ملحق

تصنيف ثورنثويت Thornthwaite

اعتمد ثورنثويت، في تصنيفاته المناخية، على التوزُّع الفصلي لعوامل المناخ، ولاسيما التبخر من سطح التربة، والنتح من النباتات. وقد قدم تصنيفَين مناخيَّين، أولهما نُشر في عام 1931، والثاني في عام 1948؛ وكلاهما يعتمد على العناصر نفسها، إلاّ أنهما اختلفا في طريقة حسبانها؛ فاختلفت نتائجها.

1. تصنيف عام 1931

استند تصنيف ثورنثويت، الذي نشر في عام 1931، إلى أربعة عوامل رئيسية، هي: فاعليات المطر، والتوزُّع الفصلي لتلك الفاعليات، وفاعليات الحرارة، والتوزُّع الفصلي لتلك الفاعليات.

أ.  فاعلية المطر

لا تنتفع الحياة، النباتية والحيوانية، بكلِّ قطرة مطر، تسقط على سطح الأرض؛ لأن نسبة من الأمطار، تتبدد قبل الانتفاع بها؛ وطرائق فقدانها شتّى، من أهمها: التبخر، والجريان السطحي، والتسرب في المياه الجوفية. لذلك، ترتهن القيمة الفعلية للأمطار، أو كميتها المُنتَفع بها ما يُفقَد منها، بتلك الطرائق.

وقد استخدم ثورنثويت، بمقدار عام 1931، المعادلة التالية، لحساب فاعليات المطر الشهرية:

وعبّر عن كمية المطر بالبوصة، وعن درجة الحرارة بالمقياس المئوي.

وتُحسب فاعليات المطر السنوية بجمع فاعلياته الشهرية، على مدار العام. وبناءً على ذلك، قسم ثورنثويت العالم إلى خمسة مناخات، ورمز إليها بالحروف؛ كما في الجدول التالي:

ب. التوزُّع الفصلي لفاعلية المطر

هناك تباين فصلي لفاعليات المطر، ناجم عن الاختلافات الشهرية في كمياته، وفي درجات الحرارة. لذلك، ميز ثورنثويت أربعة نماذج فصلية لفاعليات المطر، هي:

(1) رطب طوال العام (r)

تَقِلّ الفاعلية الفصلية القصوى، في هذا النموذج، عن نصف القيمة الكلية للفاعلية السنوية.

(2) جاف صيفاً (s)

في هذا النوع من المناخ، تفُوق فاعلية المطر، في فصل الشتاء، 16، أو نصف الفاعلية الكلية، التي يجب أن لا تزيد على 128.

(3) جاف شتاءً (w)

يتميز هذا النوع من المناخ بكون فاعلية المطر، في فصل الصيف، هي أكثر من 16.

(4) جاف طوال العام (d)

تَقِلّ فاعلية المطر السنوية، في هذا النموذج، عن 48؛ وفاعليته الفصلية، لا تزيد على 16.

ج. فاعليات الحرارة

تؤثر الحرارة تأثيراً، مباشراً وغير مباشر، في كلٍّ من النباتات والحيوانات؛ كما تؤثر في العمليات، الكيماوية والطبيعية، في التربة. لذا، وضع ثورنثويت علاقة رياضية بسيطة، لحساب فاعلياتها، الشهرية والسنوية، كما يلي:

وعبَّر عن الحرارة بالدرجات المئوية.

وتُحسب فاعلية الحرارة السنوية بجمع فاعلياتها الشهرية. وقد ميّز ثورنثويت، على أساسها، ستة أقاليم، هي:

د. التوزُّع الفصلي لدرجات الحرارة

لا تعطي الفاعليات السنوية لدرجات الحرارة الصورة الكاملة للحالة الحرارية؛ إذ تتباين تلك الدرجات، على مدار السنة؛ ويمكن أن يكون هناك محطتان متساويتَين في الفاعلية السنوية للحرارة؛ إنما غالبيتها محصورة في فصل الصيف؛ بينما الأخرى تتوزَّع على مدار السنة. لذا، فقد عبر ثورنثويت عن التوزُّع الفصلي لدرجات الحرارة، بتركُّزها الصيفي، المسحوب بالمعادلة التالية:

 

وعلى أساس التركُّز الصيفي لفاعليات الحرارة، ميز ثورنثويت خمسة أقاليم مناخية حرارية، ثانوية، هي:

2. تصنيف عام 1948

يشابه التصنيف المناخي، الذي قدمه ثورنثويث، عام 1948، نظيره السابق، في اعتماده على فاعليات الرطوبة، والتوزُّع الفصلي لتلك الفاعليات، وفاعليات الحرارة، والتوزُّع الفصلي لتلك الفاعليات. إلاّ أن التصنيف الجديد، يعتمد اعتماداً كبيراً على قِيم التبخر والنتح، في تحديد الفاعليات.

وقد استخدم ثورنثويت قيم التبخرنتح الكامن Potential Evapotranspiration، التي تمثل معدل التبخر، الممكن حدوثه، لو توافر الماء في التربة، والغطاء النباتي.

 

م = معامل = 0.6751 × 10^–6 × ح³ + 0.7711 × 10 –4 × ح² +  .17921 × 10^–2 × ح + 0.49239

ح = مجموع القِيم الشهرية لفاعليات الحرارة، المحسوبة بالمعادلة التالية:

 

وبعد الحصول على قيمة التبخر الكامن، غير المعدَّلة في المعادلة السابقة، تُعَدَّل حسب طول النهار والشهر من السنة (انظر جدول القِيم التي يعدل، على أساسها، التبخرنتح الكامن، في نصف الكرة الشمالي).

أ. فاعليات المطر

يمكن معرفة مدى الحاجة إلى الماء، بمقارنة كمية المطر بالتبخرنتح الكامن؛ فإنْ رَجَحَتْ الأولى، كان هناك فائض من الماء؛ وإنْ فاقها الثاني، كان هناك عجز مائي، واحتاجت الزراعة إلى الري. وقد عبَّر ثورنثويت عن فاعليات المطر بقرينة الرطوبة، وقرينة الجفاف المبنية على الفائض المائي، والعجز المائي، والتبخرنتح الكامن؛ كما في المعادلات التالية:

 

وبمعرفة قرينة الرطوبة، وقرينة الجفاف، يمكن حساب معامل الرطوبة، الذي يعطي قرينة الرطوبة وزناً أكثر من قرينة الجفاف؛ كما في المعادلة التالية:

فعندما تكون قِيمة معامل الرطوبة إيجابية، يكون المناخ رطباً. أمّا إذا كان معامل الرطوبة سالباً، فإن المناخ يكون جافاً؛ كما يلي:

 

ب. فصلية الرطوبة

استخدم ثورنثويت قرينتَي الرطوبة والجفاف، في تحديد فصلية الرطوبة؛ إذ استخدم قرينة الجفاف في معرفة نوعية العجز المائي، في المناخات الرطبة؛ وقرينة الرطوبة في الاستدلال على الفائض المائي، في المناخات الجافة، التي ينخفض فيها معامل الرطوبة عن الصفر. وقد توصل إلى عشرة أقاليم مناخية، بحسب فصلية الرطوبة؛ كما هو موضح في الجدولَين التاليَين:

 

ج. فاعليةات الحرارة

عبّر ثورنثويت عن فاعليات الحرارة بقِيمة التبخرنتح الكامن. واشتق، بناءً على تلك الفاعليات، تسعة أنواع مناخية، تشابه تلك المبنية على فاعليات المطر، حتى في الرموز المعبَّرة عنها؛ كما هو موضح في الجدول التالي:

د. التركُّز الصيفي لفاعليات الحرارة

لقد عبَّر ثورنثويت عن التركُّز الصيفي لفاعليات الحرارة من خلال نسبة كمية التبخرنتح الكامن، خلال فصل الصيف، إلى كميته السنوية، كما في المعادلة التالية:

وبناءً على التركُّز الصيفي لفاعليات الحرارة، أمكن تمييز عدة أنواع مناخية، هي: