مصد الرياح

مصدات الرياح (أو الأحزمة الواقية) هي عبارة عن غرسات تتكون عادةً من صف أو أكثر من الأشجار أو الشجيرات، تُزرع بطريقة توفر الحماية من الرياح وتحمي التربة من التعرية . وتُزرع عادةً في صفوف حول حواف الحقول في المزارع. وإذا صُممت بشكل صحيح، يمكن لمصدات الرياح حول المنزل أن تقلل من تكلفة التدفئة والتبريد وتوفر الطاقة. كما تُزرع مصدات الرياح أيضًا للمساعدة في منع تراكم الثلوج على الطرق أو الساحات. ^{[ 1 ]}

يستخدم المزارعون أحيانًا مصدات الرياح للحفاظ على تراكمات الثلوج في الأراضي الزراعية، مما يوفر المياه عند ذوبان الثلوج في الربيع. وتشمل الفوائد الأخرى المساهمة في تهيئة مناخ محلي حول المحاصيل (مع انخفاض طفيف في الجفاف والبرودة ليلًا)، وتوفير موائل للحياة البرية، ^{[ 2 ]} وفي بعض المناطق، توفير الأخشاب عند حصاد الأشجار.

يمكن الجمع بين مصدات الرياح والزراعة المختلطة في ممارسة زراعية تُعرف باسم زراعة الصفوف ، أو تُنشر على طول الأشرطة العازلة على ضفاف الأنهار. ^{[ 3 ]} تُزرع الحقول في صفوف من محاصيل مختلفة محاطة بصفوف من الأشجار. توفر هذه الأشجار الثمار والخشب، أو تحمي المحاصيل من الرياح. وقد حققت زراعة الصفوف نجاحًا خاصًا في الهند وأفريقيا والبرازيل، حيث جمع مزارعو البن بين الزراعة والحراجة. ^{[ 4 ]}

يُستخدم حزام الأشجار أيضاً لحجب المزرعة عن الطريق الرئيسي أو الطريق السريع. ^{[ 5 ]} وهذا يُحسّن منظر المزرعة من خلال تقليل التداخل البصري للطريق السريع، وتخفيف الضوضاء الناتجة عن حركة المرور، وتوفير حاجز آمن بين حيوانات المزرعة والطريق.

تُسمى المناطق المحمية من الرياح والتي لا تتعرض للرياح والتي تُنشئها مصدات الرياح بمناطق الظل. ^{[ 6 ]}

يمكن أن تخفف مصدات الرياح من آثار انجراف المبيدات . ^{[ 7 ]}

عندما تصطدم الرياح بعائق مسامي، كحاجز الرياح أو حزام الأشجار، يرتفع ضغط الهواء على الجانب المواجه للريح وينخفض ​​على الجانب الآخر. ونتيجةً لذلك، ينقطع تيار الهواء المتجه نحو الحاجز، فيتحرك جزء منه فوقه، مُشكلاً تيارًا هوائيًا عالي السرعة. ثم يتحرك الجزء المتبقي من تيار الهواء عبر الحاجز إلى حافته في اتجاه الريح، مدفوعًا بانخفاض الضغط عبر عرض حزام الأشجار؛ وعندما يخرج مجددًا، ينقطع هذا التيار أكثر مع تكيف ضغطه مع المنطقة المحيطة. وينتج عن ذلك انخفاض سرعة الرياح في اتجاه الريح، لتصل إلى أدنى مستوى لها على مسافة تتراوح بين 3 إلى 5 أضعاف ارتفاع حاجز الرياح.

بعد تلك النقطة، تعود سرعة الرياح إلى طبيعتها، مدعومةً بالتيار العلوي الأسرع حركةً. من منظور معادلات نافيير-ستوكس المتوسطة زمنيًا ، يمكن فهم هذه التأثيرات على أنها ناتجة عن فقدان الزخم بسبب مقاومة الأوراق والأغصان، ويمكن تمثيلها بقوة الجسم f _i (مستودع زخم موزع). ^{[ 8 ]}

تُقلل مصدات الرياح من متوسط ​​سرعة الهواء وتجعله أقل تقلبًا، مما يؤدي إلى اختلاط أقل فعالية للهواء مقارنةً بما يحدث في اتجاه الريح. إضافةً إلى ذلك، تُؤدي جميع هذه التغييرات في سلوك الرياح إلى تغييرات في بيئة المنطقة. على سبيل المثال، قد تتأثر ميزانية الطاقة السطحية للأرض، حيث تُبدد الرياح البطيئة حرارة الشمس بشكل أقل فعالية؛ وقد ينعكس هذا الاتجاه في اتجاه الريح، وعلى ارتفاع يُعادل ثمانية أضعاف ارتفاع مصد الرياح تقريبًا في اتجاه الريح، قد يُؤدي مصد الرياح إلى انخفاض درجات حرارة سطح الأرض. ^{[ 9 ]}

• كانت مبادرة "حزام الحماية في السهول الكبرى" مبادرة أمريكية لإنشاء أحزمة حماية في البراري في الولايات المتحدة الأمريكية خلال فترة " العاصفة الترابية" في ثلاثينيات القرن العشرين.
• قامت إدارة إعادة تأهيل مزارع البراري في إنديان هيد، ساسكاتشوان، كندا، بدعم شتلات مزارعي البراري لما يقرب من 100 عام للحد من تآكل التربة وزيادة نوعية الحياة في البراري.

• 
  صورة جوية لمصدات الرياح في الحقول في ولاية داكوتا الشمالية
• 
  أحد المباني الأصلية في سفابافارا ، من تصميم رالف إرسكين ، والذي يشكل حاجزًا طويلًا للرياح
• 
  تُستخدم مصدات الرياح في بلدية ليسيا ، النرويج، أيضًا لجمع الثلوج في المناطق الجافة.

• المركز الوطني للزراعة الحرجية (وزارة الزراعة الأمريكية)
• قائمة مراجع البحوث المتعلقة بالرياح