قد يذوب الجليد في الجزء السطحي من الأرض صيفا، بينما يبقى ما تحته عند الصفر المئوي أو دونه. لا تذوب الحبيبات المعدنية نفسها؛ المقصود تغير حالة الماء داخل الأرض. [1]
الخلاصة السريعة
طبقة موسمية فوق أرض أبرد
تسمى الطبقة التي تذوب وتتجمد سنويا فوق الأرض دائمة التجمد «الطبقة النشطة». أسفلها يبدأ الجزء الذي استمر عند الصفر أو دونه سنتين متتاليتين على الأقل. التعريف يتعلق بحرارة الأرض ومدة استمرارها، وليس بوجود غطاء ثلجي في صورة واحدة. [2]
لماذا لا تتغير الأعماق معا؟
قد تستجيب الأعماق لتغير حرارة السطح بتأخر؛ لذلك لا يلزم أن تمثل حرارة الهواء الحالية حرارة الأرض الأعمق. وتساعد القياسات المتكررة عند أعماق معلومة، مع معلومات الرطوبة، على وصف الحالة تحت السطح. [1]
تمرين: أربعة حساسات وسنتان كاملتان
لنفترض موقعا تعليميا لا يحمل اسم مكان حقيقي. وضعنا حساسات عند أعماق 0.1 و0.5 و1 و2 متر، وافترضنا سجلا مستمرا كاملا خلال سنتين متتاليتين، دون فجوات أو أخطاء قياس. الأرقام التالية من تأليفنا؛ ليست بيانات محطة، ولا نموذجا يتنبأ بما سيحدث في موقع بعينه.
في العمق الأول تراوحت الحرارة بين ناقص 9 وموجب 6 درجات مئوية، وفي الثاني بين ناقص 6 وموجب 1. أما الثالث فتراوح بين ناقص 4 وناقص 0.2، والرابع بين ناقص 3 وناقص 1. كل زوج يبين أصغر قيمة وأكبر قيمة خلال كامل الفترة، وليس قراءة للشتاء وأخرى للصيف فقط.
ابدأ بالنهايات العليا: 6 و1 وناقص 0.2 وناقص 1. السجلان الأولان تجاوزا الصفر خلال الفترة؛ والسجلان الأخيران لم يتجاوزاه، بحسب فرضية اكتمال التسجيل. ضع علامة أمام العمقين 1 و2 متر عند تطبيق الشرط الذي عرّفناه، واترك العمقين الأقرب إلى السطح خارج هذه النتيجة المحددة.
والآن احسب مدى التغير: 15 درجة في الأول، و7 في الثاني، و3.8 في الثالث، ودرجتان في الرابع. هذا ترتيب صنعناه داخل المسألة ليسهل قراءتها. حساب المدى يختلف عن اختبار أعلى حرارة: قد يكون المدى صغيرا ومع ذلك يقع كله فوق الصفر، فلا تخلط صغر التذبذب ببقاء القيم غير موجبة.
لا يحدد السجل موضع الحد الفاصل بدقة بين نصف المتر والمتر، ولا يخبرنا بما يوجد أسفل مترين. إذا رسمت خطا عند 0.7 متر فقد أضفت معلومة لم نعطها. كذلك لا تخبرنا أصغر قيمة وأكبر قيمة بتاريخ عبور الصفر أو بعدد الأيام الدافئة؛ نحتاج تفاصيل السجل لهذه الأسئلة.
اختبار مضاد: قراءة باردة لا تكمل المدة
استبدل السجل الكامل بورقة عليها «ناقص درجتين عند متر واحد، صباح الثلاثاء». يمكن نسخ الرقم والعمق والوقت، لكن لا يمكن استخراج أعلى حرارة خلال سنتين من هذه الورقة. ولا يغير تكرار كتابة الرقم نفسه على الرسم مقدار المعلومات المتاحة. الفارق هنا بين سجل معلوم الامتداد ولقطة منفردة، لا بين رقمين موجبين وسالبين.
وقد تتوقف أداة جس في الأرض بسبب حصى أو صخر، لا بسبب جليد بالضرورة؛ لهذا لا يعوض تعذر دفع الأداة قياس الحرارة وتوثيق العمق والوقت. [2]
عند تلخيص حل المثال، اكتب نتيجة لكل سؤال في خانته: العمقان اللذان اجتازا الشرط، ومدى التغير عند كل حساس، والمعلومات الناقصة بين الحساسات وتحتها. لا تجمعها في عبارة «كل باطن الأرض متجمد». هكذا يحافظ الجواب على حدود المسألة، ويظل الرسم وسيلة لقراءة الأدلة المعطاة، لا وسيلة لاختراع امتداد لم نقسه.
المراجع
- NSIDC — علم الأرض المتجمدةhttps://nsidc.org/learn/parts-cryosphere/frozen-ground-permafrost/science-frozen-ground
- Osterkamp وJorgenson — مراقبة التجمد الدائم، باستضافة NPShttps://home.nps.gov/articles/permafrost-geomonitoring.htm
أُعدّ هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي وراجعته أدوات ذكاء اصطناعي. لا يُنسب إلى مراجع بشري أو خبير مستقل. منهجية المحتوى.