวแสดงให้เห็นถึงอุณหภูมิพื้นผิวที่ลดลงลดมลพิษทางอากาศและลดปริมาณน้ำผิวดิน (น้ำท่วมฉับพลัน) ในเขตเมือง"

ตอนนี้ที่น่าสนใจ

แมงมุมมอส Spruce-Fir ได้รับการตั้งชื่ออย่างเหมาะสม และพวกมันขึ้นอยู่กับสภาพอากาศที่เฉพาะเจาะจงมาก: ทาแรนทูลาในอเมริกาเหนือที่ใกล้สูญพันธุ์เหล่านี้อาศัยอยู่ใต้เสื่อมอสชื้นที่เติบโตบนโขดหินที่ระดับความสูง (ก่อนที่คุณจะถามมอสแห้งไม่ได้ตัดมันสำหรับพวกเขา)