Kõrbe kliima: temperatuuri ja sademete mustrite mõistmine kogu maailmas

Kõrbe kliima, mida iseloomustab äärmine kuivus ja unikaalsed temperatuurikõikumised, katab märkimisväärse osa Maa maismaast. Need keskkonnad, kuigi näiliselt viljatud, on koduks mitmekesistele ökosüsteemidele ja näitavad märkimisväärset kohanemist karmide tingimustega. See põhjalik juhend uurib kõrbe kliima keerukust, keskendudes temperatuuri ja sademete mustritele, erinevatele kõrbetüüpidele ning nende kuivade maastike pakutavatele väljakutsetele ja võimalustele.

Mis defineerib kõrbe kliimat?

Kõrbe kliima defineeriv tunnus on selle äärmiselt madal sademete hulk. Kuigi populaarne kujutlus kõrbest hõlmab kõrvetavat kuumust, ei ole kõik kõrbed kuumad. On olemas ka külmi kõrbeid, mida eristavad talvised miinuskraadid. Seetõttu on nii temperatuur kui ka sademed piirkonna kõrbe kliimasse klassifitseerimisel võtmetegurid. Kõrbe kliima klassifitseerimiseks kasutatakse mitmeid kriteeriume, mis keskenduvad peamiselt aastasele sademete hulgale ja temperatuurivahemikele.

Köppeni kliimaklassifikatsiooni süsteem on laialdaselt kasutatav meetod. See defineerib kõrbe kliimad kui need, kus potentsiaalne evapotranspiratsioon (vee hulk, mis võiks aurustuda ja transpireeruda taimestikuga kaetud pinnalt, kui vett oleks piisavalt saadaval) ületab oluliselt sademeid. Täpsemalt jagatakse kõrbed kahte peamisse tüüpi:

• Kuumad kõrbed (BWh): Iseloomustab kõrge keskmine temperatuur, eriti suvel.
• Külmad kõrbed (BWk): Kogevad külmi talvi koos märkimisväärsete külmumisperioodidega.

Teine lähenemine hõlmab aastase sademete hulga künnise seadmist. Piirkondi, kus sajab aastas alla 250 millimeetri (10 tolli) vihma, peetakse üldiselt kõrbeteks. See definitsioon võib aga olla paindlik sõltuvalt temperatuurist ja muudest kohalikest teguritest.

Temperatuurimustrid kõrbe kliimas

Kõrbete temperatuurimustreid iseloomustavad äärmuslikud ööpäevased ja hooajalised kõikumised. See tähendab, et kõrbetes võivad olla uskumatult kuumad päevad, millele järgnevad üllatavalt külmad ööd, ja suved, mis on talvedest drastiliselt erinevad. Need kõikumised on tingitud mitmest tegurist:

• Pilvkatte puudumine: Selge taevas võimaldab päeval intensiivset päikesekiirgust, mis viib kiire kuumenemiseni. Öösel laseb pilvede puudumine soojusel kiiresti atmosfääri hajuda, mille tulemuseks on märkimisväärne jahtumine.
• Madal õhuniiskus: Kuival õhul on madalam soojapidavusvõime võrreldes niiske õhuga. See aitab kaasa kiiretele temperatuurikõikumistele.
• Taimkatte vähesus: Piiratud taimkate tähendab, et vähem energiat kasutatakse evapotranspiratsiooniks (protsess, mille käigus vesi kandub maapinnalt atmosfääri aurustumise teel mullast ja teistelt pindadelt ning transpiratsiooni teel taimedest). Seetõttu on rohkem energiat saadaval maapinna soojendamiseks.
• Mulla koostis: Kõrbetes levinud liivased või kivised mullad on madala soojusmahtuvusega, mis tähendab, et nad soojenevad ja jahtuvad kiiresti.

Kuumad kõrbed (BWh)

Kuumad kõrbed, nagu Sahara kõrb Põhja-Aafrikas, Araabia kõrb Lähis-Idas ja Sonora kõrb Põhja-Ameerikas, on kurikuulsad oma äärmusliku kuumuse poolest. Peamised omadused hõlmavad:

• Äärmuslikud päevased temperatuurid: Suvised päevased temperatuurid võivad tõusta üle 45°C (113°F), ületades mõnes piirkonnas sageli 50°C (122°F). Maa peal registreeritud kõrgeim temperatuur, 56,7°C (134°F), registreeriti Surmaorus Californias, mis on kuum kõrb.
• Märkimisväärne ööpäevane temperatuuriamplituud: Kuigi päevased temperatuurid on kõrvetavad, võivad öised temperatuurid dramaatiliselt langeda, mõnikord isegi 20-30°C (36-54°F) võrra. See on tingitud niiskuse ja pilvkatte puudumisest, mis võimaldab kiiret soojuskiirguslikku jahtumist.
• Pehmed kuni soojad talved: Talvised temperatuurid on üldiselt pehmed kuni soojad, harva langevad alla nulli, välja arvatud kõrgemates piirkondades.
• Pikad suved: Suved on pikad, kestes sageli mitu kuud.

Näide: Sahara kõrbes võivad juuli keskmised päevased temperatuurid ulatuda 40°C-ni (104°F), langedes öösel umbes 20°C-ni (68°F). Talvised temperatuurid on päeval tavaliselt umbes 25°C (77°F).

Külmad kõrbed (BWk)

Külmad kõrbed, nagu Gobi kõrb Mongoolias ja Hiinas, Patagoonia kõrb Argentinas ja Suure Nõo kõrb Ameerika Ühendriikides, kogevad külmi talvi koos märkimisväärsete külmumisperioodidega. Peamised omadused hõlmavad:

• Külmad talved: Talvised temperatuurid langevad regulaarselt alla nulli, ulatudes sageli -20°C-ni (-4°F) või madalamale. Lumesadu on paljudes külmades kõrbetes tavaline.
• Kuumad või soojad suved: Suvised temperatuurid võivad siiski olla üsna soojad, kuigi need on üldiselt madalamad kui kuumades kõrbetes.
• Märkimisväärne ööpäevane temperatuuriamplituud: Sarnaselt kuumadele kõrbedele kogevad ka külmad kõrbed suurt erinevust päeva- ja öötemperatuuride vahel.
• Suhteliselt lühikesed suved: Soe hooaeg on lühem võrreldes kuumade kõrbetega.

Näide: Gobi kõrbes võivad jaanuari keskmised temperatuurid langeda -25°C-ni (-13°F), samas kui juuli keskmised temperatuurid võivad ulatuda 20°C-ni (68°F). Ööpäevane temperatuuriamplituud võib olla märkimisväärne, eriti üleminekuhooaegadel (kevadel ja sügisel).

Sademete mustrid kõrbe kliimas

Sademete nappus on kõigi kõrbe kliimate defineeriv tunnus, kuid sademete ajastus, vorm ja usaldusväärsus võivad oluliselt erineda. Nende mustrite mõistmine on ülioluline kõrbe ökosüsteemide ja nendes keskkondades elamise väljakutsete mõistmiseks.

Madal aastane sademete hulk

Nagu varem mainitud, defineeritakse kõrbeid üldiselt kui piirkondi, kus sademeid on aastas vähem kui 250 millimeetrit (10 tolli). Mõned kõrbed saavad aga veelgi vähem. Näiteks Tšiilis asuvat Atacama kõrbe peetakse Maa kõige kuivemaks mittepolaarseks kõrbeks, kus mõnedes piirkondades ei saja aastaid või isegi aastakümneid praktiliselt üldse vihma.

Ennustamatud sademete mustrid

Sademete hulk kõrbetes on sageli väga varieeruv ja ettearvamatu. Põua-aastatele võivad järgneda intensiivsete vihmasadude perioodid, mis põhjustavad äkktulvasid. See ettearvamatus raskendab nii taimede kui ka loomade kohanemist. Näiteks Saharas ei pruugi mõnes piirkonnas mitu aastat sadada, millele järgneb üks intensiivne vihmasadu, mis toob ajutist elu kõrbemaastikule.

Sademete vorm

Sademete vorm (vihm, lumi, lörts või rahe) sõltub kõrbe temperatuurirežiimist. Kuumades kõrbetes on peamine sademete vorm vihm. Külmades kõrbetes on talvekuudel tavaline lumesadu. Mõnedes kõrbetes võib esineda nii vihma kui ka lund, sõltuvalt aastaajast ja kõrgusest.

Sademete tüübid kõrbetes

Mehhanismid, mis põhjustavad sademeid kõrbetes, võivad varieeruda:

• Konvektsioonilised sademed: See tekib siis, kui maapind soojeneb, põhjustades õhu tõusu, jahtumist ja kondenseerumist pilvedeks, mis toob kaasa sademeid. Konvektsioonilised sademed on suvekuudel tavalised kuumades kõrbetes.
• Orograafilised sademed: See tekib siis, kui õhk on sunnitud tõusma üle mägede. Õhu tõustes see jahtub ja kondenseerub, põhjustades sademeid mäe tuulepealsel küljel. Mäe tuulealune külg saab vähe või üldse mitte sademeid, luues vihmavarju kõrbe. Atacama kõrb on näide vihmavarju kõrbest, kuna see asub Andide mäestiku vihmavarjus.
• Frontaalsed sademed: See tekib siis, kui külm õhumass kohtub sooja õhumassiga. Külm õhumass sunnib sooja õhumassi tõusma, jahtuma ja kondenseeruma, mis toob kaasa sademeid. Frontaalsed sademed on tavalisemad kesklaiuskraadide kõrbetes, näiteks Suure Nõo kõrbes.

Erinevad kõrbetüübid

Kõrbed ei ole monoliitsed üksused. Neid saab klassifitseerida mitmesuguste tegurite alusel, sealhulgas geograafilise asukoha, temperatuurirežiimide ja domineerivate taimkatte tüüpide järgi. Nende erinevate tüüpide mõistmine aitab hinnata kõrbe keskkondade mitmekesisust kogu maailmas.

Geograafilise asukoha alusel

• Subtroopilised kõrbed: Asuvad Vähi ja Kaljukitse pöörijoone lähedal, neid kõrbeid iseloomustavad kõrged temperatuurid ja vähesed sademed. Näideteks on Sahara kõrb, Araabia kõrb ja Kalahari kõrb.
• Rannikukõrbed: Asuvad rannikualadel, neid kõrbeid mõjutavad külmad ookeanihoovused, mis loovad stabiilsed atmosfääritingimused ja suruvad sademed alla. Näideteks on Atacama kõrb ja Namibi kõrb.
• Vihmavarju kõrbed: Asuvad mäeahelike tuulealusel küljel, need kõrbed saavad vihmavarju efekti tõttu väga vähe sademeid. Näideteks on Atacama kõrb (osaliselt) ja kõrbed Sierra Nevada mäestikust idas Ameerika Ühendriikides.
• Kesklaiuskraadide kõrbed: Asuvad mandrite sisemuses, need kõrbed kogevad kuumi suvesid ja külmi talvi. Näideteks on Gobi kõrb, Patagoonia kõrb ja Suure Nõo kõrb.
• Polaarkõrbed: Kuigi sageli tähelepanuta jäetud, võib ka polaaralasid pidada kõrbeteks nende äärmiselt madalate sademete tasemete tõttu. Neid piirkondi iseloomustavad aastaringselt miinuskraadid ja väga vähe lund. Näideteks on osad Antarktikast ja Arktikast.

Temperatuurirežiimi alusel

• Kuumad kõrbed (BWh): Nagu varem kirjeldatud, iseloomustavad neid kõrbeid kõrged keskmised temperatuurid, eriti suvel.
• Külmad kõrbed (BWk): Nagu varem kirjeldatud, kogevad need kõrbed külmi talvi koos märkimisväärsete külmumisperioodidega.

Taimkatte tüübi alusel

• Liivakõrbed: Domineerivad liivaluited ja suhteliselt hõre taimestik.
• Kivikõrbed: Iseloomustab kivine maastik ja piiratud muld.
• Kruusakõrbed: Kaetud kruusa ja väikeste kividega.
• Soolakõrbed: Iseloomustab kõrge soolasisaldus mullas.

Kohanemine kõrbe kliimas

Vaatamata karmidele tingimustele on kõrbed koduks üllatavale hulgale taimedele ja loomadele, kes on arenenud märkimisväärsete kohastumustega, et neis keskkondades ellu jääda. Neid kohastumusi saab laias laastus liigitada järgmiselt:

Taimede kohastumused (kserofüüdid)

• Sügav juurestik: Et pääseda ligi sügaval pinnase all olevale põhjaveele.
• Madal, laialivalguv juurestik: Et kiiresti imada sademeid enne nende aurustumist.
• Vähendatud lehepind: Et minimeerida veekadu transpiratsiooni kaudu. Näideteks on väikesed lehed, okkad või lehtede täielik puudumine.
• Paks, vahajas kutiikula: Et vähendada veekadu taime pinnalt.
• Vee säilitamine: Sukulendid, nagu kaktused, säilitavad vett oma vartes või lehtedes.
• Põuataluvus: Võime elada üle pikki perioode ilma veeta.
• Efemeersus: Mõned kõrbetaimed on efemeerid, mis tähendab, et nad lõpetavad oma elutsükli lühikese aja jooksul pärast vihmasadu, tootes seemneid, mis võivad elus püsida aastaid kuni järgmise vihmasajuni.

Loomade kohastumused

• Öine eluviis: Et vältida päeva äärmuslikku kuumust. Paljud kõrbeloomad on aktiivsed ainult öösel.
• Urgude kaevamine: Et põgeneda pinna kuumuse ja niiskuse eest.
• Vee säästmine: Loomad on arendanud mitmesuguseid mehhanisme vee säästmiseks, näiteks tootes kontsentreeritud uriini ja väljaheiteid.
• Metaboolne vesi: Mõned loomad saavad vett oma toidust metaboolsete protsesside kaudu.
• Kuumataluvus: Võime taluda kõrgeid kehatemperatuure.
• Kamuflaaž: Et sulanduda kõrbekeskkonda ja vältida kiskjaid.

Näited: Kaamelid Sahara kõrbes suudavad pikka aega ilma veeta ellu jääda tänu oma võimele säilitada vett oma kudedes ja nende tõhusale neerufunktsioonile. Põhja-Ameerika kõrbetes elavad kängururotid suudavad ellu jääda ilma vett joomata, saades kogu vajaliku vee oma toidust. Sahara pärismaalane fennekrebane omab suuri kõrvu, mis aitavad soojust hajutada.

Kõrbestumine ja kliimamuutus

Kõrbestumine, protsess, mille käigus viljakas maa muutub kõrbeks, on suur keskkonnaprobleem, eriti kuivades ja poolkuivades piirkondades. Kliimamuutus süvendab kõrbestumist läbi:

• Temperatuuride tõus: Kõrgemad temperatuurid põhjustavad suuremat aurustumist ja kuivemaid tingimusi.
• Muutused sademete mustrites: Kliimamuutus võib muuta sademete mustreid, põhjustades mõnes piirkonnas sagedasemaid ja raskemaid põudasid.
• Maa degradeerumine: Ebasäästlikud maakasutustavad, nagu ülekarjatamine ja metsade hävitamine, võivad kaasa aidata kõrbestumisele.

Kõrbestumise tagajärjed on rasked, sealhulgas:

• Põllumajandusmaa kadu: Vähendades toiduga kindlustatust.
• Veepuudus: Süvendades veestressi juba niigi kuivades piirkondades.
• Suurenenud vaesus: Asustuse ümberpaigutamine ja elatusvahendite häirimine.
• Tolmutormid: Aidates kaasa õhusaastele ja terviseprobleemidele.

Kõrbestumisega tegelemine nõuab mitmetahulist lähenemist, sealhulgas:

• Säästev maakorraldus: Rakendades tavasid, mis hoiavad ära mulla erosiooni ja edendavad mulla tervist.
• Vee säästmine: Kasutades veeressursse tõhusamalt.
• Metsade taastamine ja metsastamine: Istutades puid, et aidata stabiliseerida mulda ja suurendada sademeid.
• Kliimamuutuste leevendamine: Vähendades kasvuhoonegaaside heitkoguseid, et aeglustada globaalse soojenemise kiirust.

Kokkuvõte

Kõrbe kliimad oma äärmuslike temperatuurikõikumiste ja nappide sademetega pakuvad ainulaadseid väljakutseid ja võimalusi. Temperatuuri, sademete ja muude keskkonnategurite keeruka koosmõju mõistmine on ülioluline kõrbe ökosüsteemide mõistmiseks ja kõrbestumise väljakutsetega tegelemiseks. Uurides taimede ja loomade kohastumusi nendes karmides keskkondades ning rakendades säästvaid maakorraldustavasid, saame paremini kaitsta neid väärtuslikke ökosüsteeme ja neist sõltuvaid kogukondi.

Kõrbepiirkondade tulevik sõltub meie võimest leevendada kliimamuutusi ja edendada säästvat arengut. Koos töötades saame tagada, et need ainulaadsed ja haprad keskkonnad jätkavad õitsemist ka tulevastele põlvkondadele.

Edasine uurimine

Kõrbe kliimate kohta lisateabe saamiseks kaaluge järgmiste ressursside uurimist:

• ÜRO kõrbestumise vastu võitlemise konventsioon (UNCCD)
• Maailma Meteoroloogiaorganisatsioon (WMO)
• National Geographic
• Akadeemilised ajakirjad kliimateaduse ja ökoloogia teemadel