یکی از عوامل مهم در زندگی انسان آب و هوا (اقلیم) است ، از این رو جغرافی دانان همواره به عنوان یکی از اجزاء اصلی چشم انداز جغرافیایی بدان نگریسته و مطالعه ویژگیهای آنرا بصورت یک علم دقیق، وجهه خویش قرار داده اند .
آن بخش از علوم زمین را که به مطالعه اتمسفر (هواپیما یا جو ) سیاره زمین می پردازد ، «علوم اتمسفری» می نامند . شاخص ترین این علوم هواشناسی و آب شناسی است . اصطلاح «هوا» شرایط جوی موجود در زمان معین و محدود را مشخص می کند . هوا برآیند عملکرد فرایندهای متعدد و تغییرات حاصل در عوامل کنترل کننده جو است . بدیهی است که وضع هوا ، پیوسته تغییر می کند ، اما معمولاً در هر مکان مشخص ، در طول سال یک هوای معین به دفعات بیشتری جابجا می شود ، به طوری که از نظر فراوانی ، این هوا در آن مکان نمود بیشتری می یابد. این هوا در هر منطقه ، « آب و هوای منطقه » به حساب می آید. پس آب و هوا ( اقلیم ) عبارت است از :
هوای غالب در یک محل در دراز مدت .
اقلیم هم مانند هوا مرتباً در حال تغییر است و فقط در مدت زمان طولانی توزیع بهنجار پیدا می کند . در تغییرات آب و هوای یک منطقه یا توزیع آب و هواها در سطح زمین ، علاوه بر تأثیر عوامل دینامیکی و فیزیکی اتمسفر ناهمواری سطح زمین ، پوشش گیاهی آن ، آب و خاک و عرض جغرافیایی نیز مؤثرند.
آب و هوا ، مصداق خاص مکانی ندارد .
جغرافیا رابطه بین پدیده های موثر در زندگی انسان را در هر مکان مطالعه می کند . بدیهی است که یکی از مهمترین پدیده های مزبور ، آب و هواست .
عناصر متعددی مانند : دما ، رطوبت ، فشار و سیستمهای هوایی در شکل دادن آب و هوا مؤثرند . دما رطوبت فشار و تابش خورشید ، هرکدام یک عنصر اقلیمی تلقی می شوند.
تمام شرایط فیزیکی اتمسفر ، در زمان و مکان معین ، بیانگر چگونگی وضع هواست که در شاهدات عینی ، حسی و سنجش محیط قابل درک است .
آب و هوای کشور ما چگونه است ؟
بارش و دما دو عنصر اصلی در تشیخص آب و هوا هستند که میزان آنها در نواحی مختلف کشورما متفاوت است به همین جهت چهره های گوناگون آب و هوا در ایران وجود دارد .
چه عواملی در تنوع آب و هوایی کشور ما موثر هستند ؟
1 گسترش ایران در عرض جغرافیایی ( اختلاف در زاویه تابش آفتاب )
2 ارتفاعات و جهت چنین خوردگیها ، که در تغییر دما و بارش در مناطق مختلف تأیید می گذارند .
3 دوری و نزدیکی به دریا .
4 توده های هوایی شامل : توده هوای سرد قطبی ، توده هوای مرطوب موسمی ، توده هوای مرطوب غربی ، توده هوای سودانی ، توده هوای گرم و خشک .
تابش :
تابش خورشید منبع اصلی انرژی سیاره زمین و عادل اصلی کنترل حیات و آب و هوا در سطح زمین به شمار می آید . انرژی خورشید ، با کنترل حرارت سطح زمین ، پراکندگی زمانی و مکانی رطوبت و فشار را نیز تعیین می کند خورشید را می توان جسم سیاهی در نظر گرفت که پیوست پرتو افکنی می کند .
عوامل موثر در تابش خورشیدی
مقدار کل انرژی خورشیدی که در مدتی معین ، به یک سطح مشخص می رسد ، تحت ت.ثیر چهار عامل تغییر می کند که عبارتند از :
1) مقدار انرژی تابشی گسیل شده از خورشید : ارسال انرژی تابشی خورشید گاهی اوقات در نتیجه فعالیتهای دوره ای معین خورشید ، دستخوش تغییر می شود .
2) فاصله خورشید تا زمین : زمین در گردش انتقالی خود به دور خورشید ، مدار بیضی شکل را می پیماید که خورشید در یکی از کانونهای آن قرار دارد. لذا در اثر تغییر این فاصله و دور و نزدیک شدن زمین نسبت به کانون مدار بیضوی (خورشید) مقدار انرژی تابشی خورشید که به سطح زمین می رسد نیز تغییر می کند.
3) ارتفاع خورشید ( زاویه تابش خورشید ) : ارتفاع خورشید ، شدت انرژی تابشی رسیده به واحد سطح را مشخص می کند . هر قدر ارتفاع خورشید بیشتر باشد ، امواج تابش عمدتر می تابند و مساحت کمتری در معرض تابش قرار می گیرد ، بنابراین ، دمای تولید شده در واحد سطح بالاتر می رود . عوامل مهم در تعیین ارتفاع خورشید در یک محل عبارتند از : عرض جغرافیایی محل ، فصل سال و ساعت روز .
4) مدت تابش خورشید : هر قدر مدت تابش خورشید بیشتر باشد ، مقدار کل انرژی رسیده به زمین بیشتر است . در واقع ، طول مدت تابش اشاره أی به طول روز است . هر چقدر طول روز ( یعنی مدت زمانی که سطح معینی از زمین در روشنایی قراردارند ) طولانی تر باشد ، مدت تابش خورشید هم بیشتر و در نتیجه مقدار انرژی گسیل شده به آن سطح از زمین بیشتر است. لذا چون روزهای تابستان طولانی تر از روزهای زمستان است ، همیشه تابستان گرمتر از زمستان است .
تأثیر اتمسفر زمین در تابش خورشید :
تابش خورشیدی ضمن عبور از اتمسفر زمین ، دستخوش تغییراتی می شود . پرتوهای خورشیدی در برخورد به موانع موجود در اتمسفر ، به همه سو پراکنده می شوند این موانع از جمله مولکولهای هوا ، قطرات آب (ابر، مه و غبارِتر) ، بلورهای یخ در ابرهای مرتفع و اجزاء غیرگازی یا آیروسلهای (غبارهای) مختلف موجود در هوا هستند. در نتیجه قسمتی از انرژی تابش که به سمت خارج از سطح زمین متوجه است ، در فضای خارج از اتمسفر از دست می رود و تنها بخشی از تابش که به سمت سطح زمین متوجه است ، به سطح زمین می رسد . همین قسمت از تابش که به سمت زمین می آید ، جلوه زیبایی آسمان را سبب می شود . بازتاب این تأثیرات با ایجاد شکلهای رنگارنگ مختلف در ابروها و آسمان جلوه می کند .میزان این تأثیر به قطر و بزرگی موانع اتمسفری بستگی کامل دارد .
دما :
مقداری از انرژی تابشی خورشید توسط عوارض سطح زمین جذب شده ، تبدیل به انرژی حرارتی می شود این انرژی به شکل «دما» یا درجه حرارت جلوه می کند .
در بین عناصر اقلیمی مختلف : دما و همچنین بارش اهمیت خاصی دارند . گرچه اصلی ترین عامل ایجاد دما انرژی حاصل از جذب تابش خورشیدی در سطح زمین است ، عوامل دیگری نیز در چگونگی دمای مناطق مختلف سطح زمین تعیین کننده اند . عواملی چون :
1 شرایط تابشی و ارتباط آنها با عوارض سطح زمین .
2 هدایت گرمایی در قشر فوقانی سطح زمین .
3 ارتفاع از سطح زمین .
4 ناهمواری و جهت آفتابگیری .
5 جابجایی افقی و عمودی هوا .
6 ابرناکی .
7 جریانهای اقاینوسی .