Klíma osztályozás

Az éghajlati osztályozás: a földrajzi területek közötti éghajlati hasonlóságokat és különbségeket felismerő, tisztázó és egyszerűsítő rendszerek formalizálása az éghajlat tudományos megértésének javítása érdekében. Az ilyen osztályozási rendszerek azon erőfeszítésekre támaszkodnak, amelyek hatalmas mennyiségű környezeti adatot szétválogatnak és csoportosítanak az egymással kölcsönhatásba lépő éghajlati folyamatok mintáinak feltárására. Az összes ilyen osztályozás korlátozott, mivel egyetlen területre sem vonatkoznak ugyanolyan fizikai vagy biológiai erők ugyanúgy. Az egyéni klímarendszer létrehozása genetikai vagy empirikus megközelítést követ.

Általános megfontolások

A terület éghajlata a hosszú időn át uralkodó környezeti feltételek (talaj, növényzet, időjárás stb.) Szintézise. Ez a szintézis magában foglalja mind a klimatikus elemek átlagát, mind a variabilitás mérését (például a szélsőséges értékeket és valószínűségeket). Az éghajlat egy komplex, elvont fogalom, amely a Föld környezetének minden aspektusára vonatkozik. Mint ilyen, nem lehet azt mondani, hogy a Földön két olyan helységnek van pontosan ugyanaz az éghajlata.

Mindazonáltal nyilvánvaló, hogy a bolygó korlátozott területein az éghajlat korlátozott tartományon belül változik, és hogy éghajlati régiók érzékelhetők, amelyeken belül az éghajlati elemek mintázata némi egységességet mutat. Sőt, a világ szélesebb körben elkülönített területein hasonló éghajlati viszonyok vannak, amikor az egyik területen kialakuló földrajzi viszonyok párhuzamosak egy másik területével. A klimatikus környezet ilyen szimmetriája és szervezete arra utal, hogy az éghajlatot okozó jelenségek (mint például a bejövő napsugárzás, a vegetáció, a talaj, a szél, a hőmérséklet és a légtömeg) világszerte szabályszerűségét és rendjét szabályozzák. Az ilyen mögöttes minták megléte ellenére a pontos és hasznos éghajlati rendszer létrehozása ijesztő feladat.

Először is, az éghajlat többdimenziós fogalom, és nem egyértelmű döntés arról, hogy a sok megfigyelt környezeti változó közül melyiket kell kiválasztani az osztályozás alapjául. Ezt a választást számos alapon kell meghozni, mind gyakorlati, mind elméleti alapon. Például, ha túl sok különféle elemet használunk, akkor megnyílik annak a lehetősége, hogy a besorolásnak túl sok kategóriája lesz ahhoz, hogy könnyen értelmezhető legyen, és hogy sok kategória nem felel meg a valós éghajlati viszonyoknak. Ezen felül a klíma számos elemének mérése nem áll rendelkezésre a világ nagy területein, vagy csak rövid ideig gyűjtötték azokat. A fő kivételek a talajra, a vegetációra, a hőmérsékletre és a csapadékra vonatkozó adatok, amelyek szélesebb körben rendelkezésre állnak, és amelyeket hosszú ideig rögzítettek.

A változók megválasztását a besorolás célja is meghatározza (például a természetes növényzet eloszlásának figyelembevétele, a talajképződés folyamatainak magyarázata, vagy az éghajlati viszonyok osztályozása az emberi komfort szempontjából). Az osztályozás szempontjából releváns változókat ez a cél határozza meg, csakúgy, mint az éghajlati övezetek megkülönböztetésére kiválasztott változók küszöbértékeit.

A második nehézség az éghajlati elemekben a Föld felszínén végbemenő változások általánosságban fokozatos jellegéből adódik. A hegyláncok vagy a partvidékek miatt kialakult szokatlan helyzetektől eltekintve, a hőmérséklet, a csapadék és az egyéb éghajlati változók távolságonként csak lassan változnak. Ennek eredményeként az éghajlat típusai észrevehetetlenül változnak, amikor az egyik a Föld felszínén egy másikról mozog. Az egyik éghajlati típus megkülönböztetésére szolgáló kritériumkészlet kiválasztása tehát egyenértékű vonal húzással a térképen annak megkülönböztetésére, hogy az egyik éghajlati régió melyik típusú éghajlati régiót választja a másiktól. Noha ez semmiképpen sem különbözik a sok más, a mindennapi életben rendszeresen meghozandó osztályozási döntéstől, mindenképpen emlékezni kell arra, hogy a szomszédos éghajlati régiók közötti határokat valamilyen módon önkényesen helyezik el a folyamatos, fokozatos változás régióiin keresztül, és hogy az ezeken a határokon belül meghatározott területek éghajlati jellemzőik szempontjából messze nem homogének.

A legtöbb osztályozási sémát globális vagy kontinentális szintű alkalmazásra szánják, és meghatározzák azokat a régiókat, amelyek a kontinensek fő részlegei több száz-ezer kilométer átmérőjűek. Ezeket makroklímáknak lehet nevezni. Nemcsak lassú változások történnek (nedvesről szárazra, melegről hidegre stb.) Egy ilyen térségben az éghajlati elemek földrajzi gradienseinek eredményeként, amelyen a régió része, de léteznek mezoklimimátok is. ezeken a területeken tíz-száz száz kilométer távolságban bekövetkező éghajlati folyamatokhoz kapcsolódnak, amelyeket magassági különbségek, lejtőségi viszonyok, víztestek, növényzet-borítási különbségek, városi területek és hasonlók okoznak. A mezoklimiták viszont számos mikroklímává alakulhatnak, amelyek kevesebb mint 0,1 km (0,06 mérföldes) skálán fordulnak elő, mint az erdők, a növények és a csupasz talaj közötti éghajlati különbségek, a növényvilágítás különböző mélységein, különböző mélységek a talajban, az épület különböző oldalain és így tovább.

E korlátozások ellenére az éghajlati osztályozás kulcsszerepet játszik az éghajlati elemek közötti földrajzi eloszlás és kölcsönhatások általánosításában, a különféle éghajlattól függő jelenségek szempontjából fontos éghajlati hatások keverékeinek azonosításában, az éghajlat szabályozó folyamatainak azonosítására irányuló kutatás ösztönzésében, és, mint oktatási eszköz, annak bemutatására, hogy a világ távoli területei mennyiben különböznek egymástól és hasonlítanak az otthoni régióhoz.

Az éghajlati osztályozás megközelítései

A legkorábbi ismert éghajlati osztályozások a klasszikus görög időkben voltak. Az ilyen sémák általában osztják a Fölget szélességi zónákra a szélességi fok 0 °, 23,5 ° és 66,5 ° (tehát az Egyenlítő, az Rák és a Bak trópusai, valamint az Északi-sark és az Antarktiszi körök) szignifikáns párhuzamai alapján és a nap hossza. A modern éghajlati osztályozás a 19. század közepén származik, az első közzétett hőmérsékleti és csapadéktérképekkel a Föld felszínén, amelyek lehetővé tették az éghajlati csoportosítási módszerek kidolgozását, amelyek mindkét változót egyszerre használják.

Sok különböző sémát dolgoztak ki az éghajlat osztályozására (több mint 100), de mindegyik nagyban megkülönböztethető mind empirikus, mind genetikai módszerként. Ez a megkülönböztetés az osztályozáshoz használt adatok jellegén alapul. Az empirikus módszerek felhasználják a megfigyelt környezeti adatokat, például a hőmérsékletet, a páratartalmat és a csapadékot, vagy azokból származó egyszerű mennyiségeket (például a párolgást). Ezzel szemben egy genetikai módszer az éghajlatot okozati elemek, az összes tényező (légtömeg, cirkulációs rendszer, homlokzatok, sugárfolyamok, napsugárzás, topográfiai hatások stb.) Aktivitása és tulajdonságai alapján osztályozza, amelyek a az éghajlati adatok térbeli és időbeli mintái. Ennélfogva, bár az empirikus osztályozás nagyrészt leírja az éghajlatot, a genetikai módszerek magyarázóak (vagy kell lenniük). Sajnos a genetikai sémák, bár tudományosan kívánatosabbak, természetüknél fogva nehezebb végrehajtani, mivel nem egyszerű megfigyeléseket használnak. Ennek eredményeként az ilyen rendszerek kevésbé általánosak és kevésbé sikeresek. Ezenkívül a két osztályozási rendszer által meghatározott régiók nem feltétlenül egyeznek meg; különösen nem ritka, hogy a különböző éghajlati folyamatokból származó hasonló éghajlati formákat számos közös empirikus rendszer csoportosítja.

Genetikai osztályozás

A genetikai osztályozás az éghajlatot az okok alapján határozza meg. Az ilyen módszerek közül három típust lehet megkülönböztetni: (1) az éghajlat földrajzi meghatározói alapján, (2) a felszíni energia költségvetésén alapuló módszerek és (3) a légtömeg-elemzés eredményei.

Az első osztályban számos olyan rendszer található (nagyrészt a német klimatológusok munkája), amelyek az éghajlatot olyan tényezők szerint kategorizálják, mint a hőmérséklet szélességi irányítása, a kontinentalitás és az óceán által befolyásolt tényezők, a nyomás és a szél öveinek elhelyezkedése, valamint a hegyek hatása.. Ezeknek a besorolásoknak közös hiányosságai vannak: minőségi jellegűek, tehát az éghajlati régiókat szubjektív módon határozzák meg, nem pedig valamilyen szigorú megkülönböztető formula alkalmazásának eredményeként.

A Föld felületének energiamérlegén alapuló módszer érdekes példája a Werner H. Terjung, az amerikai geográfus 1970-es osztályozása. Módszere világszerte több mint 1000 hely adatait használja fel a felszínen kapott nettó napsugárzásra, a víz elpárologtatásához rendelkezésre álló energiára, valamint a levegő és a felszín melegítésére rendelkezésre álló energiára. Az éves mintákat a maximális energiafelhasználás, az éves felhasználási tartomány, az éves görbe alakja és a negatív nagyságrendű hónapok (energiahiány) száma szerint osztályozzuk. A helyzet jellemzőinek kombinációját egy meghatározott jelentésű több betűből álló címke képviseli, és hasonló nettó sugárzási éghajlattal rendelkező régiók vannak leképezve.

Valószínűleg a legszélesebb körben alkalmazott genetikai rendszerek azok, amelyek légtömeg-fogalmakat alkalmaznak. A légtömeg nagy levegőtestek, amelyek elvileg homogén tulajdonságokkal rendelkeznek a vízszintes hőmérsékleten, páratartalmon stb. Az egyes napokon az időjárást ezen jellemzők és a homlokkontrasztok alapján lehet értelmezni.

Két amerikai földrajz-klimatológus volt a legbefolyásosabb a légtömeg alapján történő osztályozásban. Arthur N. Strahler 1951-ben egy kvalitatív osztályozást írt le az adott helyen az egész évben jelen lévő légtömeg-kombináció alapján. Néhány évvel később (1968 és 1970) John E. Oliver ezt a fajta besorolást szilárdabb alapokra helyezte azáltal, hogy mennyiségi keretet adott, amely az egyes légtömeg- és légtömeg-kombinációkat „domináns”, „szubdomináns” vagy „szezonális” kategóriákba sorolta. helyszíneken. Azt is biztosította, hogy a légtömeg azonosítható legyen a havi átlaghőmérséklet és a csapadék diagramja alapján, amelyet egy „hőhidrát diagramra” ábrázoltak. Ez az eljárás kiküszöböli a kevésbé általános felsőről származó adatok szükségességét a besoroláshoz.