نواحی طبیعی: آب‌وهوا، ناهمواری و زیست‌بوم‌های جهان
چرا اندونزی گرم و مرطوب است ولی سیبری یخ می‌زند؟ چرا بیابان‌های بزرگ جهان همه دور مدار ۳۰ درجه جمع شده‌اند نه در استوا؟ این بخش پاسخ این سؤال‌ها را در سه لایه می‌دهد: نواحی آب‌وهوایی، شکل‌های ناهمواری زمین، و نواحی زیستی که روی آن‌ها شکل می‌گیرند.
نواحی آب‌وهوایی
باید بین «هوا» — وضعیت گذرا و موقت اتمسفر — و «آب‌وهوا» — میانگین بلندمدت (معمولاً ۳۰ سال) دما و بارش یک منطقه — تمایز گذاشت. عامل اصلی شکل‌گیری نواحی آب‌وهوایی، تابش خورشید است: چون زمین کروی است، تابش در استوا عمود و در قطب‌ها مایل می‌تابد، پس گرمای دریافتی هم بین این دو منطقه به‌شدت فرق می‌کند.
هوای گرم که سبک‌تر است صعود می‌کند و مرکز کم‌فشار می‌سازد؛ هوای سرد سنگین‌تر است و نزول می‌کند و مرکز پرفشار می‌سازد. باد همیشه از پرفشار به کم‌فشار جریان دارد: در مراکز پرفشار آسمان صاف و خشک است، در مراکز کم‌فشار بادهای شدید و بارش داریم. برخورد دو تودهٔ هوای متفاوت هم جبهه می‌سازد که همراه با ناپایداری و بارندگی است — جبههٔ قطبی، محل برخورد هوای سرد قطبی با هوای گرم استوایی، نقش مهمی در آب‌وهوای زمستانهٔ ایران دارد.
در سطح جهانی، این کم‌فشارها و پرفشارها یک الگوی ثابت می‌سازند: کم‌فشار حرارتی در استوا، پرفشار دینامیکی در نزدیکی مدار ۳۰ درجه (که هوا در آن فرو می‌نشیند و بیابان‌های بزرگ جهان را می‌سازد)، کم‌فشار دینامیکی در ۶۰ درجه، و پرفشار دوباره در قطب. ولادیمیر کوپن بر همین اساس، آب‌وهوای جهان را به پنج گروه اصلی تقسیم کرد: استوایی (A)، خشک (B)، معتدل (C)، سرد (D) و قطبی (E) — بخش عمدهٔ ایران در گروه خشک قرار می‌گیرد، در حالی که سواحل شمالی گروه معتدل و برخی کوهستان‌ها گروه سرد را تجربه می‌کنند.
بارش هم به دو شرط نیاز دارد: هوای مرطوب و عامل صعود که هوا را سرد و اشباع کند. سه نوع بارش داریم: همرفتی (گرم‌شدن هوا از پایین، رایج در مناطق استوایی)، جبهه‌ای (برخورد دو تودهٔ هوا، غالب بارش‌های پاییزه و زمستانهٔ ایران) و کوهستانی که وقتی کوه مانع حرکت افقی هوا می‌شود و آن را مجبور به صعود می‌کند رخ می‌دهد — به همین دلیل دامنهٔ «رو به باد» یک کوه همیشه پربارش‌تر از دامنهٔ «پشت به باد» است، مثل دامنه‌های شمالی البرز و غربی زاگرس.
بیابان‌ها مناطقی با کمتر از ۵۰ میلی‌متر بارش سالانه‌اند که یا حوالی مدار ۳۰ درجه شکل می‌گیرند (به دلیل پرفشار دینامیکی) یا در عمق قاره‌ها دور از منابع رطوبت — گاهی حتی کنار دریا هم بیابان دیده می‌شود، مثل آتاکاما و نامیب، وقتی جریان آب سرد ساحلی مانع صعود هوا شود. گرم‌ترین نقطهٔ زمین، بیابان لوت ایران با دمای ثبت‌شدهٔ حدود ۷۰ درجه است. دو نوع بیابان داریم: بیابان گرم (حوالی مدار ۳۰ درجه، مثل صحرای آفریقا و لوت) و بیابان سرد (در عرض‌های بالا یا ارتفاعات، مثل گبی در مغولستان). بیابان با «کویر» فرق دارد: کویر بخشی از بیابان با خاک شور و رسی است که سطح آب زیرزمینی‌اش بالاست و کشاورزی در آن ممکن نیست.
ناهمواری‌ها و اشکال زمین
زمین چهار ناهمواری اصلی دارد: فلات (سرزمین مرتفع و در عین حال نسبتاً هموار، مثل فلات ایران یا فلات تبت که مرتفع‌ترین فلات جهان است)، کوه و رشته‌کوه (برجسته و قله‌دار، مثل البرز و زاگرس)، تپه (کوتاه‌تر از کوه) و دشت (پست و هموار، بیش از یک‌سوم سطح زمین را می‌پوشاند و مهم‌ترین محل زندگی انسان است).
این اشکال از دو دستهٔ عامل پدید می‌آیند: عوامل درونی (تکتونیک صفحه‌ای) که سازنده‌اند و از راه چین‌خوردگی، گسل و آتشفشان کوه می‌سازند؛ و عوامل بیرونی که تخریب‌کننده‌اند و شامل هوازدگی و فرسایش می‌شوند. هوازدگی یعنی خرد و متلاشی‌شدن سنگ‌ها در همان‌جا: هوازدگی فیزیکی فقط سنگ را می‌شکند بدون تغییر ترکیب شیمیایی‌اش (عامل اصلی، اختلاف دما و یخ‌زدن آب در شکاف سنگ، رایج در کوهستان‌های سرد و بیابان‌ها)، هوازدگی شیمیایی هم سنگ را خرد می‌کند و هم ترکیبش را تغییر می‌دهد (عامل اصلی، اکسیژن و رطوبت، رایج‌تر در مناطق گرم و مرطوب)، و هوازدگی زیستی ناشی از فعالیت گیاهان و جانوران است. فرسایش هم یعنی جدا‌شدن و انتقال این ذرات خردشده توسط آب، یخچال، امواج یا باد و رسوب‌گذاری آن‌ها در جای دیگر.
آب جاری دره‌های V شکل می‌سازد، در حالی که یخچال‌ها — توده‌های عظیم یخ که وقتی ضخامتشان به ۶۰ تا ۱۰۰ متر برسد شروع به حرکت می‌کنند و رسوبات خود را به شکل «مورن» به‌جا می‌گذارند — دره‌های U شکل می‌سازند؛ یکی از رایج‌ترین نکات کنکوری همین تفاوت است. امواج دریا هم روی سواحل صخره‌ای غار، طاق و ستون سنگی دریایی می‌سازند و روی سواحل ماسه‌ای رسوبات تراکمی به‌جا می‌گذارند.
در بیابان‌ها، باد مهم‌ترین عامل فرسایش است و دو نوع اثر می‌گذارد: اشکال کاوشی که حاصل برداشتن مواد است، مثل کلوت‌های شهداد در بیابان لوت (شیارهای موازی حاصل باقی‌ماندن رسوبات سخت‌تر پس از برداشتن رسوبات نرم توسط باد) یا چاله‌های بادی که عمقشان می‌تواند به ۴۰ متر برسد، و اشکال تراکمی که حاصل انباشتن مواد است، مثل تپه‌های ماسه‌ای یا «تلماسه» که در لوت ایران تا ۵۰۰ متر ارتفاع می‌گیرند و در جهت باد جابه‌جا می‌شوند — این دو دسته را نباید با هم اشتباه گرفت. در سنگ‌های آهکی و گچی هم فرسایش انحلالی (کارستی) اتفاق می‌افتد، وقتی آب و دی‌اکسیدکربن با هم اسید کربنیک می‌سازند و سنگ آهک را حل می‌کنند؛ نتیجهٔ آن غارهایی مثل علی‌صدر همدان است، با ستون‌های آهکی که از سقف (استالاکتیت) و کف (استالاگمیت) غار رشد می‌کنند.
برای نمایش این ناهمواری‌ها، از نقشهٔ توپوگرافی استفاده می‌شود که با خطوطی به نام «منحنی میزان» نقاط هم‌ارتفاع را به هم وصل می‌کند: هرچه این خطوط به‌هم نزدیک‌تر باشند شیب تندتر است، و هرچه دورتر باشند شیب ملایم‌تر.
نواحی زیستی
سلسله‌مراتب زیستی از کوچک به بزرگ این‌گونه است: بوم‌سازگان (اکوسیستم) — که از بخش زنده (تولیدکنندگان گیاهی، مصرف‌کنندگان و تجزیه‌کنندگان) و بخش غیرزنده (خاک، آب، هوا) تشکیل شده — ← تعداد زیادی بوم‌سازگان که با هم زیست‌بوم (بیوم) می‌سازند ← و در نهایت زیست‌کره (بیوسفر)، یعنی کل پوشش زندهٔ زمین. عامل تعیین‌کنندهٔ نوع زیست‌بوم در هر منطقه، ترکیب دما و بارش است؛ با حرکت از استوا به سمت قطب، به ترتیب جنگل بارانی استوایی، ساوان، بیابان، بیشه‌زار مدیترانه‌ای، علفزار معتدل، جنگل پهن‌برگ، تایگا (جنگل سوزنی‌برگ سرد) و در نهایت توندرا (فاقد درخت) را می‌بینیم — و تنوع پوشش گیاهی در این مسیر پیوسته کاهش می‌یابد. همین الگو با افزایش ارتفاع هم تکرار می‌شود و به آن «منطقه‌بندی عمودی» می‌گویند: با بالا رفتن از دامنهٔ یک کوه، گونه‌ها کمتر، گیاهان کوتاه‌تر، فصل رویش کوتاه‌تر و خاک نازک‌تر می‌شود — تقریباً هر ۱۰۰۰ متر ارتفاع معادل ۶ درجه حرکت به سمت عرض جغرافیایی بالاتر است.
شاخص تولید خالص اولیه (NPP) نشان می‌دهد یک زیست‌بوم پس از مصرف تنفس گیاه، چقدر مادهٔ آلی خالص تولید می‌کند؛ بیشترین آن در جنگل بارانی استوایی است (به دلیل نور، گرما و رطوبت کافی برای فتوسنتز سریع) و کمترین در توندرا و بیابان، تقریباً یکسان و بسیار پایین. همین جنگل‌های بارانی به دلیل بیشترین تنوع زیستی جهان، تولید اکسیژن فراوان و ذخیرهٔ عظیم کربن، ذخیره‌گاه حیاتی سیاره محسوب می‌شوند — تخریب آن‌ها یکی از بزرگ‌ترین بحران‌های زیست‌محیطی روزگار ماست.
سه نوع منظر طبیعی هم اهمیت اقتصادی و زیست‌محیطی ویژه دارند و هرکدام قابلیت‌ها و تهدیدهای خودشان را دارند:
- بیابان‌ها حدود یک‌سوم سطح زمین را می‌پوشانند و قابلیت‌هایی مثل معادن، انرژی خورشیدی، گردشگری و حتی تحقیقات نجومی (به لطف آسمان صاف) دارند؛ تهدید اصلی‌شان خشکسالی، برداشت بی‌رویهٔ آب زیرزمینی و از‌بین‌رفتن پوشش گیاهی است. راهکار حفاظت، کاشت گیاهان مقاوم به خشکی و مالچ‌پاشی طبیعی روی ماسه‌های روان است.
- سواحل کمتر از ۱۵ درصد سطح زمین‌اند اما نزدیک به ۴۰ درصد جمعیت جهان در آن‌ها زندگی می‌کنند؛ در برابر بالاآمدن سطح دریا، توفان و آلودگی پساب آسیب‌پذیرند و با موج‌شکن و تثبیت تپه‌های ماسه‌ای با گیاه محافظت می‌شوند.
- کوهستان‌ها نزدیک به یک‌دهم مردم جهان را در خود جای داده‌اند؛ در کنار گردشگری و تأمین منابع آب شیرین برای دشت‌های اطراف، با خطر زلزله، لغزش دامنه و ذوب یخچال روبه‌رویند و کشت پوششی دامنه‌ها مهم‌ترین راه مقابله با فرسایش آن‌هاست.