ورشة عمل

التغير المناخى واثرة على الانتاج الزراعى

إعداد أستاذ دكتور/ حمدى أبراهيم

الجلسة الأولى ومدتها ساعتان ونصف:

البيئة الزراعية وعناصرها

أى كائن حى موجود على سطح الأرض هو محصلة لعاملين رئيسين : الأول هو العامل الوراثى (متمثلاً فى الصفات الوراثية التى يتوارثها الكائن الحى من الأباء والتى تميزه عن الأجناس والأنواع والأصناف الأخرى) والعامل الثانى والذى يهما فى موضوعاً الحالى هو العامل البيئى.

تعريف البيئة.

تعرف البيئة بصفة عامة على أنها كل مايحيط بالكائن الحى, بالتالى فالبيئة الزراعية هى كل مايحيط بالنباتات أو الحيوانات محل الدراسة. والنظام البيئى تتفاعل عناصرة مع بعضها البعض لإحداث توازن محكم بين هذه العناصر يضمن بقائها بصورة شبه ثابتة لأمد بعيد يتيح من خلالة توفير سبل المعيشة على الأرض.

عناصر البيئة الزراعة :

تنقسم البيئة الزراعية إلى قسمين رئيسيين هما : الأول هو التربة مضافاً اليها المياه والثانى هو المناخ.  فالأول هو الوسط الذى تتم فيه الزراعة والثانى هو الوسط المحيط بالكائن الحى. ويتفاعل ويتداخل العنصرين معاً بصورة واضحة وعلى نطاق كبير حيث يؤثر كلاً منهما على الأخر, فى نظام محكم خلق ليحفظ صورة الحياة على سطح الأرض.

تدخل الأنسان فى النظام البيئى عن طريق الأنشطة الصناعية والأسراف فى أستخدام مصادر الطاقة وقطع الغابات وتكثيف البناء والأسراف فى إستخدام الأسمدة المعدنية والمبيدات وخلافة من أنشطة أثر بصورة كبيرة على النظام البيئى مما أحدث خلل فى هذا النظام

الطقس والمناخ :

لعلنا نسمع كثير من خلال الأرصاد الجوية أو النشرات عن حالة الطقس والمقصود بها ؟؟

الطقس : هو عبارة عن حالة الهواء الذي يحيط بالأرض. فقد يكون الطقس حاراً أو بارداً، غائماً أو صافياً، عاصفاً أو هادئاً، وموجات الصقيع أو المطر، أو الثلج أو البرد.

بالتالى نحن نقصد به وصف حالة الجو لمنطقة معينة في لحظة أو يوم معين من حيث درجة حرارته ومقدار الضغط ونوع الرياح التي تهب عليه في ذلك الوقت ومقدار الرطوبة فيه من حيث السُحب والضباب ودرجة كثافتهما وغير ذلك من المعلومات. إذاً يمكننا أن نقول أن الطقس هو عبارة عن حالة الجو أثناء فترة قصيرة.

المناخ : هو عبارة عن مجمل حالة الطقس في منطقة ما لفترة طويلة من الزمن. بالتالى يمكننا القول أن المناخ هو معدل الطقس لمنطقة معينة على مدى فترة طويلة من الزمن، وقد تمتد لعدة سنوات.

والذى يهمنا فى موضوع ورشتنا هو المناخ وتسليط الضوء على التغيرات المناخية المرتقب حدوثها.

ومن هنا أمكننا تقسيم العالم مناخياً إلى مناطق محددة على حسب المناخ السائد بها كالتالى :

مناطق أستوائية

مناطق حارة

مناطق شبة حارة ومعتدلة دافئة

مناطق معتدلة باردة

مناطق باردة.

مناطق قطبية متجمدة.

العناصر الرئيسية للمناخ والتفاعل بينها:

دراسة مناخ منطقة معينة تعنى دراسة مجموعة من العناصر تكون فى مجملها مايسمى بمناخ المنطقة محل الدراسة: وأهم هذه العناصر هى درجة الحرارة والرطوبة والأمطار والأضاءة والضغط الجوى.

<!--درجة الحرارة : تقاس درجة الحرارة بجهاز الترمومتر. وفى المجال الزراعى نحتاج لقياس درجة الحرارة مرتين يومياً على الأقل الأولى تعرف بدرجة الحرارة العظمى وتكون وقت تعامد الشمس (الظهيرة) والثانية تعرف بدرجة الحرارة الدنى أو الصغرى وتقاس فى منتصف الليل.  ويتم حساب المتوسط اليومى ومنه يحسب المتوسط الشهرى أو متوسط درجات الحرارة العظمى والصغرى شهرياً أو وسنوياً. ويحدد مدى الأقتراب وأو الإبتعاد عن خط الأستواء درجة حرارة المنطقة, كذلك فإن الأرتفاع أو الأنخفاض عن سطح البحر يلعب دور هام فى درجات حرارة المنطقة حيث وجد أن كل أرتفاع مقدارة 1000 متر عن سطح البحر يؤدى لخفض درجة الحرارة بمعدل 5 إلى 6 مْ.  ودرجة حرارة المنطقة عنصر جوهرى فى نجاح زراعة أى محصول بها, فلكل محصول أحتياجات حرارية محددة. ويتوجب علينا تناول أضرار الحرارة المرتفعة أو المنخفضة عن الحد اللازم على النباتات والحيوانات, ومن أهم العوامل التى يتوقف عليها الضرر الناجم عن أرتفاع أو إنخفاض درجة الحرارة عن الحد اللازم (نوع النبات, عمر النبات, نوع النسيج, درجة النشاط, مدة التعرض, قوة النبات وحالتة الغذائية, نسبة الرطوبة فى الجو وغيرها من العوامل) وكذلك النوع الحيوانى والهدف من تربيتة (لحوم, البان, بيض) وكذلك دراسة أحتياجاتة المثلى من درجة الحرارة.

كما يجب علينا دراسة الثابت الحرارى للمنطقة بدقة لتحديد النوع النباتى التى تجود زراعتة فى هذه المنطقة.

<!--الأضاءة: من المعلوم أن الضوء الطبيعى الموجود على سطح الكرة الرضية مصدرة هو الشمس. والضوء ينبعث من الشمس فى صورة موجات متباية فى طوله الموجى ونتيجة لهذا نجد أن لها تأثيرات فسيولوجية متباينة, فيكون البعض منها مفيد وضرورى للنبات والبعض الأخر له تأثيرات سلبية علية. وضوء الشمس بصفة عامة ينقسم إلى قسمين : القسم الأول يطلق علية الضوء المرئى (الأشعة المرئية) وهو ماتستطيع العين البشرية رؤيته بوضوح والقسم الثانى هو الضوء الغير مرئى, ويقع خارج إطار رؤية العين البشرية (سواء أعلى أو أقل من مدى رؤية العين والتى تتراوح من 390 إلى 760 مللميكرون) وهذا بدورة ينقسم إلى قسمين الأول هو الأشعة فوق البنفسجية وتمثل فى مجملها مابين 6 : 7 % من أشعة الشمس وطبقة الأوزون الموجودة بالغلاف الجوى لها القدرة على إمتصاص 98% من هذه الأشعة وماينفذ للغلاف الجوى فقط 2% منها, أما القسم الثانى فيشمل الأشعة تحت الحمراء وتمثل حوالى 43% من أجمال ضوء الشمس. والضوء له أثر كبير على النباتات يتمثل فى كونه العنصر الرئيسى للبناء الضوئى فى النباتات.

طول النهار

يقصد بطول النهار عدد ساعات سطوع الشمس على المنطقة. بالتالى يمكننا تقسيم المناطق إلى مناطق نهار طويل ومناطق نهار قصير. والأنواع النباتية تتأثر بطول فترة الإضاءة (طول النهار) فمنها مايحب النهار الطويل وتسمى نباتات النهار الطويل وأخرى تجود فى مناطق النهار القصير وتسمى نباتات النهار القصير واخرى لاتتأثر كثيراً بطول النهار وتسمى نباتات محايدة.

<!--الرطوبة والأمطار: الماء هو العنصر الرئيسى والجوهرى لنمو النباتات والمصدر الرئيسى للمياه العذبة على سطح الكرة الأرضية هو الأمطار. وزياده هطول المطر تجعل الهواء الجوى مشبة ببخار الماء مما يفع من الضغط الجوى فى هذه المناطق. وأرتفاع نسبة الرطوبة بالجو يقلل من فقد الماء من النبات عن طريق النتح كما إنه يشجع على انتقال الكربوهيدرات بالنبات. ولكن أرتفاع نسبة الرطوبة بالهواء يضاعف الأحساس بحرارة الجو كما يساعد على إنتشار الأمراض الفطرية على النبات والحيونات ويقلل من شهية الحيونات للطعام. ويمكن تقسيم المناطق الجغرافية إلى مناطق ممطرة ومناطق شبة جافة ومناطق جافة على حسب كمية الأمطار التى تهطل عليها سنوياً قياس الرطوبة

من المعروف أن الأمطار تنتج من تكاثف بخار الماء فى صورة سحب تحركها الرياح لتصتدم ببعضها محدثة الرعد والأمطار.

من الأخطار الناجمة عن الأمطار حدوث السيول والفيضانات وكذلك الأمطار الحمضية.

تتكون السيول نتيجة سقوط كمية كبيرة من الأمطار تفوق مجموع الفاقد المائى. ويذداد تجمعها فى المناطق المنخفضة وتبدأ فى الحركة ببطء وتزداد سرعة تحركها بمرور الوقت واستمرار هطول الأمطار مخلفة دمار ملحوظ.

الأمطار الحمضية ومرجعها الرئيسى تصصاعد الغازات الصناعية ومن أهمها غازات الكبريت والتى تتفاعل مع بخار الماء مع بخار الماء مكونة نسبة من الأحماض العضوية  مثل حامض الكبريتك وهو حامض قوى. ويظل الحامض معلق فى الغلاف الجوى فى صورة رذاذ دقيق حتى يتساقط مع الأمطار.

<!--الرياح:

 الرياح هي الهواء المتحرك أفقيا على سطح الكرة الأرضية ، وتهب الرياح من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض ، وغالبا ما يكون اندفاعها على شكل هبات متقطعة تقاس سرعتها بواسطة جهاز الآنيمومتر و تتفاوت سرعة الرياح من الكيلومتر في الساعة إلى ما فوق المائة الكيلومتر، ويرجع هذا التفاوت إلى اختلاف الفروق بين مناطق الضغط المرتفع والضغط المنخفض ، فإذا كان هذا الفرق كبيرا زادت سرعة الرياح والعكس صحيح. 

أثر دوران الأرض على اتجاهات الرياح 

من المعروف أن الرياح تنتقل من مناطق الضغط المرتفع إلى مناطق الضغط المنخفض وهذا الانتقال غير عمودي وذلك لتأثر الرياح بدوران الأرض حول نفسها ويؤدي ذلك إلى انحراف الرياح إلى يمين اتجاهها في نصف الكرة الشمالي وإلى يسار اتجاهها في نصف الكرة الجنوبي وهو ما يعرف باسم قانون فرل . فإذا كانت الرياح تتجه نحو الشمال في نصف الكرة الشمالي فإنها تنحرف نحو الشرق قليلا. 

كيفية معرفة اتجاه الرياح

يعرف اتجاه الرياح بواسطة جهاز رصد اتجاه الرياح الذي يتكون أصلا من سهم متحرر الحركة كالتالي : 

1- ذراع ينتهي أحد طرفيه برأس سهم و الآخر بصفيحة عريضة مثبتة عموديا بموازاة السهم وهذا الذراع مثبت في وضع أفقي على عمود رأسي من يدور بسهولة في أي اتجاه.

2- ذراعين مثبتين على العمود الرأسي في وضع أفقي تشير أطرافها للجهات الجغرافية الأربعة تصنع هذه الأقسام من معدن شديد المقامة . 

إذا كانت الرياح آتية من الغرب ستدفع ذيل السم أمامها وبذلك يتجه راس السم ناحية الغرب أي نحو الجهة التي تهب منها الرياح. 

تنسب الرياح إلى الجهة آلاتية منها وليست المتجهة نحوها ، فإذا كانت آتية من الغرب ومتجهة نحو الشرق سميت الرياح بالغربية .

أنواع الرياح 

تنقسم الرياح إلى عدة أنواع منها الرياح الدائمة أي التي تهب على مدى السنة ومنها الموسمية و هي التي يقتصر هبوبها على فصل معين و قد تكون الرياح محلية أي تهب على إقليم محدود من سطح الأرض وفي الأخير الرياح اليومية مثل نسيم البر و نسيم البحر ، ونسيم البر (الوادي و الجبل).

 الرياح الدائمة : تتميز هذه الرياح بشبه دوام هبوبها على إقليم ما طول العام تقريبا و حيث لا يتغير كثيرا اتجاهها وتلاحظ الرياح الدائمة في كل أقاليم سطح الكرة الأرضية تقريبا و إن كان مداها وقوتها يختلف من مكان لآخر ومن فصل لآخر وأهم أنواعها : 

أ - رياح تجارية : تتجه الرياح التجارية من مناطق الضغط المرتفع ما فوق المداري نحو مناطق الضغط المنخفض الاستوائي، ويكون اتجاهها في غالب الأحيان على النطاق الإقليمي شمالي شرقي في نصف الكرة الشمالي وجنوبي شرقي في نصف الكرة الجنوبي وتتميز الرياح التجارية بانتظام هبوبها و تلطيفها للحرارة في فصل الصيف أحيانا و إن كانت أحد عوامل الجفاف بصورة عامة. تتسبب في سقوط المطر على بعض الأقاليم التي يعبرها نظرا لمرورها على البحار والمحيطات وتشبعها ببخار الماء واصطدامها بالمرتفعات كالرياح التي تهب على الساحل الشمالي الشرقي لأمريكا الجنوبية . 

ب - الرياح العكسية : تتجه الرياح العكسية من مناطق الضغط المرتفع ما فوق المداري نحو مناطق الضغط المنخفض دون القطبية ، أي أنها تنتشر في معظم المناطق المعتدلة ، واتجاهها جنوبي غربي في نصف الكرة الشمالي وشمالي غربي في نصف الكرة الجنوبي ، وتتميز الرياح العكسية بعدم استقرار اتجاهها وقوتها و نظرا لتغير اتجاهها نحو الغرب في غالب الأحيان سميت بالرياح الغربية ، كما تتميز بدفئها و أمطارها ، وظهور الكثير من الأعاصير في مناطق هبوبها . 
ج - الرياح القطبية : وهي التي تهب من مناطق الضغط المرتفع القطبي نحو منطقة الضغط المنخفض دون القطبي. تهب شمالية شرقية في نصف الكرة الشمالي وجنوبية شرقية في نصف الكرة الجنوبي وتتميز الرياح القطبية بالبرودة الشديدة والسرعة الكبيرة مع الانتظام في هبوبها . 

ينتج عن تلاقي الرياح القطبية الباردة بالرياح العكسية الدافئة أعاصير نظرا لاختلاف درجة حرارة كل منهما. 

 الرياح الموسمية : يعود نشوء هذه الرياح إلى ظروف الضغط الجوي التي تتعرض إلى تحولات كبيرة ما بين الصيف والشتاء و كثيرا ما تلي الرياح التجارية

تهب الرياح الموسمية في مواعد معينة على أقاليم محصورة في المناطق المدارية. تتميز الرياح الموسمية بأمطارها الصيفية الغزيرة وبجفاف معظم مناطق هبوبها في فصل الشتاء و باختلاف اتجاهاتها في الصيف عن الشتاء . 

يسود هبوب الرياح الموسمية جهات مختلفة داخل المنطقة المدارية ، ومن أهم هذه المناطق جنوب وشرق آسيا حيث تهب على كل من الهند و الباكستان و بنغلادش والهند الصينية والصين واليابان وكوريا ومنشوريا. 

ففي فصل الصيف ترتفع درجة الحرارة كثيرا في أواسط آسيا مما يؤدي إلى نشوء منطقة ضغط منخفض تنجذب الرياح إليها من المحيط الهادي والهندي المجاورين. 
يكون اتجاهها غالبا جنوبي غربي فوق الهند و الباكستان و البنغلادش ، وجنوبية ،على الهند الصينية والصين ، وجنوبي شرقي فوق اليابان وكوريا ومنشوريا . 
تتسبب الرياح الموسمية في سقوط أمطار غزيرة على السفوح الجبلية المواجهة لها خلال فصل هبوبها. 

تنخفض درجة الحرارة في وسط آسيا في فصل الشتاء مما يشكل فوقها منطقة ضغط مرتفع تنشأ عنه رياح موسمية تتجه نحو مناطق الضغط المنخفض التي توجد فوق كل من المحيط الهندي و الهادي . وغالبا ما يكون اتجاه هذه الرياح شمالي شرقي على الهند وباكستان وبنغلادش والهند الصينية والصين وشمالي غربي في كوريا ومنشوريا واليابان تكون الرياح الموسمية الشتوية جافة إذا كان مصدر هبوبها من اليابس و ممطرة إذا مرت على بحار وتشبعت ببخار كما هو الحال في غرب اليابان وجنوب الصين وأقصى جنوب شرق الهند .

الرياح المحلية : تنحصر الرياح المحلية في هبوبها على مجالات محدودة المساحة وفي أوقات معينة . 

تختلف الرياح المحلية عن عيرها في كونها لا تستمر مدة موسم كامل كما تتميز بعدم انتظام هبوبها (تهب فى فترات المتقطعة).

تنشأ هذه الرياح بفعل عوامل محلية خاصة منها التضاريس والتغيرات التي تحدث في نظام الضغط الجوي . 

تسمى الرياح المحلية بأسماء محلية مختلفة ترتبط بالمناطق التي تنتشر بها و الرياح المحلية إما أن تكون حارة أو باردة. 

أ- الرياح المحلية الحارة : 

الخماسين : تهب من جنوب مصر في فصل الربيع وأوائل الصيف ، تتميز هذه الرياح بالسرعة لدرجة اقتلاع الأشجار أحيانا و برفع درجة الحرارة كثيرا مع إثارة الأتربة و الغبار بحيث تكاد تنعدم الرؤية في النهار كما يعمل هبوبها على إشعال الحرائق. 

السموم : تهب رياح السموم في فصل الربيع على الشام وشبه الجزيرة العربية في شكل رياح حارة تثير الأتربة وتضر مما يجعلها تشكل عائقا للإنسان و الحيوان و النبات. ويستمر هبوبها من يوم إلى ثلاثة أيام 

الهبوب : تهب في فصل الصيف على وسط وشمال السودان و تكون أحيانا مصحوبة بسقوط الأمطار ، تعمل هذه الرياح على رفع درجة الحرارة وإثارة الأتربة.

ب- الرياح المحلية الباردة : 

المسترال : تهب هذه الرياح في فصل الشتاء من وسط فرنسا نحو جنوبها خاصة فوق حوض نهر الرون يدوم هبوبها أحيانا عدة ساعات وقد يمتد أيام و تتميز رياح المسترال بسرعتها وبرودتها وجفافها مما جعلها خطرا على المزروعات . 

البورا : وهي رياح شديدة البرودة تهب شتاء على شمال بحر الأدرياتك ولها آثار سيئة مثل المسترال . 

الرياح اليومية : هي كل الرياح التي تحدث كل يوم بانتظام ومن أهمها نسيم البر و البحر ونسيم الوادي والجبل . 

<!--نسيم البر ونسيم البحر:  ينشأ نسيم البر البحر نتيجة الاختلاف اليومي بين الضغط الجوى فوق اليابس والماء ففي أثناء النهار يسخن اليابس بسرعة أكبر من الماء مما يؤدي إلى تمدد الهواء الملامس له وخفته ، بينما يكون الهواء الملامس للماء أثقل منه ولذلك يتحول هذا الأخير إلى ضغط مرتفع فوق الماء والأول ضغط منخفض فوق اليابس ويتحرك الهواء من الأول نحو الثاني ويعرف هذا الهواء المتحرك باسم نسيم البحر . ويعمل نسيم البحرعلى تلطيف درجة حرارة السواحل وخاصة في الجهات المدارية ولا يتعدى أثره فوق اليابس 30 كيلومتر . 

وفي أثناء الليل تفقد الأرض كسطح صلب حرارتها بسرعة بينما يحتفظ الماء كسائل بدفئه النسبي ولذلك يتكون ضغط مرتفع فوق اليابس ومنخفض فوق الماء ويتحرك الهواء من فوق اليابس نحو البحر ويعرف هذا الهواء المتحرك بنسيم البر . 

<!--نسيم الجبل و الوادي : ينشأ نسيم الجبل و الوادي بسبب الاختلاف اليومي في درجة الحرارة ما بين السطوح العليا للمرتفعات المواجهة وسطوح المنخفضات الواقعة في الظل مما يؤدي إلى تباين في الضغط الجوي فيتجه الهواء في النهار من الوادي البارد نحو الجبل الدافئ ويعرف ذلك بنسيم الوادي. 

وفي أثناء الليل تبرد سطوح الجبال بسرعة و يحتفظ الوادي بحرارته مما يؤدي إلى تحوله إلى منطقة ضغط منخفض . إذا في الليل يبرد هواء الجبال والمرتفعات و ينزلق هذا الهواء إلى الوديان المجاورة بفعل الانتقال الطبيعي بين الضغط المرتفع و المنخفض و بفعل الجاذبية الأرضية ويعمل هذا الهواء على خفض درجة حرارة هذه الوديان أثناء الليل ويعرف الهواء المتحرك من الجبال إلى الوديان باسم نسيم الجبل

<!-- الضغط الجوي Atmospheric Pressure

تعريف الضغط الجوي ..

هو وزن عمود الهواء المؤثر على وحدة المساحة ويمتد رأسيا من السطح إلى نهاية الغلاف الجوي. الضغط الجوي يكون أكبر ما يمكن بالقرب من سطح الأرض في أي مكان ويقل مع الارتفاع رأسيا إلى أعلى.

كيفية قياس الضغط الجوي ..

وحدة قياس الضغط الجوي = قوة أو وزن / مساحة

إذن وحدة قياس الضغط الجوي = وحدة قياس قوة/ وحدة قياس مساحة

= نيوتن/م2 = باسكال

أو = داين/ سنتيمتر2

يستخدم البار كوحدة لقياس الضغط الجوي 1 بار = 610 داين /سم2. ولأن هذه الوحدة كبيرة تم استخدام وحدة أصغر هي المليبار. (ا بار = 1000 ملليبار)

ومنذ فترة تم تسمية الملليبار باسم هكتوباسكال حسب تعليمات المنظمة العالمية للأرصاد الجوية

1 ملليبار = 1 هيكتوباسكال = 100 باسكال

وبصفة عامة فان الضغط الجوي يتناقص مع الارتفاع كما ان الضغط الجوي يتغير على سطح الأرض من مكان لآخر.

أجهزة قياس الضغط الجوي

الباروميتر الزئبقي العيني -  الباروجراف " مسجل الضغط الجوي"

يعرف سلوك الضغط الجوي بأنه مقدار التغير في قيمة الضغط الجوي في مكان ما خلال فترة زمنية محددة متعارف عليها في الأرصاد الجوية ( خلال الثلاث أو الست ساعات السابقة لوقت رصد وقياس عناصر الطقس) وأهمية معرفة سلوك الضغط الجوي أنها تساعد المتنبئ الجوي على معرفة تحسن أو سوء الأحوال الجوية فإذا كان سلوك الضغط الجوي موجبا فان ذلك يعني إما استمرار الطقس الجيد والحسن أو تحسن في أحوال الطقس الرديء وإذا كان مقدار سلوك الضغط الجوي سالبا فان هذا يعني استمرار الطقس السيئ أو أن الأحوال الجوية سوف تسوء .

خطوط تساوي الضغط الجوي "الايزوبار" Isobars

تعريف الأيزوبار هو الخط الذي يصل جميع الأماكن " أو النقاط" ذات الضغط المتساوي.

أهمية الأيزوبار 

من رسم خطوط تساوي الضغط الجوي على خرائط الطقس السطحية يمكن تحديد ومعرفة توزيع أنظمة الضغط المختلفة من منخفضات جوية مرتفعات جوية أخدود الضغط المنخفض أو انبعاج الضغط المرتفع.....الخ

العوامل المؤثرة في الضغط الجوي .

1- مقدار بخار الماء الموجود في الهواء 

نظرا لأن كثافة بخار الماء أقل من كثافة الهواء فإنه عندما تزداد كمية بخار الماء في هواء منطقة ما يقوم بإزاحة جزء من الهواء من تلك المنطقة ليحل مكانه فتنخفض قيمة الضغط الجوي ويحدث العكس عندما تقل كمية بخار الماء في هواء منطقة ما.
إذن التناسب عكسي" أي أن مقدار بخار الماء في الهواء يتناسب عكسيا مع الضغط الجوي".

2- درجة الحرارة 

ينخفض مقدار الضغط الجوي بارتفاع درجة الحرارة وذلك لأن الهواء عندما يسخن يتمدد الأمر الذي يؤدي إلى أن قسما منه ينتقل إلى جهة الأخرى ويؤدي ذلك إلى نقص وزن عمود الهواء وقلة ضغطه.  في حين عندما تهبط درجة الحرارة فان الهواء يتقلص وينكمش ويصغر حجمه فيضاف هواء جديد إليه مما يزيد وزنه وبالتالي يزداد ضغطه والتناسب هنا أيضا عكسيا.

أي أن مقدار الضغط الجوي يتناسب عكسيا مع درجة الحرارة.

تغير الضغط الجوي اليومي

يتغير الضغط الجوي تغيرا يوميا إذ يبلغ نهايته العظمى مرتين في اليوم ( العاشرة صباحا والعاشرة مساء) تقريبا ويبلغ نهايته الصغرى في اليوم مرتين أيضا ( الرابعة صباحا والرابعة مساء) تقريبا.

مدى التغير هو الفرق بين النهايتين العظمى والصغرى.

يزداد عند خط الاستواء ويقل كلما اتجهنا نحو القطبين ويكاد ينعدم عند القطبين ويكون فوق اليابسة أكبر منه فوق البحار عند نفس خط العرض.

هذا ويتأثر التغير اليومي للضغط بالتغيرات المحلية الناشئة من مرور المنخفضات والمرتفعات الجوية.

التفاعل بين عناصر المناخ وبعضها البعض:

العلاقة مابين الحرارة والضغط – العلاقة مابين الضغط والرياح العلاقة مابين الضغط والرياح الرطوبة.

الجلسة الثانية ومدتها 2 ساعة  :

عنوان المحاضرة : التغير فى المناخ, والأثار الضارة المترتبة علية

التغير المرتقب فى المناخ

التغير فى المناخ هو تغير محتمل فى المناخ الاجمالى لسطح الكرة الأرضية نتيجة لزيادة الانبعاث الغازى وما يسببه هذا الانبعاث من احتباس حرارى ينتج عنه ارتفاع فى درجة حرارة سطح الكرة الأرضية.

السبب الرئيسي للتغير المناخى :

وتعد الثورة الصناعية هى بداية المشكلة وزيادة عدد السكان بالإضافة إلى التطور التكنولوجى أدوا إلى زيادة الطلب على مصادر الطاقة واستغلالها بغض النظر عن الآثار الجانبية لها.

هذا ويساهم قطاع الزراعة بنصيب لابأس به فى هذا المضمار, حيث فالأنشطة مثل حرث الأرض والزراعة الإنتقالية (أحصد وأحرق) لأغراض التوسع الزراعي تسبب في إطلاق غاز ثاني أكسيد الكربون في الهواء. وإن أكثر من 40 في المائة من غاز الميتان الذي يسببه الإنسان يتأتى من انحلال المواد العضوية في حقول الأرز المغمورة بالمياه. كما أن نحو 25 في المائة من انبعاثات الميتان في العالم تتأتى من الماشية. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الزراعة مسؤولة عن 80 في المائة من إنبعاثات أكسيد النترون التي يسببها الإنسان من خلال تحلل الأسمدة، ومن روث الماشية وبولها. ومن جهة أخرى، يمكن الحد كثيرا من انبعاثات غازات الدفيئة الناجمة عن الزراعة كما يمكن عمل الكثير لتقليل تأثيرها على الإنتاج وعلى سبل معيشة المزارعين، وخصوصا في البلدان النامية.

التغيرات المناخية وتأثيرها على قطاع الزراعة فى مصر :

يعتبر قطاع الزراعة من أكثر القطاعات التى سوف تتأثر سلبيا بهذه الظاهرة. هذا ومن المتوقع أن تؤثر التغيرات المناخية على إنتاجية الأرض الزراعية بداية من التأثير على خواص الأرض الطبيعية والكيميائية والحيوية ومرورا بانتشار الآفات والحشرات والأمراض وغيرها من المشاكل وانتهاء بالتأثير على المحصول المنتج.

<!--التأثير المتوقع على الإنتاجية والاستهلاك المائى للمحاصيل الزراعية.
أظهرت النتائج التى أجريت فى وحدة بحوث الأرصاد الجوية الزراعية والتغير فى المناخ التابعة لمعهد بحوث الاراضى والمياه والبيئة بمركز البحوث الزراعية أن نتائج التنبؤ بعيد المدى باستخدام نماذج المحاكاة وسيناريوهات تغير المناخ المختلفة أن التغيرات المناخية وما تسببه من ارتفاع فى درجة حرارة سطح الأرض سوف تؤثر سلبيا على إنتاجية العديد من المحاصيل الزراعية المصرية حيث تسبب نقص شديد فى إنتاجية معظم محاصيل الغذاء الرئيسية فى مصر بالإضافة إلى زيادة الاستهلاك المائى لها. ومن أهم نتائج الدراسات التى أجريت فى هذا الشأن ما يلى:.

<!--إنتاجية محصول القمح سوف تقل حوالى 9% إذا ارتفعت درجة الحرارة 2°م ، وسوف يصل معدل النقص إلى حوالى 18% إذا ارتفعت درجة الحرارة حوالى 3.5°م. وسوف يزداد الاستهلاك المائى لهذا المحصول حوالى 2.5% بالمقارنة بالاستهلاك المائى له تحت الظروف الجوية الحالية.

<!--إنتاجية محصول الشعير سوف تنخفض حوالى 18% (بحلول عام 2050) واستهلاكه المائى سوف ينخفض حوالى 2%.

<!--إنتاجية محصول الذرة الشامية سوف تقل حوالى 19% بحلول منتصف هذا القرن (عند ارتفاع درجة الحرارة حوالى 3.5°م) وذلك بالمقارنة بالإنتاجية تحت الظروف الجوية الحالية ، وسوف يزداد استهلاكه المائى حوالى 8%. 

<!--محصول الذرة الرفيعة سوف ينخفض حوالى 19% والاستهلاك المائى له سوف يزداد حوالى 8%.

<!--إنتاجية محصول الأرز سوف تنخفض حوالى 11% ويزداد استهلاكه المائى حوالى 16%.

<!--إنتاجية محصول فول الصويا سوف تتأثر سلبيا بشدة تحت ظروف التغيرات المناخية وسوف يصل متوسط معدل النقص على مستوى الجمهورية بحلول منتصف هذا القرن حوالى 28% ، واستهلاكه المائى سوف يزداد حوالى 15%.

<!--محصول عباد الشمس سوف ينخفض حوالى 27% وسوف يزداد استهلاكه المائى حوالى 8%.

<!--محصول الطماطم من المحاصيل الحساسة جدا لارتفاع درجة الحرارة وسوف تنخفض إنتاجيتها حوالى 14% إذا ارتفعت درجة الحرارة حوالى 1.5°م فى حين أن هذا النقص سوف يصل إلى 50% إذا ارتفعت درجة الحرارة 3.5 °م.

<!-- إنتاجية السكر من محصول قصب السكر سوف تنخفض حوالى 25% ،كما أن استهلاكه المائى سوف يزداد 2.5%.

<!--سوف تؤثر التغيرات المناخية تأثيرا ايجابيا على إنتاجية محصول القطن، وسوف تزداد إنتاجيته حوالى 17% عند ارتفاع درجة حرارة الجو حوالى 2°م ، وسوف يرتفع معدل الزيادة فى هذا المحصول الى حوالى 31% عند ارتفاع درجة الحرارة 4°م ومن ناحية أخرى سوف يزداد استهلاكه المائى حوالى 10% مقارنا باستهلاكه المائى تحت الظروف الجوية الحالية.

التأثير على الأرض الزراعية :

<!--سوف تسبب التغيرات المناخية ارتفاع مستوى سطح البحر الأمر الذى يترتب عليه غرق جزء من الأرض الزراعية الخصبة فى الدلتا.

<!--إرتفاع مستوى الماء الارضى لحد كبير فى جزء أخر.

<!--بالإضافة إلى تمليح جزء ثالث وهذا سوف يؤثر بالسلب على المساحة الكلية للرقعة الزراعية.

<!--جفاف جزء من الأراضى الزراعية وإنحصار المساحة المزروعة.

<!--تحول جزء من الأراضى المزروعة إلى صحراء (ظاهرة التصحر).

التأثير على صافى عائد المزرعة :

<!--أوضحت نتائج الدراسات التى أجريت فى هذا الشأن أن ارتفاع درجة الحرارة 1°م سوف يؤدى إلى خفض صافى العائد المزرعى حوالى 969 دولار للهكتار (10000 متر مربع)، وان ارتفاع درجة الحرارة 1.5 °م

<!--وهذا يصاحبه خفض العائد المزرعى حوالى 1453 دولار للهكتار، فى حين أن معدل النقص سوف يصل إلى 3488 دولار للهكتار إذا ارتفعت درجة الحرارة حوالى 3.5 °م.

<!--من ناحية أخرى أوضحت نتائج الدراسات التى أجريت على محصول قصب السكر أن صافى عائد الفدان سوف ينخفض حوالى 44% إذا كان المزارع يمتلك الأرض، فى حين أن معدل النقص فى صافى عائد الفدان سوف يصل إلى 77% إذا كان المزارع يؤجر الأرض.

كيف نواجة هذا الخطر ؟؟

• كيفية مواجهة الآثار السلبية الناجمة عن التغيرات المناخية.
تعتبر دراسات الأقلمة من أهم الوسائل لتخفيف الأثر السلبى وزيادة تحسين الأثر الايجابى لهذه الظاهرة.

قد أجريت العديد من دراسات الأقلمة فى هذا الشأن وكان من نتيجتها إمكانية التغلب أو على الأقل تخفيف حدة النقص فى إنتاجية المحاصيل التى تأثرت سلبيا بهذه الظاهرة. ومن أهم استراتجيات الأقلمة المقترحة فى هذا الشأن ما يلى:

1- استنباط أصناف جديدة تتحمل الحرارة العالية والملوحة والجفاف وهى الظروف التى سوف تكون سائدة تحت ظروف التغيرات المناخية.

2- استنباط أصناف جديدة موسم نموها قصير لتقليل الاحتياجات المائية اللازمة لها.

3- تغيير مواعيد الزراعة بما يلائم الظروف الجوية الجديدة ، وكذلك زراعة الأصناف المناسبة فى المناطق المناخية المناسبة لها لزيادة العائد المحصولى من وحدة المياه لكل محصول .
4- تقليل مساحة المحاصيل المسرفة فى الاستهلاك المائى لها أو على الأقل عدم زيادة المساحة المقررة لها (مثل الأرز وقصب السكر).

5- زراعة محاصيل بديلة تعطى نفس الغرض ويكون استهلاكها المائى وموسم نموها أقل مثل زراعة بنجر السكر بدلا من قصب السكر (وفى هذه الاستراتيجية يجب أن نأخذ فى اعتبارنا أن هذا المحصول هو محصول رئيسى فى مصر العليا بالإضافة إلى المصانع والصناعات الثانوية والعمالة القائمة على هذا المحصول).

الرى فى المواعيد المناسبة وبكمية المياه المناسبة فى كل رية حفاظا على كل قطرة مياه والتى سوف نكون فى أمس الحاجة إليها تحت ظروف التغيرات المناخية.

هذا وقد أوضحت نتائج دراسات الأقلمة التى أجريت على محصول القمح أن تغيير ميعاد الزراعة تحت ظروف التغيرات المناخية من 1-15 نوفمبر إلى الفترة من 25 نوفمبر إلى 10 ديسمبر أدى إلى زيادة إنتاجية محصول القمح حوالى 4 %.

كما أن زيادة معدل التسميد النيتروجينى من 50 كجم ن / ف إلى 70 كجم ن/ف ادى إلى زيادة المحصول حوالى 5%.

وبالنسبة لمحصول الطماطم كما سبق القول فان انتاجيتها سوف تقل حوالى 14 % اذا ارتفعت درجة الحرارة 1.5°م بينما يصل معدل النقص الى حوالى 50 % اذا ارتفعت درجة الحرارة 3.5°م ولهذا فقد أوضحت نتائج دراسات الأقلمة ما يلى:

<!--تحت ظروف ارتفاع درجة الحرارة 1.5°م: يمكن تقليل النقص الحادث فى هذا المحصول حوالى 4 % عند تغيير ميعاد الزراعة من أول مارس الى منتصف مارس، كما انه يمكن تقليل النقص 5 % اخرى بزيادة كمية مياه الرى 100 مم / موسم الى كمية المياه الاساسية لهذا المحصول. 

2- تحت ظروف ارتفاع درجة الحرارة 3.5°م: تغيير ميعاد الزراعة من أول مارس الى 20 فبراير ادى الى تخفيف حدة النقص 34 % ، كما أن زيادة كمية مياه الرى المستعملة 100 مم / موسم ادى الى تخفيف حدة النقص 4 % أخرى.

وهناك العديد من نتائج دراسات الأقلمة التى اجريت على المحاصيل التى تم دراسة حساسيتها تحت ظروف التغيرات المناخية والتى يمكن عن طريقها تخفيف حدة النقص الحادث سواء فى انتاجية المحصول أو صافى عائد المزارع من الفدان أو العائد المحصولى من وحدة المياه.  

مما تقدم يمكن القول أن التغيرات المناخية بحلول عام 2050 سوف تؤدى إلى خفض إنتاجية معظم المحاصيل الرئيسية فى مصر وزيادة الاستهلاك المائى لها. ويصاحب انخفاض إنتاجية هذه المحاصيل خفض العائد المزرعى. ودراسات الأقلمة هى الأمل الوحيد لخفض الضرر الناجم عن هذه الظاهرة. هذا ويجب ان يتم تحديث لكل التقييمات التى تجرى فى هذا الشأن على فترات خاصة فى حالة ادخال �