klimat lasu borealnego charakteryzuje się dużą zmiennością sezonową z krótkimi, umiarkowanie ciepłymi i wilgotnymi latami oraz długimi, wyjątkowo mroźnymi i suchymi zimami.
zakres temperatur jest ekstremalny, szczególnie w obszarach śródkontynentalnych, gdzie wahania sezonowe mogą być tak duże, jak 100°C.
tradycyjne Pory roku kalendarzowe, określone przez ścieżkę słońca na niebie i przejście równonocy i przesilenia, muszą zostać ponownie rozważone w lesie borealnym. Wiele kultur północnych identyfikuje sześć pór roku, a nie cztery. Każdy okres stwarza wyraźnie różne sytuacje dla ludzi i przyrody. Zerwanie i zamarznięcie dróg wodnych to same w sobie Pory roku, dodane do wiosny, lata, jesieni i zimy.
rozciągłość lasu borealnego z południa na północ zależy głównie od klimatu, a zwłaszcza od położenia arktycznych i innych mas powietrza w ciągu roku, a także od ilości netto energii słonecznej otrzymywanej na powierzchni.
Las borealny lub tajga jest jednym z czterech głównych biomów świata. Biom jest ważną, regionalną społecznością ekologiczną, charakteryzującą się dominującą społecznością roślinną , której położenie i charakter determinują składniki klimatu.
temperatury
ponieważ Las borealny jest tak szerokim pasmem, istnieje duże zróżnicowanie temperatur od jego południowych do północnych krańców.
w upalny letni dzień, zazwyczaj w połowie lipca, można osiągnąć temperaturę w niskich 30°C, ale wiele kolejnych dni to ciepło jest rzadkością. Lato jest krótkie. Średnia dzienna temperatura wynosi około 15 ° do 20°C wiosenne i jesienne temperatury wahają się od nocnych spadków -5° do dziennych wzniesień +10° C. Jest to typowe dla kwietnia ,maja, września i października. Najzimniejszym miesiącem w roku jest Styczeń. Temperatury są rutynowo około -20°C. W głębi długiej zimy termometr może zanurzyć się do -40°C przez kilka dni.
okres wegetacyjny
okres bezmrożny to okres zwykle wolny od temperatur poniżej zera, począwszy od ostatnich mrozów wiosną, kończąc na pierwszych mrozach jesienią.
na południowym skraju lasu borealnego jest około 100 dni wolnych od mrozu, ale na północnym krańcu w pobliżu Thompson, Manitoba, odnotowano okres tak krótki, jak 38 dni wolnych od mrozu.
kolejne odzwierciedlenie gradientu klimatycznego z południa na północ jest zilustrowane w rocznych pierścieniach wzrostu (wzrost promieniowy) świerka Czarnego i świerka białego. W środkowej Kanadzie grubość pierścienia gwałtownie spada, gdy zbliża się północna granica drzewa (stąd Front Arktyczny). Ponadto występowanie zbiorowisk świerków czarnych jest pozytywnie skorelowane z częstością arktycznej masy powietrza, a zbiorowiska świerków białych wykazują zależność odwrotną.
niektórzy naukowcy sugerują, że związek między położeniem masy powietrza a roślinnością jest znaczący tylko w takim stopniu, że charakterystyka masy powietrza determinuje charakterystykę lokalnego budżetu energetycznego w okresie wegetacji.
Energia na wagę złota
w lesie borealnym” stwierdzenie „słońce jest źródłem wszelkiego życia” nie jest próżnym banałem, ale podstawowym faktem ekologicznym. Energia, która dociera do powierzchni w borealu, jest znacznie mniejsza niż ta, która dociera do tropików. Podróżując przez dłuższy słup powietrza, różne długości fal są filtrowane, a całkowita ilość energii docierającej do powierzchni Ziemi jest zmniejszana przez odbicie i załamanie od wody i pyłu.
również obszary Północne otrzymują energię pod niższym kątem padania niż obszary równikowe lub umiarkowane. Gdy słońce znajduje się w pobliżu horyzontu (8°) 50% energii jest odbierane przez promieniowanie rozproszone w porównaniu do 92% odbioru promieniowania bezpośredniego przy 90°.
kolejnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę, jest to, że energia napływająca do biomu borealnego znacznie różni się od lata do zimy w wyniku nachylenia ziemi do jej osi.
zimą, gdy słońce przez długi czas znajduje się poniżej horyzontu, otrzymana energia przepływa z powrotem w Przestrzeń Kosmiczną poprzez utratę promieniowania. Cienka pokrywa chmur znacznie zmniejsza straty, ale w bezchmurne noce efektywna temperatura radiacyjna może się wahać znacznie w porównaniu z dobowymi wahaniami temperatury powietrza.
Jeśli myślisz nie tylko o temperaturze powietrza, ale także o ilości „ciepła płynącego ze źródła do odbiornika lub gromadzącego się ciała, to wiele aspektów ekologii borealnej jest łatwiej zrozumieć.”
opady deszczu
opady deszczu mogą się znacznie różnić w tym ogromnym krajobrazie. Ogólnie rzecz biorąc, klimat jest wilgotniejszy w południowych regionach i staje się bardziej suchy dalej na północ.
większość opadów w regionie przypada na deszcz w okresie letnim i jest stosunkowo lekka. Na północnym zachodzie, gdzie wysokie pasma górskie ograniczają śródlądową penetrację wilgotnego powietrza, roczne opady wynoszą 18-38 cm. W centralnej Kanadzie roczna suma opadów wzrasta do 38-51 cm. Wschodnia część lasu borealnego w Kanadzie otrzymuje od 51 do 89 cm opadów w postaci deszczu.
śnieg
łączy wszystkie części lasu borealnego tak samo jak wspólny typ roślinności. Przez około pół roku pokrywa ten las śniegiem. Jednak zima jest najmniej zbadanym i zrozumiałym sezonem ze wszystkich.
rola śniegu w ekosystemie jest tak zróżnicowana i intensywna, że skłoniła jednego naukowca do stwierdzenia:
…..”można powiedzieć, że ekologia borealna jest badaniem snow….it chroni rośliny gruntowe przed niskimi temperaturami i dessekcją; gromadzi się na drzewach i może je łamać lub wpływać na ich kształt; chroni niektóre zwierzęta przed niskimi temperaturami i drapieżnictwem; utrudnia innym zwierzętom poruszanie się i czynności związane z pozyskiwaniem pokarmu.”
kryształy śniegu tworzą się wokół jądra kondensacji (prawdopodobnie cząstki pyłu), gdy para wodna jest chłodzona poniżej zera. Jeśli powietrze zawiera nadmiar pary wodnej (powietrze przesycone), kryształy zaczynają rosnąć. Gdy osiągną krytyczny rozmiar, spadają, przylegając do siebie w trakcie schodzenia tworzą skupiska płatków śniegu. Kształt kryształów śniegu, które docierają do ziemi, zależy od temperatury, wilgotności i wiatru.
raz na ziemi śnieg przechodzi metamorfozę . Pokrywa śnieżna może być uważana za mieszaninę lodu i powietrza, przy czym ilość powietrza jest znacznie większa niż ilość lodu w większości przypadków. Zrozumienie zmian w tych proporcjach i zmian w strukturze pokrywy śnieżnej ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia dużej części ekologii borealnej.
kryształy śniegu na powierzchni pokrywy śnieżnej mogą być zwijane przez wiatr. Kruche ramiona złamane, są Kryształami „upakowanymi” w śniegowym dryfie, zwiększając gęstość pokrywy śnieżnej. Temperatury powyżej zera lub silniejsze, późnowieczne słońce mogą stopić powierzchnię śniegu. Gdy temperatura spada w nocy, powierzchnia refreezes tworząc skorupę lodową.
bardziej znaczący rodzaj metamorfozy ma miejsce przez całą zimę na dnie pokrywy śnieżnej. Ciepło i wilgoć nadal uciekają z ziemi, a kryształy u podstawy są przekształcane w cienką siatkę połączonych „belek”. Jest to „konstruktywna metamorfoza”, która ostatecznie zmienia oryginalne kryształy całkowicie zmienione dodając do sieci. Rezultatem jest kratownicowa rama ścian i sufitu wokół dużych przestrzeni, wszystkie ukryte pod warstwami kolejnych opadów śniegu.
Ta nowa warstwa bazowa grubego śniegu w pobliżu ziemi nazywa się „głębokim hoarem” lub „pukakiem”. Termin „pukak” jest zapożyczony z języka Aborygenów dalekiej północy. Struktura „pukak” ułatwia małym ssakom kopanie tuneli u podstawy Odśnieżarki. Gdy pokrywa śnieżna osiągnie około 15 cm, działa jako izolacyjny koc dla nornic, myszy, lemingów i ryjówek zamieszkujących to „sub-nivian” (pod śniegiem) środowisko. Są krytycznymi gatunkami drapieżników, takich jak lisy i sowy. Bez warstwy pukak, która wspierałaby populacje małych ssaków, Ekologia drapieżnika i ofiary lasu borealnego różniłaby się diametralnie.
drapieżnik i ofiara zamieszkują dwa wyraźnie odrębne światy. Podczas gdy Lis przemierza Las nad śniegiem i radzi sobie z temperaturami wahającymi się od mrozu do -50°C, nornice żyją w ciemnym, wilgotnym środowisku pod głębokim śniegiem po kolana, w którym temperatury są niezmiennie tylko kilka stopni poniżej zera.
ludy północne mają wiele opisowych określeń na śnieg, „pukak” jest tylko jednym. Naukowcy badający Las borealny zapożyczyli z tych języków. Na przykład „qali” jest „śniegiem, który oświetla i siedzi na drzewach”. „Siquq” to „skorupa lodowa”.
izolujący od śniegu koc jest sprzymierzeńcem borealnych głębokich mrozów, ale nie wystarcza, aby uchronić go przed szczękami LISA przez całą zimę. Lis tak chętnie słyszy, że nawet przez śnieżycę może zlokalizować i złapać swoją zdobycz.
w latach, gdy przeważają skorupy lodowe i wyjątkowo głęboki śnieg, sukces łowiecki Lisa jest ograniczony. Może to być odzwierciedlone jako mniejsze mioty lisów wiosną lub nawet śmierć dorosłych lisów przed końcem zimy. Połączenie LISA-nornika przez pokrywę śnieżną to kolejny wspaniały wzór lasu borealnego.
zdobycz sowy, np. nornice łąkowe, nornice rude i wiewiórki Rude również szukają schronienia przed zimowym mrozem i ich drapieżnikami, żyjąc lub uciekając pod izolującym kocem śniegu.
ostatnio dowiedziono się, że sowa pręgowana wykorzystuje technikę polowania zwaną „zanurzeniem” podczas łapania małych ssaków pod śniegiem.Sowa schodzi z gałęzi, gdy słyszy norę pod śniegiem i „zanurza się” w poszukiwaniu połowu. Odśnieżanie wymaga niezakłóconej ścieżki od okoni do śniegu. Bardziej otwarte dno leśne występujące w dojrzałych lasach pozwalałoby na taką technikę polowania.