يشير المناخ إلى الأحوال الجوية السائدة في منطقة معينة على مدى فترة طويلة. كما يقول المثل ، ”المناخ هو ما تتوقعه. الطقس هو ما تحصل عليه“. يتأثر المناخ بالعوامل الجغرافية ، مثل خطوط العرض والتضاريس والقرب من المسطحات المائية.
يرتبط الطقس والمناخ ببعضهما البعض ، على الرغم من اختلافهما من حيث النطاق الزمني والقدرة على التنبؤ. يشير الطقس إلى حالة الغلاف الجوي في وقت ومكان محددين ، بينما يشمل المناخ ”متوسط“ أحوال الطقس على مدى وقت أطول بكثير. من حيث القدرة على التنبؤ ، تقتصر التنبؤات الجوية على أيام ، ولكن يمكن وضع نماذج للمناخ والتنبؤ به على مدى فترات طويلة ، مثل السنوات أو حتى العقود.
يتكون النظام المناخي للأرض من عدة أنظمة فرعية أصغر حجماً ومتفاعلة. الغلاف الجوي عبارة عن غلاف من الغازات المحيطة بالأرض. يتكون الغلاف المائي من جميع المياه الموجودة على سطح الأرض أو فوقه أو تحته. تغطي المحيطات أكثر من ثلثي سطح الأرض. يتكون الجليد ، بما في ذلك الجليد البحري والأنهار الجليدية والصفائح الجليدية والثلج ، من الغلاف الجليدي ، وهو أيضاً جزء من الغلاف المائي. يتكون الغلاف الأرضي ، أو الغلاف الصخري ، من قشرة الأرض. أخيراً ، يشمل المحيط الحيوي جميع النظم البيئية على الأرض ، بما في ذلك جميع الكائنات الحية وتفاعلاتها مع الغلاف الجوي والغلاف المائي والغلاف الجليدي والغلاف الصخري. تتبادل هذه الأنظمة الفرعية الطاقة والمياه والعزم. مصدر الطاقة الذي يقود كل هذه التفاعلات المعقدة هو الإشعاع القادم من الشمس.
يعمل نظام المناخ بواسطة إشعاع الشمس ؛ ومع ذلك ، فإن الإشعاع الشمسي لا يوفر حتى طاقة كافية لإبقاء الأرض فوق درجات الحرارة المتجمدة. تعتمد درجة حرارة الأرض ، التي لها تأثير كبير على المناخ ، على تضخيم الطاقة الحرارية من الإشعاع الشمسي. يمتص سطح الأرض ما يقرب من ٤٩٪ من الإشعاع الشمسي ، ويمتص الغلاف الجوي حوالي ٢٠٪. يعمل هذا الإشعاع على تدفئة الكوكب ، مما يؤدي بدوره إلى إشعاع الأرض بالطاقة مرة أخرى في الفضاء. وبالتالي ، يتم تحديد درجة الحرارة النهائية للكوكب من خلال التوازن بين الطاقة الممتصة والمفقودة.
مقارنة بالأنماط التي كشفت عنها البيانات التاريخية ، يتغير مناخ الأرض حالياً بسرعة. في حين أن هذه التغييرات دقيقة للغاية بحيث لا يمكن ملاحظتها على أساس يومي ، فإن تراكم هذه التغييرات الدقيقة يمكن أن يكون له آثار مدمرة على المجتمع. تتأثر الزراعة وصناعات إنتاج الغذاء بشكل خاص بتغير المناخ ، وقد تم إنشاء العديد من النماذج للتنبؤ بالآثار المحتملة لتغير المناخ. في حين أن آثار تغير المناخ على إنتاج الغذاء تختلف حسب المحاصيل والمنطقة ، يتوقع أحد النماذج أن جنوب آسيا وجنوب أفريقيا من المحتمل أن تعاني من آثار سلبية على العديد من المحاصيل التي تعتبر مهمة للسكان الذين يعانون من انعدام الأمن الغذائي.
