مدة سطوع الشمس
مدة سطوع الشمس أو ساعات سطوع الشمس هي مؤشر مناخي يقيس مدة سطوع الشمس في فترة معينة (عادةً يوم أو عام) لموقع معين على الأرض ، وعادةً ما يتم التعبير عنها كقيمة متوسطة على مدى عدة سنوات. إنه مؤشر عام على الغيوم في موقع ما، وبالتالي يختلف عن الإشعاع الشمسي ، الذي يقيس إجمالي الطاقة التي يوفرها ضوء الشمس خلال فترة معينة.
عادة ما يتم التعبير عن مدة سطوع الشمس بالساعات في السنة، أو بالساعات (المتوسطة) في اليوم. يشير المقياس الأول إلى مدى سطوع الشمس بشكل عام في موقع ما مقارنة بأماكن أخرى، بينما يسمح الأخير بمقارنة سطوع الشمس في المواسم المختلفة في نفس الموقع. [1] مقياس آخر يستخدم غالبًا هو النسبة المئوية لمدة سطوع الشمس الساطعة المسجلة ومدة ضوء النهار في الفترة المرصودة.
من الاستخدامات المهمة لبيانات مدة سطوع الشمس تحديد مناخ المواقع، وخاصة المنتجعات الصحية. ويأخذ هذا أيضًا في الاعتبار التأثير النفسي للضوء الشمسي القوي على رفاهية الإنسان. وغالبًا ما يتم استخدامه للترويج للوجهات السياحية. [1]
مدة النهار
إذا كانت الشمس فوق الأفق 50٪ من الوقت لسنة قياسية تتكون من 8760 ساعة، فإن أقصى مدة نهار ظاهرة ستكون 4380 ساعة لأي نقطة على الأرض. ومع ذلك، هناك تأثيرات فيزيائية وفلكية تغير هذه الصورة. على وجه التحديد، يسمح الانكسار الجوي للشمس بأن تظل مرئية حتى عندما تغرب فعليًا تحت الأفق . لهذا السبب، يكون متوسط النهار (بغض النظر عن تأثيرات السحب) أطول في المناطق القطبية، حيث تقضي الشمس الظاهرة معظم الوقت حول الأفق. تتمتع الأماكن الموجودة في الدائرة القطبية الشمالية بأطول نهار سنوي إجمالي، 4647 ساعة، بينما يتلقى القطب الشمالي 4575 ساعة. نظرًا للطبيعة الإهليلجية لمدار الأرض ، فإن نصف الكرة الجنوبي ليس متماثلًا: تتلقى الدائرة القطبية الجنوبية ، التي يبلغ عدد ساعات النهار فيها 4530 ساعة، خمسة أيام أقل من أشعة الشمس مقارنة بنقيضها . يبلغ إجمالي ساعات النهار على خط الاستواء 4422 ساعة في السنة. [ 2 ]
التعريف والقياس
بديل=
نظرًا للحد الأقصى النظري لمدة النهار لموقع معين، فهناك أيضًا اعتبار عملي عند هذه النقطة تكون كمية ضوء النهار كافية لمعاملتها على أنها "ساعة سطوع الشمس". تمثل ساعات سطوع الشمس "المشرقة" إجمالي الساعات التي يكون فيها ضوء الشمس أقوى من عتبة محددة، على عكس الساعات "المرئية" فقط. على سبيل المثال، يحدث سطوع الشمس "المرئي" حول شروق الشمس وغروبها، ولكنه ليس قويًا بما يكفي لإثارة مستشعر موحد. يتم إجراء القياس بواسطة أدوات تسمى مسجلات سطوع الشمس . لغرض محدد لتسجيل مدة سطوع الشمس، يتم استخدام مسجلات كامبل ستوكس ، والتي تستخدم عدسة زجاجية كروية لتركيز أشعة الشمس على شريط مصمم خصيصًا. عندما تتجاوز الكثافة عتبة محددة مسبقًا، يحترق الشريط. يتناسب الطول الإجمالي لأثر الاحتراق مع عدد الساعات الساطعة. [3] نوع آخر من المسجلات هو مسجل سطوع الشمس جوردان . تتمتع المسجلات الإلكترونية الأحدث بحساسية أكثر استقرارًا من حساسية الشريط الورقي.
من أجل توحيد البيانات المقاسة في جميع أنحاء العالم، حددت المنظمة العالمية للأرصاد الجوية (WMO) في عام 1962 تصميمًا موحدًا لمسجل كامبل-ستوكس، والذي يُسمى مسجل أشعة الشمس المرجعي المؤقت (IRSR). [1] في عام 2003 ، تم تعريف مدة سطوع الشمس أخيرًا على أنها الفترة التي يتجاوز فيها الإشعاع الشمسي المباشر قيمة عتبة 120 وات/م 2. [1]
التوزيع الجغرافي
تتبع مدة سطوع الشمس نمطًا جغرافيًا عامًا: تتمتع خطوط العرض شبه الاستوائية (حوالي 25 درجة إلى 35 درجة شمالًا / جنوبًا) بأعلى قيم سطوع الشمس، لأن هذه هي مواقع الجوانب الشرقية لأنظمة الضغط العالي شبه الاستوائية ، المرتبطة بالنزول واسع النطاق للهواء من طبقة التروبوبوز العليا. توجد العديد من أكثر مناخات العالم جفافًا بجوار الجوانب الشرقية للمرتفعات شبه الاستوائية، مما يخلق ظروفًا جوية مستقرة، وانقلابًا حراريًا قليلاً، ورطوبة وغطاء سحابي قليل. المناطق الصحراوية، ذات الضغط المرتفع الثابت تقريبًا في الأعلى والتكثيف النادر - مثل شمال إفريقيا وجنوب غرب الولايات المتحدة وغرب أستراليا وجنوب الشرق الأوسط - هي أمثلة على المناخات الحارة والمشمسة والجافة حيث تكون قيم مدة سطوع الشمس مرتفعة للغاية.
المنطقتان الرئيسيتان اللتان تتمتعان بأعلى مدة لسطوع الشمس، مقاسة كمتوسط سنوي، هما الصحراء الكبرى الوسطى والشرقية -التي تغطي دولًا صحراوية شاسعة في الغالب مثل مصر والسودان وليبيا وتشاد والنيجر- وجنوب غرب الولايات المتحدة ( أريزونا وكاليفورنيا ونيفادا ). [4] المدينة التي تدعي اللقب الرسمي لأكثر مدينة مشمسة في العالم هي يوما، أريزونا ، بأكثر من 4000 ساعة (حوالي 91٪ من وقت النهار) من سطوع الشمس سنويًا، [ 4 ] [ 5 ] لكن العديد من الكتب المناخية تشير إلى أنه قد تكون هناك مناطق أكثر مشمسة في شمال إفريقيا. [ بحاجة لمصدر ] في الحزام الذي يضم شمال تشاد وجبال تيبستي وشمال السودان وجنوب ليبيا وصعيد مصر ، تقدر مدة سطوع الشمس السنوية بأكثر من 4000 ساعة. توجد أيضًا منطقة أصغر معزولة من أقصى سطوع للشمس في قلب القسم الغربي من الصحراء الكبرى حول كتلة إيجب وإرغ شيش ، على طول حدود الجزائر وموريتانيا ومالي حيث يتم تجاوز علامة 4000 ساعة أيضًا. [6] تتلقى بعض الأماكن في داخل شبه الجزيرة العربية 3600-3800 ساعة من سطوع الشمس سنويًا. أكبر منطقة مشمسة في العالم (أكثر من 3000 ساعة من سطوع الشمس سنويًا) هي شمال إفريقيا. الشهر الأكثر إشراقًا في العالم هو شهر ديسمبر في شرق القارة القطبية الجنوبية، حيث يبلغ عدد ساعات سطوع الشمس يوميًا ما يقرب من 23 ساعة. [7]
وعلى العكس من ذلك، فإن خطوط العرض الأعلى (فوق 50 درجة شمالًا/جنوبًا) الواقعة في الرياح الغربية العاصفة يكون الطقس فيها أكثر غيومًا وأقل استقرارًا وأكثر أمطارًا ، وغالبًا ما يكون لديها أدنى قيم لمدى سطوع الشمس سنويًا. المناخات المحيطية المعتدلة مثل تلك الموجودة في شمال غرب أوروبا والساحل الشمالي الغربي لكندا ومناطق جزيرة نيوزيلندا الجنوبية هي أمثلة على المناخات الباردة والغائمة والرطبة حيث تكون قيم مدة سطوع الشمس الخالية من الغيوم منخفضة للغاية. تقع المناطق ذات أدنى مدة سطوع الشمس سنويًا في الغالب فوق المحيطات القطبية، بالإضافة إلى أجزاء من شمال أوروبا وجنوب ألاسكا وشمال روسيا والمناطق القريبة من بحر أوخوتسك . المكان الأكثر غيومًا في الولايات المتحدة هو خليج كولد في ألاسكا ، بمتوسط 304 يومًا من الغيوم الكثيفة (تغطي أكثر من 3/4 السماء). [8] بالإضافة إلى هذه المناخات المحيطية، يمكن أن تصل مدة سطوع الشمس في بعض الأحواض ذات خطوط العرض المنخفضة المحاطة بالجبال، مثل حوض سيتشوان وحوض تايبيه ، إلى 1000 ساعة في السنة، حيث يهبط الهواء البارد باستمرار ليشكل ضبابًا لا تستطيع الرياح تبديده. [9] تعد تورشافن في جزر فارو من بين أكثر الأماكن غيومًا في العالم حيث يبلغ عدد ساعات سطوع الشمس فيها 840 ساعة فقط سنويًا. أما جزيرة كامبل جنوب نيوزيلندا فهي أكثر غيومًا حيث يبلغ عدد ساعات سطوع الشمس فيها 647 ساعة فقط سنويًا، بينما تحصل محطة بيلينجهاوزن قبالة شبه الجزيرة القطبية الجنوبية على 591 ساعة فقط من ساعات سطوع الشمس سنويًا. [ بحاجة لمصدر ]
انظر أيضا
مراجع
- ^ abcd "8. قياس مدة سطوع الشمس" (PDF) ، دليل الأدوات وطرق الرصد الجوية ، المنظمة العالمية للأرصاد الجوية، 2008، مؤرشف من الأصل في 2013-02-03
- ^ جيرهارد هولتكامب، الأماكن الأكثر إشراقًا وظلامًا على الأرض، سكيلوجز، مؤرشف من الأصل في 2009-10-27
- ^ تعريفات للعناصر اليومية الأخرى، المكتب الأسترالي للأرصاد الجوية
- ^ ab أكثر الأماكن المشمسة في العالم، النتائج الحالية.com
- ^ تصنيف المدن على أساس نسبة سطوع الشمس السنوي المحتمل، NOAA ، 2004
- ^ جودار ، آلان. تابود ، مارتين (2009)، المناخات: الآليات والتباين والتقسيم (بالفرنسية)، أرماند كولين، ISBN 9782200246044
- ^ بيانات مناخ القطب الجنوبي، تم أرشفتها من الأصل في 2008-05-07
- ^ الأماكن الأكثر غيومًا في الولايات المتحدة، النتائج الحالية.com
- ^ دومروس، مانفريد؛ بينج، جونجبينج (1988)، مناخ الصين ، سبرينغر، ص 75-78، ISBN 9783540187684
روابط خارجية
- بوابة بيانات الأمم المتحدة: المنظمة العالمية للأرصاد الجوية المعايير القياسية: أشعة الشمس
- خريطة ساعات سطوع الشمس في أستراليا
- خريطة العالم لمدد سطوع الشمس (صورة يونيو)
- خريطة العالم لمدد سطوع الشمس أرشيف 2019-06-26 على موقع Wayback Machine (متوسط سنوي)
