Kliima klassifikatsioon - süsteemide vormistamine, mis tunnevad, selgitavad ja lihtsustavad kliimamuutuste sarnasusi ja erinevusi geograafiliste piirkondade vahel, et parandada kliima teaduslikku mõistmist. Sellised klassifitseerimisskeemid tuginevad jõupingutustele, mille abil sorteeritakse ja grupeeritakse tohutul hulgal keskkonnaandmeid, et paljastada interakteeruvate kliimaprotsesside vahelisi mustreid. Kõik sellised klassifikatsioonid on piiratud, kuna kaks piirkonda ei allu samadele füüsikalistele või bioloogilistele jõududele täpselt samal viisil. Individuaalse kliimaskeemi loomisel järgitakse kas geneetilist või empiirilist lähenemisviisi.
Üldised kaalutlused
Piirkonna kliima on pika aja jooksul seal valitsenud keskkonnatingimuste (mullad, taimestik, ilm jne) süntees. See süntees hõlmab nii klimaatiliste elementide keskmisi kui ka varieeruvuse (näiteks äärmuslikud väärtused ja tõenäosused) mõõtmist. Kliima on keeruline ja abstraktne mõiste, mis hõlmab andmeid Maa keskkonna kõigi aspektide kohta. Seega ei saa öelda, et kahel mujal Maal asuvas piirkonnas oleks täpselt sama kliima.
Sellegipoolest on selgelt ilmne, et planeedi piiratud aladel varieerub kliima piiratud vahemikus ja on ilmne kliimapiirkond, kus ilmnevad ilmastikuelementide mustrites teatav ühtlus. Pealegi on laialt eraldatud maailma piirkondadel sarnane kliima, kui ühes piirkonnas aset leidvad geograafilised suhted sarnanevad teisega. Kliimakeskkonna selline sümmeetria ja korraldus viitavad kliimat põhjustavate nähtuste (nt saabuva päikesekiirguse, taimestiku, muldade, tuulte, temperatuuri ja õhumasside) ülemaailmsele korrapärasusele ja korrale. Vaatamata selliste aluseks olevate mustrite olemasolule on täpse ja kasuliku kliimaskeemi loomine hirmutav ülesanne.
Esiteks on kliima mitmemõõtmeline mõiste ja see ei ole ilmne otsus selle kohta, milline paljudest vaadeldavatest keskkonnamuutujatest tuleks klassifitseerimise aluseks valida. See valik tuleb teha mitmel, nii praktilisel kui ka teoreetilisel alusel. Näiteks avab liiga paljude erinevate elementide kasutamine võimaluse, et klassifikatsioonis on liiga palju kategooriaid, et seda oleks kerge tõlgendada, ja et paljud kategooriad ei vasta tegelikule kliimale. Lisaks pole paljude kliimaelementide mõõtmised saadaval suurtel maailma piirkondadel või neid on kogutud vaid lühikese aja jooksul. Peamised erandid on pinnase, taimestiku, temperatuuri ja sademete andmed, mis on laiemalt kättesaadavad ja mida on pikema aja jooksul registreeritud.
Muutujate valiku määrab ka klassifitseerimise eesmärk (arvestada loodusliku taimestiku jaotust, selgitada mulla moodustumise protsesse või klassifitseerida kliimasid inimese mugavuse järgi). Klassifikatsioonis olulised muutujad, nagu ka kliimavööndite eristamiseks valitud muutujate läviväärtused, määratakse selleks.
Teine raskus tuleneb Maa pinna kliimaelementide muutuste üldiselt järkjärgulisest olemusest. Temperatuur, sademed ja muud klimaatilised muutujad muutuvad vahemaa jooksul vaid aeglaselt, välja arvatud mäestike või rannikualade tõttu tekkinud ebaharilikes olukordades. Selle tagajärjel kipuvad kliimatüübid muutuma märkamatult, kui üks liigub Maa pinnalt ühelt lokaadilt teisele. Kriteeriumikomplekti valimine ühe kliimatüübi eristamiseks teiselt poolt võrdub seega rea joonistamisega kaardile, et eristada ühte tüüpi kliimapiirkondi teisest. Ehkki see ei erine kuidagi paljudest teistest igapäevaelus tehtavatest klassifitseerimisotsustest, tuleb alati meeles pidada, et külgnevate klimaatiliste piirkondade vahelised piirid asetsevad pideva, järkjärgulise muutumisega piirkondade kaudu mõnevõrra meelevaldselt ja nendes piirides määratletud alad on oma klimaatiliste omaduste poolest kaugeltki homogeensed.
Enamik klassifikatsiooniskeeme on ette nähtud ülemaailmseks või mandri ulatuse rakendamiseks ja need määratlevad piirkonnad, mis on mandrite peamised alajaotused sadade kuni tuhandete kilomeetrite ulatuses. Neid võib nimetada makroklimaatideks. Sellise piirkonna kliimaelementide geograafiliste gradiendite tagajärjel, mille osaks see piirkond on, toimuvad aeglased muutused (märjalt kuivadele, kuumadest külmadeni jne), kuid esinevad ka mesoklimaadid nendes piirkondades, mis on seotud kümnete kuni sadade kilomeetrite skaalal toimuvate klimaatiliste protsessidega, mille põhjustavad kõrguste erinevused, kalle, veekogude erinevused, taimkatte erinevused, linnaalad jms. Mesoklimaadid võivad omakorda jaguneda arvukateks mikrokliimadeks, mis toimuvad vähem kui 0,1 km (0,06 miili) skaalal, nagu ilmastiku erinevused metsade, põllukultuuride ja palja pinnase vahel, taime varikatuse erinevatel sügavustel, erinevatel temperatuuridel. sügavused pinnases, hoone erinevatel külgedel jne.
Nendest piirangutest hoolimata mängib kliima klassifikatsioon võtmerolli kliimaelementide geograafilise jaotuse ja koostoime üldistamisel, mitmesuguste kliimast sõltuvate nähtuste jaoks oluliste kliimamõjude segude tuvastamisel, kliima kontrolliprotsesside tuvastamise otsimise stimuleerimisel ja, kui hariduslikku tööriista, et näidata mõningaid viise, kuidas maailma kauged piirkonnad erinevad nii oma kodupiirkonnast kui ka sarnased sellega.
Lähenemisviisid kliimaklassifikatsioonile
Varasemad teadaolevad klimaatilised klassifikatsioonid olid Kreeka klassikalise aja klassifikatsioonid. Sellised skeemid jagasid Maa üldiselt laiustsoonideks, tuginedes laiuskraadide olulistele paralleelidele 0 °, 23,5 ° ja 66,5 ° (see tähendab ekvaatorit, vähktõve ja kaljukitse troopikat ning Arktika ja Antarktika ringi) ja päeva pikkus. Kaasaegne kliimaklassifikatsioon sai alguse 19. sajandi keskel, esimeste avaldatud temperatuuride ja sademete kaartidega Maa pinna kohal lubati välja töötada kliimamuutuse rühmitamise meetodid, mis kasutasid mõlemat muutujat üheaegselt.
Kliima klassifitseerimiseks on välja töötatud palju erinevaid skeeme (üle 100), kuid kõiki neid võib laias laastus eristada kas empiiriliste või geneetiliste meetoditena. See eristamine põhineb klassifitseerimisel kasutatud andmete laadil. Empiiriliste meetodite puhul kasutatakse vaadeldavaid keskkonnaandmeid, nagu temperatuur, niiskus ja sademed, või neist tuletatud lihtsaid koguseid (näiteks aurustumist). Seevastu geneetiline meetod klassifitseerib kliima selle põhjuslike elementide, kõigi tegurite (õhumassid, tsirkulatsioonisüsteemid, rinded, jugavood, päikesekiirgus, topograafilised mõjud jne) aktiivsuse ja omaduste alusel, mis põhjustavad klimaatiliste andmete ruumilised ja ajalised mustrid. Ehkki empiirilised klassifikatsioonid kirjeldavad suures osas kliimat, on geneetilised meetodid (või peaksid olema) selgitavad. Kahjuks on geneetilisi skeeme, ehkki need on teaduslikult soovitavamad, olemuslikult keerukamad rakendada, kuna need ei kasuta lihtsaid vaatlusi. Seetõttu on sellised skeemid nii vähem levinud kui ka vähem edukad. Lisaks ei pruugi kahte tüüpi klassifikatsiooniskeemidega määratletud piirkonnad tingimata vastata; eriti pole harvad juhud, kui erinevatest ilmastikuprotsessidest tulenevad sarnased kliimavormid on koondatud paljude ühiste empiiriliste skeemide järgi.
Geneetilised klassifikatsioonid
Geneetiliste klassifikaatorite rühma kliima nende põhjuste järgi. Selliste meetodite hulgast võib eristada kolme tüüpi: 1) need, mis põhinevad kliima geograafilistel määrajatel, 2) meetodid, mis põhinevad pinnaenergia eelarvel, ja 3) õhumasside analüüsil põhinevad meetodid.
Esimesse klassi kuuluvad mitmed skeemid (peamiselt Saksa klimatoloogide töö), mis klassifitseerivad kliima vastavalt sellistele teguritele nagu temperatuuri laiuskontroll, mandrilisus versus ookeani mõjutatud tegurid, asukoht rõhu ja tuulevööde suhtes ning mägede mõjud. Kõigil nendel klassifikatsioonidel on ühine puudus: need on kvalitatiivsed, nii et kliimapiirkonnad on määratletud pigem subjektiivselt kui mõne range diferentseeriva valemi kohaldamise tulemusel.
Maa pinna energiatasakaalul põhineva meetodi huvitavaks näiteks on ameerika geograafi Werner H. Terjungi 1970. aasta klassifikatsioon. Tema meetod kasutab rohkem kui 1000 asukoha andmeid kogu maailmas saadud pinna päikesekiirguse, vee aurustamiseks saadaoleva energia ning õhu ja maapinna soojendamiseks saadaoleva energia kohta. Aastased mustrid klassifitseeritakse maksimaalse energiatarbimise, aastase sisendvahemiku, aastakõvera kuju ja negatiivse suurusega kuude arvu (energia defitsiit) järgi. Asukoha karakteristikute kombinatsiooni tähistab märgis, mis koosneb mitmest määratletud tähendusega tähest, ja kaardistatud on piirkonnad, kus on sarnane netokiirguse kliima.
Tõenäoliselt on kõige laialdasemalt kasutatavad geneetilised süsteemid need, mis kasutavad õhumassi kontseptsioone. Õhumassid on suured õhukogumid, millel on horisontaalselt põhimõtteliselt suhteliselt homogeensed omadused - temperatuur, niiskus jne. Üksikute päevade ilmastikku võib tõlgendada nende tunnuste ja nende kontrastide ees.
Õhumassil põhinevates klassifikatsioonides on kõige enam mõjutanud kaht Ameerika Ühendriikide geograafi-klimatoloogi. Aastal 1951 kirjeldas Arthur N. Strahler kvalitatiivset klassifikatsiooni, mis põhineb õhumasside kombinatsioonil, mis esinevad konkreetses asukohas aastaringselt. Mõni aasta hiljem (1968 ja 1970) pani John E. Oliver seda tüüpi klassifikatsiooni kindlamale alusele, pakkudes kvantitatiivse raamistiku, mis määras konkreetsed õhumassid ja õhumasside kombinatsioonid eriti „domineerivaks”, „ülekaaluks” või „hooajaks”. asukohad. Ta pakkus ka vahendit õhumasside tuvastamiseks kuu keskmise temperatuuri ja sademete diagrammidelt, mis on kujutatud termoregulatsiooniskeemil - protseduuril, mis välistab vajaduse klassifitseerimiseks ülemise õhu kohta vähem levinud andmete järgi.
