Klimatska klasifikacija

Klimatska klasifikacija, formalizacija sustava koji prepoznaju, pojašnjavaju i pojednostavljuju klimatske sličnosti i razlike između geografskih područja kako bi se poboljšalo znanstveno razumijevanje klime. Takvi se klasifikacijski programi oslanjaju na napore koji razvrstavaju i grupiraju ogromne količine podataka o okolišu kako bi otkrili obrasce između interakcijskih klimatskih procesa. Sve su takve klasifikacije ograničene jer niti jedno područje ne podliježe istim fizičkim ili biološkim silama na potpuno isti način. Stvaranje individualne klimatske sheme slijedi ili genetski ili empirijski pristup.

Opća razmatranja

Klima područja je sinteza okolišnih uvjeta (tla, vegetacije, vremenskih prilika itd.) Koji su tamo prevladavali u dužem vremenskom razdoblju. Ova sinteza uključuje i prosjeke klimatskih elemenata i mjerenja varijabilnosti (poput ekstremnih vrijednosti i vjerojatnosti). Klima je složen, apstraktan pojam koji uključuje podatke o svim aspektima Zemljine okoline. Kao takav, ne može se reći da za dva lokaliteta na Zemlji imaju potpuno istu klimu.

Ipak, lako je očito da klimatska područja na ograničenim područjima planete variraju u ograničenom rasponu i da se vide klimatska područja unutar kojih je vidljiva neka jednolikost u obrascima klimatskih elemenata. Nadalje, široko odvojena područja svijeta imaju sličnu klimu kada je skup geografskih odnosa koji se odvijaju u jednom području paralelan s drugim. Ova simetrija i organizacija klimatskog okruženja sugerira temeljnu svjetsku pravilnost i red u pojavama koje izazivaju klimu (poput obrasca dolaznog sunčevog zračenja, vegetacije, tla, vjetrova, temperature i zračnih masa). Unatoč postojanju takvih temeljnih obrazaca, stvaranje točne i korisne klimatske sheme zastrašujući je zadatak.

Prvo, klima je višedimenzionalni koncept i nije očigledna odluka koja bi od mnogih promatranih okolišnih varijabli trebala biti odabrana kao osnova klasifikacije. Ovaj se izbor mora donijeti na nekoliko osnova, i praktičnih i teorijskih. Na primjer, upotreba previše različitih elemenata otvara mogućnost da će klasifikacija imati previše kategorija koje bi se mogle lako interpretirati i da mnoge kategorije neće odgovarati stvarnom podneblju. Nadalje, mjerenja mnogih elemenata klime nisu dostupna za velike dijelove svijeta ili su sakupljena samo kratko vrijeme. Glavne iznimke su podaci o tlu, vegetaciji, temperaturi i oborinama koji su opširnije dostupni i bilježe se kroz duže vremensko razdoblje.

Izbor varijabli također je određen svrhom klasifikacije (poput računanja za raspodjelu prirodne vegetacije, objašnjenja procesa formiranja tla ili klasificiranja klime u smislu ljudske udobnosti). Varijable relevantne u klasifikaciji bit će određene ovom svrhom, kao i granične vrijednosti varijabli izabranih za razlikovanje klimatskih zona.

Druga poteškoća rezultat je općenito postepene prirode promjena klimatskih elemenata nad Zemljinom površinom. Osim u neuobičajenim situacijama zbog planinskih lanaca ili obalnih linija, temperatura, oborine i druge klimatske varijable imaju tendenciju da se mijenjaju samo polako na daljinu. Kao rezultat, tipovi klime imaju tendenciju neprimjetnih promjena kako se kreću iz jednog lokaliteta na Zemljinoj površini u drugi. Odabir skupa kriterija za razlikovanje jednog klimatskog tipa od drugog, ekvivalentan je crtanju crte na karti kako bi se razlikovalo klimatsko područje koje posjeduje jednu vrstu od one koja ima drugu. Iako se to nimalo ne razlikuje od mnogih drugih odluka o klasifikaciji koje se svakodnevno donosi rutinski u svakodnevnom životu, uvijek se mora imati na umu da se granice između susjednih klimatskih područja postavljaju pomalo proizvoljno kroz područja neprekidne, postupne promjene i da su područja definirana unutar tih granica daleko su od homogenih u pogledu svojih klimatskih karakteristika.

Većina shema klasifikacije namijenjene su primjeni na globalnoj ili kontinentalnoj razini i definiraju regije koje su glavne podjele kontinenata na stotine do tisuće kilometara. To se mogu nazvati makroklimama. Ne samo da će doći do sporih promjena (od vlažnih do suhih, vrućih do hladnih itd.) Diljem takvog područja kao rezultat geografskih gradijenata klimatskih elemenata preko kontinenta čiji je dio dio, već će postojati i mezoklimati unutar ovih područja koja se povezuju s klimatskim procesima koji se odvijaju u mjerilima od nekoliko desetaka do stotina kilometara, a koje su stvorene visinskim razlikama, aspektom kosina, vodenim tijelima, razlikama u vegetacijskom pokrovu, urbanim područjima i slično. Mezoklimati se zauzvrat mogu pretvoriti u brojne mikroklime, koje se javljaju na skali manjoj od 0,1 km (0,06 milje), kao u klimatskim razlikama između šuma, usjeva i golog tla, na različitim dubinama u biljnom krošnjama, na različitim dubine u tlu, na različitim stranama zgrade i tako dalje.

Ova ograničenja, bez obzira na to, klasifikacija klime igra ključnu ulogu kao sredstvo generaliziranja zemljopisne rasprostranjenosti i interakcija među klimatskim elementima, identificiranja mješavina klimatskih utjecaja važnih za različite klimatski ovisne pojave, poticanja pretraživanja za prepoznavanje klimatskih procesa koji kontroliraju, i, kao obrazovno sredstvo, kako bi pokazao neke načine na koje se daleka područja svijeta razlikuju od vlastite matične regije i slična su njoj.

Pristupi klimatskoj klasifikaciji

Najstarije poznate klimatske klasifikacije bile su one iz klasičnih grčkih vremena. Takve sheme općenito su podijelile Zemlju u zemljopisne zone na temelju značajnih paralela od 0 °, 23,5 ° i 66,5 ° zemljopisne širine (to jest, ekvator, tropi rak i Jarac, odnosno arktički i antarktički krugovi), i na dužina dana. Moderna klimatska klasifikacija potječe iz sredine 19. stoljeća, s prvim objavljenim kartama temperature i oborina nad Zemljinom površinom, što je omogućilo razvoj metoda klimatskog grupiranja koje su istodobno koristile obje varijable.

Izmišljeno je mnogo različitih shema razvrstavanja klime (više od 100), ali svi se mogu široko razlikovati bilo empirijskim ili genetskim metodama. To se razlikovanje temelji na prirodi podataka koji su korišteni za razvrstavanje. Empirijske metode koriste promatrane podatke o okolišu, poput temperature, vlage i oborina, ili jednostavne količine dobivene iz njih (poput isparavanja). Suprotno tome, genetska metoda klasificira klimu na temelju njenih uzročnih elemenata, aktivnosti i karakteristika svih čimbenika (zračne mase, cirkulacijski sustavi, fronte, mlazni tokovi, sunčevo zračenje, topografski učinci i tako dalje) što dovodi do nastanka prostorni i vremenski obrasci klimatskih podataka. Dakle, iako su empirijske klasifikacije u velikoj mjeri opisne klime, genetske su metode (ili trebaju biti) objašnjene. Nažalost, genetske sheme, iako su znanstveno poželjnije, inherentno je teže implementirati jer ne koriste jednostavna opažanja. Kao rezultat toga, takve su sheme i manje uobičajene i manje uspješne u cjelini. Štoviše, regije definirane u dvije vrste shema klasifikacije ne moraju nužno odgovarati; posebno, nije neuobičajeno da se slični klimatski oblici koji proizlaze iz različitih klimatskih procesa grupiraju u mnogim zajedničkim empirijskim shemama.

Genetske klasifikacije

Genetska klasifikacija grupira klime po svojim uzrocima. Između takvih metoda mogu se razlikovati tri vrste: (1) one koje se temelje na geografskim odrednicama klime, (2) one koje se temelje na površinskom proračunu energije i (3) one dobivene analizom zračne mase.

U prvom razredu nalazi se niz shema (velikim dijelom djelo njemačkih klimatologa) koje klimu klasificiraju prema čimbenicima kao što su nadmorska visina kontrole temperature, kontinentalnost u odnosu na čimbenike pod utjecajem oceana, položaj s obzirom na pritisak i pojaseve vjetra i učinke planina, Sve ove klasifikacije imaju zajednički nedostatak: kvalitativne su, tako da su klimatska područja označena subjektivno, a ne kao rezultat primjene neke stroge diferencirajuće formule.

Zanimljiv primjer metode koja se temelji na energetskoj ravnoteži Zemljine površine je klasifikacija Wernera H. Terjunga iz 1970., američkog geografa. Njegova metoda koristi podatke za više od 1000 lokacija širom svijeta o neto sunčevom zračenju primljenom na površini, o dostupnoj energiji za isparavanje vode i o raspoloživoj energiji za zagrijavanje zraka i podzemlja. Godišnji obrasci klasificiraju se prema maksimalnom unosu energije, godišnjem rasponu unosa, obliku godišnje krivulje i broju mjeseci s negativnim magnitudama (energetski deficit). Kombinacija karakteristika lokacije predstavljena je naljepnicom koja se sastoji od nekoliko slova s ​​definiranim značenjima, a mapiraju se regije s sličnim klimatskim klimama.

Vjerojatno se najčešće koriste genetski sustavi koji koriste koncepte zračne mase. Zračne mase su velika tijela zraka koja u principu imaju relativno homogena svojstva temperature, vlage itd. U vodoravnom položaju. Vremena za pojedine dane mogu se tumačiti s obzirom na ove osobine i njihove kontraste na frontovima.

Dva američka geograf-klimatologa bila su najutjecajnija u klasifikacijama na temelju zračne mase. Godine 1951. Arthur N. Strahler opisao je kvalitativnu klasifikaciju koja se temelji na kombinaciji zračnih masa prisutnih na određenom mjestu tijekom cijele godine. Nekoliko godina kasnije (1968. i 1970.) John E. Oliver stavio je ovu vrstu klasifikacije na čvršći temelj pružanjem kvantitativnog okvira koji je određene zračne mase i kombinacije zračnih masa posebno označavao kao "dominantne", "subdominantne" ili "sezonske". lokacija. Osigurao je i način za identificiranje zračnih masa na dijagramima srednje mjesečne temperature i oborina iscrtanih na "termohetskom dijagramu", proceduri koja ukida potrebu za manje uobičajenim podacima gornjeg zraka za klasifikaciju.