Clasificarea climatică, formalizarea sistemelor care recunosc, clarifică și simplifică similitudinile și diferențele climatice între zonele geografice pentru a spori înțelegerea științifică a climatelor. Aceste scheme de clasificare se bazează pe eforturi care sortează și grupează cantități vaste de date de mediu pentru a descoperi tiparele dintre procesele climatice care interacționează. Toate aceste clasificări sunt limitate, deoarece nici două zone nu sunt supuse acelorași forțe fizice sau biologice în același mod. Crearea unei scheme climatice individuale urmează fie o abordare genetică, fie una empirică.
Considerente Generale
Clima unei zone este sinteza condițiilor de mediu (soluri, vegetație, vreme etc.) care au predominat pe o perioadă lungă de timp. Această sinteză implică atât mediile elementelor climatice, cât și măsurători ale variabilității (cum ar fi valorile și probabilitățile extreme). Clima este un concept complex, abstract, care implică date despre toate aspectele mediului Pământului. Ca atare, nu se poate spune că nu există două localități de pe Pământ care au exact același climat.
Cu toate acestea, este evident că, în zonele restrânse ale planetei, climele variază într-un interval limitat și că regiunile climatice sunt vizibile în care o anumită uniformitate este evidentă în modelele elementelor climatice. Mai mult decât atât, zone din lume larg despărțite posedă climaturi similare atunci când setul de relații geografice care apar într-o zonă este paralel cu cel al alteia. Această simetrie și organizare a mediului climatic sugerează o regularitate și o ordine de bază la nivel mondial în fenomenele care provoacă climatul (cum ar fi tiparele de radiații solare de intrare, vegetație, soluri, vânturi, temperatură și mase de aer). În ciuda existenței unor astfel de modele de bază, crearea unei scheme climatice precise și utile este o sarcină descurajantă.
În primul rând, climatul este un concept multidimensional și nu este o decizie evidentă care trebuie să fie selectate ca baza clasificării dintre numeroasele variabile de mediu observate. Această alegere trebuie făcută pe mai multe motive, atât practice, cât și teoretice. De exemplu, utilizarea prea multor elemente diferite deschide posibilitățile ca clasificarea să aibă prea multe categorii pentru a fi interpretate cu ușurință și că multe dintre categorii nu vor corespunde climatelor reale. Mai mult, măsurătorile multor elemente ale climatului nu sunt disponibile pentru zonele mari ale lumii sau au fost colectate doar pentru o perioadă scurtă de timp. Excepțiile majore sunt datele despre sol, vegetație, temperatură și precipitații, care sunt mai disponibile și sunt înregistrate pe perioade îndelungate de timp.
Alegerea variabilelor este, de asemenea, determinată de scopul clasificării (de exemplu, pentru a da în calcul distribuția vegetației naturale, pentru a explica procesele de formare a solului sau pentru a clasifica climatele în ceea ce privește confortul uman). Variabilele relevante în clasificare vor fi determinate în acest scop, la fel ca și valorile de prag ale variabilelor alese pentru diferențierea zonelor climatice.
O a doua dificultate rezultă din natura generală graduală a modificărilor elementelor climatice de pe suprafața Pământului. Cu excepția situațiilor neobișnuite din cauza lanțurilor montane sau a coastei, temperatura, precipitațiile și alte variabile climatice tind să se schimbe doar încet la distanță. Drept urmare, tipurile de climă tind să se schimbe imperceptibil pe măsură ce una se deplasează de la o zonă locală pe suprafața Pământului la alta. Alegerea unui set de criterii pentru a distinge un tip climatic de altul echivalează astfel cu desenarea unei linii pe o hartă pentru a distinge regiunea climatică care posedă un tip de cea care are celălalt. Deși acest lucru nu este în niciun fel diferit de multe alte decizii de clasificare pe care cineva le ia în mod obișnuit în viața de zi cu zi, trebuie să ne amintim întotdeauna că limitele dintre regiunile climatice adiacente sunt plasate oarecum arbitrar prin regiuni de schimbare continuă și treptată și că zonele definite în aceste granițe sunt departe de a fi omogene din punct de vedere al caracteristicilor lor climatice.
Majoritatea schemelor de clasificare sunt destinate aplicării la scară globală sau continentală și definesc regiunile care sunt subdiviziuni majore ale continentelor de la sute la mii de kilometri. Acestea pot fi denumite macroclime. Nu numai că vor exista schimbări lente (de la umed la uscat, fierbinte la rece etc.) pe o astfel de regiune, ca urmare a gradienților geografici ai elementelor climatice de pe continentul din care face parte regiunea, dar vor exista mesoclimate în aceste regiuni asociate cu procesele climatice care au loc la o scară de zeci până la sute de kilometri care sunt create de diferențele de înălțime, aspectul pantelor, corpurile de apă, diferențele de acoperire a vegetației, zonele urbane și altele asemenea. Mesoclimatele, la rândul lor, pot fi rezolvate în numeroase microclime, care apar la solzi mai mici de 0,1 km (0,06 mile), ca și în diferențele climatice dintre păduri, culturi și solul gol, la diferite adâncimi într-un baldachin al plantelor, la diferite adâncimi în sol, pe diferite laturi ale unei clădiri și așa mai departe.
Aceste limitări, cu toate acestea, clasificarea climatică joacă un rol esențial ca mijloc de generalizare a distribuției geografice și a interacțiunilor dintre elementele climatice, de identificare a amestecurilor de influențe climatice importante pentru diverse fenomene dependente de climă, de stimulare a căutării pentru identificarea proceselor de control al climatului și, ca instrument educațional, pentru a arăta unele dintre modalitățile prin care zonele îndepărtate ale lumii sunt atât diferite, cât și similare cu propria regiune de origine.
Abordări ale clasificării climatice
Cele mai vechi clasificări climatice cunoscute au fost cele din epoca greacă clasică. Astfel de scheme au împărțit, în general, Pământul în zone latitudinale bazate pe paralelele semnificative de 0 °, 23,5 ° și 66,5 ° de latitudine (adică Ecuatorul, Tropicele Cancerului și Capricornului, respectiv cercurile arctice și antarctice) și pe durata zilei. Clasificarea climei moderne își are originile la mijlocul secolului al XIX-lea, cu primele hărți publicate ale temperaturii și precipitațiilor pe suprafața Pământului, ceea ce a permis dezvoltarea metodelor de grupare a climei care au utilizat ambele variabile simultan.
Multe scheme diferite de clasificare a climatului au fost concepute (mai mult de 100), dar toate pot fi diferențiate pe scară largă ca metode empirice sau genetice. Această distincție se bazează pe natura datelor utilizate pentru clasificare. Metodele empirice folosesc datele de mediu observate, cum ar fi temperatura, umiditatea și precipitațiile sau cantități simple derivate din ele (cum ar fi evaporarea). În schimb, o metodă genetică clasifică climatul pe baza elementelor sale cauzale, a activității și a caracteristicilor tuturor factorilor (mase de aer, sisteme de circulație, fronturi, fluxuri de jet, radiații solare, efecte topografice etc.) care dau naștere la tipare spațiale și temporale ale datelor climatice. Prin urmare, în timp ce clasificările empirice sunt în mare parte descriptive ale climatului, metodele genetice sunt (sau ar trebui) să fie explicative. Din păcate, schemele genetice, deși sunt mai de dorit din punct de vedere științific, sunt, în mod inerent, mai greu de implementat, deoarece nu folosesc observații simple. Drept urmare, astfel de scheme sunt atât mai puțin comune, cât și mai puțin reușite în general. Mai mult, regiunile definite de cele două tipuri de scheme de clasificare nu corespund neapărat; în special, nu este neobișnuit ca formele climatice similare rezultate din diferite procese climatice să fie grupate de multe scheme empirice comune.
Clasificări genetice
Clasificările genetice grupează climatul după cauzele lor. Printre aceste metode, se pot distinge trei tipuri: (1) cele bazate pe determinanții geografici ai climei, (2) cele bazate pe bugetul energetic de suprafață și (3) cele derivate din analiza masei de aer.
În prima clasă, există o serie de scheme (în mare parte operațiunilor climatologilor germani) care clasifică climaturile în funcție de factori precum controlul latitudinal al temperaturii, continentalitate față de factorii influențați de ocean, locația în ceea ce privește presiunea și centurile de vânt și efectele munților.. Toate aceste clasificări au un neajuns comun: sunt calitative, astfel încât regiunile climatice sunt desemnate într-o manieră subiectivă și nu ca urmare a aplicării unei formule de diferențiere riguroase.
Un exemplu interesant de metodă bazată pe echilibrul energetic al suprafeței Pământului este clasificarea din 1970 a lui Werner H. Terjung, un geograf american. Metoda sa folosește date pentru peste 1.000 de locații din întreaga lume pe radiația solară netă recepționată la suprafață, energia disponibilă pentru evaporarea apei și energia disponibilă pentru încălzirea aerului și a suprafeței. Tiparele anuale sunt clasificate în funcție de aportul maxim de energie, intervalul anual de intrare, forma curbei anuale și numărul de luni cu magnitudini negative (deficite de energie). Combinația de caracteristici pentru o locație este reprezentată de o etichetă formată din mai multe litere cu semnificații definite, iar regiunile cu climă de radiație netă similară sunt mapate.
Probabil cele mai utilizate sisteme genetice, însă, sunt cele care folosesc concepte de masă de aer. Masele de aer sunt corpuri mari de aer care, în principiu, posedă proprietăți relativ omogene de temperatură, umiditate etc. în orizontală. Vremea în zile individuale poate fi interpretată în termeni de aceste caracteristici și contrastele lor pe fronturi.
Doi geografi-climatologi americani au fost cei mai influenți în clasificările bazate pe masa de aer. În 1951, Arthur N. Strahler a descris o clasificare calitativă bazată pe combinația maselor de aer prezente într-o locație dată pe tot parcursul anului. Câțiva ani mai târziu (1968 și 1970), John E. Oliver a plasat acest tip de clasificare pe o bază mai fermă, oferind un cadru cantitativ care desemna masele de aer particulare și combinațiile de masă de aer drept „dominante”, „subdominante” sau „sezoniere” în special locații. El a furnizat, de asemenea, un mijloc de identificare a maselor de aer din diagrame ale temperaturii medii lunare și precipitațiilor reprezentate pe o „diagramă termohyet”, o procedură care evită nevoia de date aeriene mai puțin obișnuite pentru a face clasificarea.
