بیابان

بیابان سرزمین وسیعی است که به خاطر بارندگی سالیانه کم دارای پوشش گیاهی کمی است. در ایران قسمت‌های نسبتاً وسیع بیابان که به خاطر کمبود باران و نمکی بودن خاک به کلی بدون پوشش گیاهی است کویر نامیده می‌شود.

بیابان یکی از اکوسیستم‌های اصلی خشکی است که از زمینهای بوته‌زاری تشکیل شده است که در آنها گیاهان بسیار پراکنده‌اند و به‌وسیله خاک لخت و شنی از هم جدا مانده‌اند. بسیاری از بیابانها در مجاورت رشته کوهها واقع هستند.

مشخصات بیابان از نظر آب و هوا

بیابانها، بیومهای خشکی هستند که بارندگی سالانه آنها از 250 میلیمتر کمتر است. بسیاری از بیابانها در مجاورت رشته کوههایی قرار دارند که هوا را روبه بالا می‌راند و در آنجا، هوای سردتر، بخار آب را سرد کرده و باران ایجاد می‌شود. سپس هوا رطوبت از دست داده به سوی منطقه مجاور حرکت کند و اقلیم بیابانها را بوجود می‌آْورد. مثلاً توده‌های هوا که از اقیانوس اطلس به کرانه‌های باختری ایالات متحده می‌رسد، غالبا مقدار زیادی بخار آب در خود دارد. همچنان که این توده هوا از رشته کوه "سیئرا کازاکاد" بالا می‌رود. بیشتر رطوبت آن به صورت باران فرو می‌ریزد.

بسیاری از مناطق غربی این رشته کوهها سالانه 200-150 میلی‌متر، باران دریافت می‌کنند، اما مناطق بیابانی از شرق این دو رشته کوه گسترش می‌یابد و بیشتر ایالات ایداهو ویتا را در برمی‌گیرد. گاهی هوای مرطوب بطور غیر معمول به این مناطق خشک می‌رسد، اما معمولاً این هوا فقط می‌تواند رگباری ایجاد کند. نظیر همین وضعیت را رشته کوههای البرز در قسمت شمال ایران بوجود آورده‌اند، که در نتیجه گیلان و مازندران مرطوب و بخش جنوبی البرز خشک مانده است.

جانوران و سازگاری آنها به خشکی

موجودات زنده بیابانی سازگاری زیادی نسبت به کمبود آب، نشان می‌دهند. مثلاً بسیاری از جانوران تنها در شبها به جستجوی غذا می‌روند و روزها را در سوراخهای زیرزمینی دور از نور مستقیم خورشید به استراحت می‌پردازند. روده و کلیه بسیاری حیوانات بیابانی مقدار زیادی آب را دوباره جذب می‌کند و در نتیجه مدفوع آنها کاملاً بدون آب دفع می‌شود. جانوری مانند موش، کانگورو که جونده‌ای در بیابانهای غربی ایالات متحده است. می‌تواند بطور نامعین بدون عرضه آشکار آب، زندگی کند. توان جذب و نگهداری آب این جانور به حدی بالاست که می‌توانند آب مورد نیاز خود را از دانه‌هایی که غذای اصلیش را تشکیل می‌دهند، دریافت کند. گربه وحشی، جانداری است که ویژه بسیاری از بیابانهاست.آب از سه طریق به دست می‌آید آب، مواد غذایی حاوی آب و متابولیسم کربن‌ها جانداران در بیابان مانند شتر از سوخت و ساز موادی که در چربی‌ها ذخیره کرده‌اند آب را به دست می‌‌آورند

گیاهان و سازگاری آنها به خشکی

سازگاری به خشکی در بین گیاهان بیابانی هم دیده می‌شود. بسیاری از گیاهان مانند کاکتوس مقدار زیادی آب را در هنگام بارندگی پراکنده می‌گیرند و در خود ذخیره می‌کنند. دیگر گیاهان ریشه‌هایی دارند که آب را از اعماق زیرزمین می‌گیرند. بعضی از آنها برگهای کوچک دارند، یا به‌وسیله کوتیکول مومی از هدر رفتن آب جلوگیری می‌کنند. برخی دیگر از گیاهان نیز بعد از بارندگی رشد و نمو سریع حاصل می‌کنند و دوره زندگیشان در چند روز کامل می‌شود. اگر چه چنین گیاهانی پس از پایان دوره باران به سرعت می‌میرند، اما دانه‌هایشان در حالت زندگی نهفته می‌مانند و همین که شرایط دوباره برای رشد سریع مناسب شد، جوانه می‌زنند.

خاک بیابان

خاکهای بیابان غالبا دارای مقدار زیادی مواد معدنی و نمک است، اما مواد آلی آن ناچیز است. بنابراین اگر برای تبدیل بیابان به زمینهای کشاورزی فقط آب به خاک اضافه شود، تلاشها با شکست روبرو می‌شود. مثلاً در دهه 1950 میلیونها دلار برای افزایش محصولات غذایی، در آبیاری بیابانهای افغانستان، خرج شد. بیابان برای یک دوره 2 ساله شکوفا شد. اما مواد غذایی اندک خاک را گیاهان رو به پایان رساندند و به سبب شوره گرفتن سطح خاک گیاهان از بین رفتند و دیگر هم گیاهی سبز نشد.

همچنان که در غرب ایالات متحده به اثبات رسیده می‌توان در آنجا که اتکا یکسره بر روشهای تخصصی نگهداری خاک و انتقال آب با لوله از چاهها و رودهای دور دست است، بیابانها را بارور ساخت. با این همه، هزینه تغییر اکوسیستم‌ها زیاد است، این کار خطرهای بالقوه‌ای دارد و نیازمند بررسی دقیق علمی است.

اقلیمهای بیابانی

سرد و قطبی

Polar climate

1. 01.1شناخت و ویژگی های اقلیم سرد و قطبی:

Recognizing & features of polar climate

رایج‌ترین طبقه‌بندی مؤثر براساس برنامه Koppen می‌باشد که براساس ویژگی‌هایی از چرخه میانگین سالیانه دمایی و نزولات استوار شده‌اند. مقادیر آستانه‌ای که این پارامترهای اقلیمی را تعیین می‌کنند برای طراحی انواع اقلیمی تعریف شده‌اند که ویژگی‌های اصلی محیطی را منعکس می‌نمایند. انواع اقلیم اصلی براساس نظریات Koppen پنج دسته بوده و با حروف بزرگ مشخص می‌شوند عبارتند از:

اقلیم‌های استوایی بارانی (A)

اقلیم‌های بیابانی (B)

اقلیم‌های معتدل بارانی (C)

اقلیم‌ها ی برفی و جنگلی (D) Boreal

اقلیم‌های قطبی (E)

Global climate classifications were originally constructed in order to designate the manifold existing local climates to an adequate number of climate types and to determine the spatial distribution of these types on the basis of climatic data for a reference period. Thus, climate classifications are introduced in order to reflect the mean spatial climate characteristics.

به کارگیری طبقه‌بندی اقلیمی جهانی براساس نظریات (1936) Koppen‌ واطلاعات اقلیمی جهانی برای فواصل 15 ساله در دوره سال‌های 1951 تا 2000 ،یک مرور کلی درباره تغییرات فضایی- موقتی انواع اقلیم های اصلی را در یک سری مجموعه‌های فرعی جهانی و منطقه‌ای در یک دیدگاه قاره‌ای را ایجاد می‌کند.

براساس طبقه بندی اقلیمی کوپن جهان به 5 نوع اقلیم اصلی تقسیم می شود که منطقه E وD معرف اقلیم سرد و قطبی هستند.

توزیعات مجدد بین پنج نوع اصلی اقلیمی Koppen که بین دوره های 2000-1951 و 2000-1986 رخ داده‌اند، بر 3/3% از محدوده کلی جهانی تأثیر دارد. اما فقط برای حدوداً نیمی از این دوره نتایج طبقه‌بندی متفاوت را می‌توان به تفاوت‌های مهم آماری پارامتری اقلیمی مربوطه بین دو دوره مربوط دانست. انتقال‌ها بین انواع آب و هوایی باعث افزایشی در اقلیم خشک‌ B و کاهش‌های همزمانی در اقلیم‌های قطبی D و سرد ‌ E می‌شوند. در حالی که در مورد اقلیم‌های حاره‌ای A و معتدل C تنها توسعه‌ هایی جزئی قابل مشاهده هستند.

However, the underlying climate variables are subject to temporal variations and so are the results of climate classifications. Therefore climate classifications may not only be used to determine the mean state of the climate. They can also be utilized to analyze global and regional scale climate variations by applying them to varying time periods. Spatio-temporal variations of climate types resulting from effective climate classifications do not only reflect modifications of climatic parameters. By definition they are closely linked to different environmental conditions (e.g. vegetation) and therefore they may moreover be used for investigating the potential impact of past, present and projected future climate change on environmental systems.

یافته‌های فوق که به تغییرات فضایی زمانی پنج اقلیم Koppen مرتبط هستند و در نیمه دوم قرن بیستم بیان شده اند،در یک مقیاس جهانی به طور کلی همراستا با نتایج حاصل از تحقیقات چندین محقق می‌باشند که طبقه‌بندی Koppen یا اصلاحاتی از آن را برای اطلاعات اقلیمی قرن بیستم به کار بردند و با توجه به تغییرات بیشتر منطقه‌ای که مثلاً مورد حمایت Overland, Wang و Serreze هستند و به کاهش اقلیم‌های سرد‌ E مربوط می‌شوند و یا به وسیله Gonzalez در ارتباط با توسعه اقلیم ‌های خشک ‌ Bدر آفریقا عمل می کنند.

طبقه‌بندی Koppen به پنج نوع اصلی اقلیمی محدود شده که براساس مقادیر ماهیانه مربوط به دوره زمانی 1951 در آمریکای شمالی است

بیشتر خصوصیات آمریکای شمالی نشان دهنده کاهش‌های معینی از مناطق قطبی E و همچنین اقلیم‌ها ی خشک B هستند. به صورتی همزمان محدوده اشغال شده توسط اقلیم‌های C , D افزایش می‌یابند.

همان طور که 13 مورد از 15 مورد گرم‌ترین سال‌های جهانی در دوره 2000-1951 بین سال‌های 1986 تا 2000 روی داده‌اند.

این دوره جدید نه تنها تأثیرات گرم شدن جهانی مشاهده شده در قرن بیستم را در برمی‌گیرد بلکه ممکن است به عنوان یک قیاس برای اقلیم گرم‌تر جهانی در نظر گرفته شود، همان طور که برای آینده مطرح شده است. بنابراین ممکن است این طور نتیجه‌گیری شود که تغییرات مربوط به انواع اصلی اقلیم‌ها که در فاصله سال‌های 2000-1986 کشف شده‌اند، ادامه خواهند داشت یا ممکن است حتی تحت شرایط آینده یا گرم شدن جهانی آینده تقویت گردند. این نتیجه به وسیله نتایج طبقه‌بندی اقلیمی Koppen که براساس مدل جفت شده و جفت نشده GCMS انجام شده‌اند مورد حمایت می‌باشد که نشان دهنده توسعه اقلیم‌های خشک‌ B و استوایی A و کاهش اقلیم‌های قطبی D و سرد‌ E براساس فرضیه گرم شدن گاز گلخانه‌ای می‌باشد.

این مسأله همچنین باعث ایجاد فرصت‌های برای خلق زیبایی می‌شود که در سایر اقلیم‌ها آشکار نخواهد بود. این ارایه درباره این است که چگونه معماران و طراحان در حال بررسی احتمالات شکل دهنده مناطق سردسیری شامل پیچید گی‌ها فرصت‌ های آن می‌باشند. هدف ارایه یک سبک معماری جدید یا تعیین مکتب زیبایی‌شناسی خاصی نسبت به مکتب دیگر نمی‌باشد، بلکه هدف از ارایه این مقاله تعیین ایده‌هایی در حال پیدایش، ویژگی‌ها و مفاهیم می‌باشد و بدین وسیله منجر به انجام تحقیقی خلاقانه، ارزشمند و دقیق برای ارزش‌های معنادار زیبایی‌شناسی می شود.

بنابراین توسعه اصول زیبایی‌شناسی را در معماری می‌توان به عنوان استدلالی کاربردشناسانه و تغییردهنده کامل شکل برای ایجاد احساس در نظر گرفت. به چنین استدلالی می‌توان از دو جهت نزدیک شد، یکی را می‌توان با ایده زیبایی‌شناسی شروع کرد و آن را در یک ساختمان ارایه نمود که اهداف معناشناسی را برآورده می‌سازد و همچنین می‌توان از راه‌حلی کاربردشناسانه شروع نمود و با آن نیازی را تغییر داده و یک تجربه زیبایی‌شناسانه را ایجاد نمود.

با استفاده از یکی از این دیدگاه‌ها یا هر دوی آنها به یک زیبایی‌شناسی منطقه‌ای می‌توان دست پیدا کرد. محیط مربوط به اقلیم سردسیر را می‌توان به عنوان یک الهام‌بخش یا مؤلفه‌ای در زیبایی‌شناسی محض به کار برد، ایده‌هایی که آزمایش می‌شوند و در کاربردشناسی ساختمان‌سازی پالایش می‌گردند، یا موضوعات روزمره ساختمان‌سازی در مناطق سردسیر مثل حفظ انرژی، دوام‌پذیری یا راحتی که می‌توانند اساس توسعه اصول زیبایی‌شناسی شوند که منشأ کاربردشناسی خود را القا می‌کنند، مؤلفه غیر متغیر اقلیم است.