stringtranslate.com

Климатическая классификация

Карта мира, разделяющая климатические зоны, в значительной степени зависящие от широты. Зоны, идущие от экватора вверх (и вниз), — тропические, сухие, умеренные, континентальные и полярные. Внутри этих зон есть подзоны.
Классификации климата Кёппена по всему миру

Климатические классификации — это системы, которые классифицируют климаты мира . Климатическая классификация может тесно коррелировать с классификацией биомов , поскольку климат оказывает большое влияние на жизнь в регионе. Одной из наиболее используемых является схема классификации климата Кеппен, впервые разработанная в 1884 году. [1]

Существует несколько способов классификации климатов по схожим режимам. Первоначально климаты были определены в Древней Греции для описания погоды в зависимости от широты местоположения. Современные методы классификации климата можно в целом разделить на генетические методы, которые фокусируются на причинах климата, и эмпирические методы, которые фокусируются на эффектах климата. Примеры генетической классификации включают методы, основанные на относительной частоте различных типов воздушных масс или местоположений в пределах синоптических погодных возмущений. Примеры эмпирических классификаций включают климатические зоны, определяемые выносливостью растений , [2] эвапотранспирацией, [3] или ассоциациями с определенными биомами , как в случае классификации климата Кеппен . Общим недостатком этих схем классификации является то, что они создают четкие границы между зонами, которые они определяют, а не постепенный переход свойств климата, более распространенных в природе.

Типы климата


Системы

Система классификации зон жизни Лесли Холдриджа по сути является схемой классификации климата.

Системы классификации климата включают в себя:

Бержерон и пространственный синоптик

Самая простая классификация — это классификация воздушных масс . Классификация Бержерона является наиболее широко принятой формой классификации воздушных масс. [4] Классификация воздушных масс состоит из трех букв. Первая буква описывает их свойства влажности , причем c используется для континентальных воздушных масс (сухих), а m — для морских воздушных масс (влажных). Вторая буква описывает термическую характеристику региона их происхождения: T — тропический , P — полярный , A — арктический или антарктический, M — муссон , E — экваториальный и S — верхний воздух (сухой воздух, образованный значительным нисходящим движением в атмосфере). Третья буква используется для обозначения стабильности атмосферы . Если воздушная масса холоднее земли под ней, она обозначается k. Если воздушная масса теплее земли под ней, она обозначается w. [5] Хотя идентификация воздушных масс изначально использовалась в прогнозировании погоды в 1950-х годах, климатологи начали устанавливать синоптические климатологии на основе этой идеи в 1973 году. [6]

На основе схемы классификации Бержерона основана система пространственной синоптической классификации (SSC). В схеме SSC есть шесть категорий: сухой полярный (похож на континентальный полярный), сухой умеренный (похож на морской превосходный), сухой тропический (похож на континентальный тропический), влажный полярный (похож на морской полярный), влажный умеренный (гибрид между морским полярным и морским тропическим) и влажный тропический (похож на морской тропический, морской муссонный или морской экваториальный). [7]

Кёппен

Среднемесячные температуры поверхности с 1961 по 1990 год. Это пример того, как климат меняется в зависимости от местоположения и времени года.
Ежемесячные глобальные изображения от NASA Earth Observatory (интерактивный SVG)

Классификация Кеппен основана на средних месячных значениях температуры и осадков. Наиболее часто используемая форма классификации Кеппен имеет пять основных типов, обозначенных буквами от A до E. Эти основные типы: A) тропический, B) сухой, C) мягкий среднеширотный, D) холодный среднеширотный и E) полярный.

Тропический климат определяется как место, где самая низкая месячная температура выше 18 °C (64,4 °F). Эта тропическая зона далее подразделяется на тропический лес, муссонный и саванный на основе сезонных осадков. Эти климаты чаще всего расположены между экватором и 25° северной и южной широты.

Муссон — это сезонный преобладающий ветер , который длится несколько месяцев, открывая сезон дождей в регионе. [8] Регионы в Северной Америке , Южной Америке , странах Африки к югу от Сахары , Австралии и Восточной Азии являются регионами с муссонным режимом. [9]

Облачные и солнечные места в мире. Карта NASA Earth Observatory с использованием данных, собранных в период с июля 2002 года по апрель 2015 года. [10]

Тропическая саванна — это биом лугов , расположенный в полузасушливых и полувлажных климатических регионах субтропических и тропических широт , со средней температурой, сохраняющейся на уровне или выше 18 °C (64 °F) в течение всего года, и количеством осадков от 750 миллиметров (30 дюймов) до 1270 миллиметров (50 дюймов) в год. Они широко распространены в Африке , а также встречаются в Индии , северных частях Южной Америки , Малайзии и Австралии . [11]

Облачный покров по месяцам в 2014 году. NASA Earth Observatory [12] [13]

Зона влажного субтропического климата, где зимние осадки (а иногда и легкий снегопад ) связаны со штормами, которые западные ветры направляют с запада на восток во время низкого солнца (зима). Летом преобладает высокое давление, поскольку западные ветры движутся на север. Большая часть летних осадков выпадает во время гроз и из-за случайных тропических циклонов . [14] Влажный субтропический климат лежит на восточной стороне континентов, примерно между широтами 20° и 40° градусов от экватора . [15]

Влажный континентальный климат во всем мире

Влажный континентальный климат характеризуется изменчивыми погодными условиями и большой сезонной температурной вариацией, холодной и часто очень снежной зимой и теплым летом. Места с более чем тремя месяцами средней дневной температуры выше 10 °C (50 °F) и температурой самого холодного месяца ниже −3 °C (27 °F) и которые не соответствуют критериям засушливого или полузасушливого климата , классифицируются как континентальные. Большинство климатов в этой зоне встречаются от 35 до 55 широты, в основном в северном полушарии. [16]

Океанический климат обычно встречается вдоль западного побережья в средних широтах всех континентов мира и в юго-восточной Австралии и сопровождается обильными осадками круглый год, прохладным летом и небольшими годовыми колебаниями температур. Большинство климатов этого типа встречаются от 45 до 55 широты. [17]

Средиземноморский климатический режим напоминает климат земель в Средиземноморском бассейне , части западной части Северной Америки , части Западной и Южной Австралии , на юго-западе Южной Африки и в частях центрального Чили . Климат характеризуется жарким, сухим летом и прохладной, влажной зимой. [18]

Степь — это сухая луговая равнина с годовым диапазоном температур летом до 40 °C (104 °F), а зимой до −40 °C (−40 °F). [19]

Субарктический климат характеризуется малым количеством осадков [20] и месячными температурами, которые превышают 10 °C (50 °F) в течение одного-трех месяцев в году, с вечной мерзлотой на больших участках области из-за холодных зим. Зимы в субарктическом климате обычно включают до шести месяцев со средней температурой ниже 0 °C (32 °F). [21]

Карта арктической тундры

Тундра встречается в дальнем Северном полушарии , к северу от таежного пояса, включая обширные территории северной России и Канады . [22]

Полярная ледяная шапка или полярный ледяной щит — это высокоширотная область планеты или луны , покрытая льдом . Ледяные шапки образуются, потому что высокоширотные области получают меньше энергии в виде солнечного излучения от Солнца , чем экваториальные области, что приводит к более низким температурам поверхности . [23]

Пустыня — это ландшафтная форма или регион, который получает очень мало осадков . Пустыни обычно имеют большой суточный и сезонный диапазон температур, с высокими или низкими, в зависимости от местоположения, дневными температурами (летом до 45 °C или 113 °F), и низкими ночными температурами (зимой до 0 °C или 32 °F) из-за чрезвычайно низкой влажности . Многие пустыни образованы дождевыми тенями , поскольку горы блокируют путь влаги и осадков в пустыню. [24]

Треварта

Классификация климата Треварты (TCC) или классификация климата Кеппен-Треварты (KTC) — это система классификации климата, впервые опубликованная американским географом Гленном Томасом Тревартой в 1966 году. Это модифицированная версия системы Кеппен-Гейгера , созданная для устранения некоторых ее недостатков. [25] Система Треварты пытается переопределить средние широты, чтобы приблизиться к зональности растительности и генетическим климатическим системам.

Изменения в классификации климата Треварты были признаны наиболее эффективными на больших массивах суши в Азии и Северной Америке , где многие области попадают в одну группу ( C ) в системе Кеппен-Гейгера. [26] Например, в стандартной системе Кеппен Вашингтон и Орегон классифицируются в одной климатической зоне ( Csb ) как части Южной Калифорнии , хотя эти два региона имеют разительно отличающуюся погоду и растительность. Другим примером была классификация таких городов, как Лондон или Нью-Йорк, в той же климатической группе ( C ), что и Брисбен или Новый Орлеан , несмотря на большие различия в сезонных температурах и местной растительности. [27]

Схема

Изменения Треварты в климатической системе Кеппен 1899 года были направлены на переклассификацию средних широт в три группы: C ( субтропический ) — 8 или более месяцев со средней температурой 10 °C (50 °F) или выше; D умеренный — от 4 до 7 месяцев со средней температурой 10 °C или выше; и E бореальный климат — от 1 до 3 месяцев со средней температурой 10 °C или выше. В остальном тропический климат и полярный климат остались такими же, как в первоначальной классификации климата Кеппен.

Торнтвейт

Осадки по месяцам

Разработанный американским климатологом и географом К. В. Торнтвейтом , этот метод классификации климата отслеживает баланс почвенной воды с использованием эвапотранспирации. [28] Он отслеживает долю общего количества осадков, используемую для питания растительности на определенной территории. [29] Он использует такие индексы, как индекс влажности и индекс засушливости, для определения режима влажности территории на основе ее средней температуры, среднего количества осадков и среднего типа растительности. [30] Чем ниже значение индекса в любой данной территории, тем она суше.

Классификация влажности включает климатические классы с такими дескрипторами, как гипергумидный, влажный, субгумидный, субаридный, полузасушливый (значения от −20 до −40) и засушливый (значения ниже −40). [31] Влажные регионы испытывают больше осадков, чем испарения каждый год, в то время как засушливые регионы испытывают больше испарения, чем осадков на годовой основе. В общей сложности 33 процента суши Земли считаются либо засушливыми, либо полузасушливыми, включая юго-запад Северной Америки, юго-запад Южной Америки, большую часть северной и небольшую часть южной Африки, юго-запад и части восточной Азии, а также большую часть Австралии. [32] Исследования показывают, что эффективность осадков (PE) в индексе влажности Торнтвейта переоценена летом и недооценена зимой. [33] Этот индекс можно эффективно использовать для определения численности видов травоядных и млекопитающих в пределах данной области. [34] Индекс также используется в исследованиях изменения климата. [33]

Термические классификации в рамках схемы Торнтвейта включают микротермический, мезотермический и мегатермический режимы. Микротермический климат — это климат с низкими среднегодовыми температурами, обычно от 0 °C (32 °F) до 14 °C (57 °F), с коротким летом и потенциальным испарением от 14 сантиметров (5,5 дюйма) до 43 сантиметров (17 дюймов). [35] Мезотермический климат характеризуется отсутствием постоянного тепла или постоянного холода, потенциальным испарением от 57 сантиметров (22 дюйма) до 114 сантиметров (45 дюймов). [36] Мегатермальный климат — это климат с постоянными высокими температурами и обильными осадками, с потенциальным годовым испарением свыше 114 сантиметров (45 дюймов). [37]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Бек, Хильке Э.; Циммерманн, Никлаус Э.; Маквикар, Тим Р.; Вергополан, Ноэми; Берг, Алексис; Вуд, Эрик Ф. (30 октября 2018 г.). «Настоящие и будущие карты классификации климата Кеппен-Гейгера с разрешением 1 км». Scientific Data . 5 : 180214. Bibcode :2018NatSD...580214B. doi :10.1038/sdata.2018.214. ISSN  2052-4463. PMC  6207062 . PMID  30375988.
  2. ^ Национальный дендрарий США . Карта зон морозостойкости растений Министерства сельского хозяйства США. Архивировано 04.07.2012 на Wayback Machine. Получено 09.03.2008
  3. ^ "Индекс влажности Торнтвейта". Глоссарий метеорологии . Американское метеорологическое общество . Получено 21 мая 2008 г.
  4. ^ Поведение химических, биологических и радиологических агентов в полевых условиях. Министерство обороны армии и военно-воздушных сил. 1969.
  5. ^ "Классификация воздушных масс". Глоссарий метеорологии . Американское метеорологическое общество . Получено 22 мая 2008 г.
  6. ^ Шварц, MD (1995). «Обнаружение структурных изменений климата: подход, основанный на воздушных массах, в северо-центральных Соединенных Штатах, 1958–1992». Annals of the Association of American Geographers . 85 (3): 553–68. doi :10.1111/j.1467-8306.1995.tb01812.x.
  7. ^ Роберт Э. Дэвис, Л. Ситка, Д. М. Гондула, С. Гоутри, Д. Найт, Т. Ли и Дж. Стенгер. J1.10 Предварительная обратная траектория и климатология воздушных масс для долины Шенандоа (ранее J3.16 для прикладной климатологии). Получено 21.05.2008.
  8. ^ "Муссон". Глоссарий метеорологии . Американское метеорологическое общество . Получено 14 мая 2008 г.
  9. ^ "Глобальная система муссонов: исследования и прогнозы" (PDF) . Международный комитет Третьего семинара по муссонам . Архивировано из оригинала (PDF) 8 апреля 2008 г. Получено 16 марта 2008 г.
  10. ^ Central, Брайан. «Светлая сторона 13 лет облаков на одной карте». Scientific American . Получено 17 мая 2015 г.
  11. ^ Вудворд, Сьюзен. "Тропические саванны". Архивировано из оригинала 25 февраля 2008 года . Получено 16 марта 2008 года .
  12. ^ "Cloud Fraction (1 месяц – Terra/MODIS) – NASA". Cloud Fraction (1 месяц – Terra/MODIS) – NASA . Получено 18 мая 2015 г.
  13. ^ Central, Брайан. «Светлая сторона 13 лет облаков на одной карте». Scientific American . Получено 18 мая 2015 г.
  14. ^ "Влажный субтропический климат". Encyclopaedia Britannica . Encyclopaedia Britannica Online. 2008. Получено 14 мая 2008 .
  15. ^ Риттер, Михаэль. Влажный субтропический климат. Архивировано из оригинала 14 октября 2008 года . Получено 16 марта 2008 года .
  16. ^ Пил, MC; Финлейсон BL и Макмахон, TA (2007). «Обновленная карта мира классификации климата Кеппен-Гейгера». Hydrol. Earth Syst. Sci . 11 (5): 1633–1644. Bibcode :2007HESS...11.1633P. doi : 10.5194/hess-11-1633-2007 . ISSN  1027-5606.
  17. ^ "Oceanic Climate". Архивировано из оригинала 9 февраля 2011 года . Получено 15 апреля 2008 года .
  18. ^ Риттер, Михаэль. Средиземноморский или сухой летний субтропический климат. Архивировано из оригинала 5 августа 2009 года . Получено 15 апреля 2008 года .
  19. ^ Климат степи. Биомы Голубой планеты. Архивировано из оригинала 22 апреля 2008 г. Получено 15 апреля 2008 г.
  20. ^ Риттер, Михаэль. Субарктический климат. Архивировано из оригинала 25 мая 2008 года . Получено 16 апреля 2008 года .
  21. ^ Вудворд, Сьюзен. «Тайга или бореальный лес». Архивировано из оригинала 9 июня 2011 года . Получено 6 июня 2008 года .
  22. ^ "The Tundra Biome". Биомы мира . Получено 5 марта 2006 г.
  23. ^ Риттер, Майкл. Климат ледяной шапки. Архивировано из оригинала 16 мая 2008 года . Получено 16 марта 2008 года .
  24. ^ Введение в засушливые регионы: самостоятельное обучение. Университет штата Сан-Диего . Архивировано из оригинала 12 июня 2008 года . Получено 16 апреля 2008 года .
  25. ^ Peel MC, Finlayson BL, McMahon TA (2007) Обновленная карта мира классификации климата Кеппен-Гейгера. Hydrol Earth Syst Sci 11: 1633–1644
  26. ^ Кеппен, 1936, Треварта и Хорн, 1980, Бейли, 2009, Бейкер и др., 2010.
  27. ^ Бейли РГ (2009) География экосистем: от экорегионов к участкам, 2-е изд. Springer, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк
  28. ^ Глоссарий метеорологии. Индекс влажности Торнтвейта. Получено 21.05.2008.
  29. ^ "Индекс влажности". Глоссарий метеорологии . Американское метеорологическое общество . Получено 21 мая 2008 г.
  30. ^ Грин, Эрик. "Основы расширяющейся глинистой почвы" (PDF) . Архивировано из оригинала (Часть 1 – Наука расширяющейся глины) 27 мая 2008 г.
  31. ^ "3 Land Resources". Istituto Agronomico per l'Otremare . Архивировано из оригинала 20 марта 2008 года . Получено 21 мая 2008 года .
  32. ^ Фредлунд, Д.Г.; Рахарджо, Х. (1993). Механика грунтов для ненасыщенных грунтов (PDF) . Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-85008-3. OCLC  26543184 . Получено 21 мая 2008 г. .
  33. ^ ab McCabe, Gregory J.; Wolock, David M. (12 февраля 2002 г.). «Тенденции и температурная чувствительность условий влажности в соседних Соединенных Штатах» (PDF) . Climate Research . 20 : 19–29 . Получено 21 мая 2008 г. .
  34. ^ Хокинс, BA; Паусас, Juli G. (2004). «Влияет ли богатство растений на богатство животных?: млекопитающие Каталонии (северо-восточная Испания)». Разнообразие и распространение . 10 (4): 247–252. Bibcode : 2004DivDi..10..247H. doi : 10.1111/j.1366-9516.2004.00085.x. S2CID  55240915. Получено 21 мая 2008 г.
  35. ^ "Микротермальный климат". Глоссарий метеорологии . Американское метеорологическое общество . Получено 21 мая 2008 г.
  36. ^ "Мезотермальный климат". Глоссарий метеорологии . Американское метеорологическое общество . Получено 21 мая 2008 г.
  37. ^ "Мегатермальный климат". Глоссарий метеорологии . Американское метеорологическое общество . Получено 21 мая 2008 г.