Учебно-методический комплекс дисциплины «Климатология и метрология» для специальности 5М060800 «Экология» учебно-методические материалы

2. Классификации климатов В.П. Кеппена, Б.П. Алисова и другие

Из многочисленных классификаций климатов для всего земного шара наиболее известна и распространена классификация климатов В.П. Кеппена. В Советском Союзе особенно известны классификации Л.С. Берга и Б.П. Алисова; имеются также классификации А.В. Вознесенского, Г.Т. Селянинова и др.

Наиболее распространена в мире количественная классификация климатов Кеппена, созданная в период 1900–1936 гг. В основу классификации климатов Кеппен положил различия в температуре и увлажнении, считая главным не одинаковую среднюю годовую температуру, а наличие или отсутствие ясно выраженной смены времен года. Кеппен выделяет пять климатических поясов: А – жаркий, В – сухой, С – умеренный, D – умеренно холодный, Е – холодный. Пояса В, С, D, Е повторяются по одному в каждом полушарии (рисунок 10).

Для сокращения описания типа в ней применяются трехбуквенные идентификаторы. Первый идентификатор определяет главную особенность климата. Второй, уточняющий, указывает на региональные особенности. Третий показывает важные детали, если они есть. Классификация проведена по самым доступным данным - по температуре и годовой сумме осадков, что делает ее легко применимой в любой области науки и техники.

Главная особенность климата – его зональность, выделяется в классификации Кеппена по термическим границам. Термические границы зон приняты следующими:

А – все месяцы года имеют температуру не ниже 18°С (это зона тропических лесов, не имеющая зимы);

С – температура самого холодного месяца ниже 18°С, но выше -3 °С (это умеренно теплые зоны без регулярного снежного покрова зимой);

D – температура самого теплого месяца в тех же пределах, но температура самого холодного месяца ниже -3°С (это зоны климата с резко выраженными зимой и летом);

Е – температура самого теплого месяца ниже 10ºС (это приполярные зоны снежного климата).

Рисунок 10 – Классификация климатов Кеппена

11 основных типов климата: Af – климат тропических лесов, Aw – климат саванн,

BS – климат степей, BW – климат пустынь, Cw – климат умеренно теплый с сухой зимой, Cs – климат умеренно теплый с сухим летом (средиземноморский), Cf – климат умеренно теплый с равномерным увлажнением, Dw – климат умеренно холодный с сухой зимой,

Df – климат умеренно холодный с равномерным увлажнением, ЕТ – климат тундры,

EF – климат вечного мороза
Дополнительные детали температурного режима учитываются вторыми индексами:

а – температура самого теплого месяца выше 22°С;

b – температура самого теплого месяца ниже 22°С, но не менее четырех месяцев имеют температуру выше 10 °С;

с – лишь от одного до трех месяцев имеют температуру выше 10°С;

d – температура самого холодного месяца ниже -38°С (это область наиболее холодной зимы в Восточной Сибири).

Увлажнение – это другая главная особенность, учтенная в классификации Кеппена через годовые суммы осадков. Главная засушливая зона Земли располагается в районе тропиков и субтропиков и имеет те же границы по температуре, что и зона А. Поэтому она выделена в зону В, зону субтропических пустынь и степей.

Учесть различия в сезонном характерt увлажнения позволяют индексы:

f – равномерное увлажнение весь год;

т – увлажнение, прерываемое коротким сухим сезоном;

s – территории с сухим летом;

w – территории с сухой зимой;

h – сухой при сильной жаре;

k – сухой и при сильном холоде .

Основные типы климата Земли по Кеппену можно получить, используя следующие сочетания букв:

Af – климат тропических дождевых лесов;

Aw – климат саванн (климат As противоречит годовым изменениям атмосферной циркуляции);

BW – климат тропических пустынь;

BS – климат степей;

Bs – климат засушливых внутриконтинентальных степей;

Cw – умеренно теплый с сухой зимой климат муссонных областей;

Cs – умеренно теплый с сухим летом и влажной зимой;

Cf – умеренно теплый с равномерным увлажнением;

Dw – холодный климат с сухой зимой;

Dfc – холодный климат с равномерным увлажнением;

Е – климат тундры;

Ef –климат вечных морозов;

Н – климат высокогорных плато. Он тесно связан с климатом равнинной зоны, в которой находится, имеет те же сезоны и сухие и влажные периоды, но значительно холоднее климата равнины.

Анализируя значения первого, второго и третьего индексов, с помощью нее можно получить исчерпывающую картину распределения климатов по Земле. Например:

Классификация климатов, разработанная Кеппеном, отличается большой стройностью, четкостью и удобна для пользования. К недостаткам ее относят искусственное выделение предела засушливости и употребление одних и тех же показателей для обозначения климатов гор и низменностей, недостаточную подчиненность принципам географической зональности (только А и В зональны). Она получила широкое распространение во всех странах мира как четко разработанная и отвечающая природным ландшафтным зонам.

J_m=,

d – недостаток влаги (сумма месячных разностей между осадками и суммарной испаряемостью для тех месяцев, когда норма осадков < нормы суммарной испаряемости, s – то же, но в случае когда норма осадков > нормы суммарной испаряемости, n – сумма месячных величин суммарной испаряемости.

Торнтвейт выделяет 6 основных климатических областей, не связанных с характером почвы или другими географическими особенностями. Это:

А – пергумидный (избыточно влажный) – J_m ≥ 128;

B – гумидный (сырой) J_m – 64–127;

C₁ – субгумидный влажный;

C₂ – субгумидный сухой;

D – полуаридный;

E – аридный.

Каждая область далее подразделяется по температуре воздуха и осадкам (внутригодовому распределению). По температуре выделяют: тропические, мезотермические, микротермические области, тайга, тундра, вечная мерзлота. По внутригодовому распределению осадков выделяют:

r – примерно одинаковые суммы осадков во все сезоны;

d – дефицит осадков во все сезоны;

w – дефицит осадков зимой;

s – дефицит осадков летом.

Границы между климатическими областями определяют расчетным методом.

Таким образом, в классификации Кеппена – Треварта имеется 16 главных климатов:

Аr – тропический дождливый климат;

Аm – тропический муссонный дождливый климат;

Aw – тропический летний дождливый климат;

As – тропический зимний дождливый климат;

BS – климат степи;

BW' – климат пустыни;

ВМ – морской пустынный климат;

Сг – субтропический дождливый климат;

Cw – субтропический летний дождливый климат;

Cs – субтропический зимний дождливый климат;

DO – умеренный морской климат;

DC – умеренный континентальный климат;

ЕО – субарктический морской климат;

ЕС – субарктический континентальный климат;

FT – климат тундры;

FI – ледовый климат.

На том же принципе, т. е. по годовому ходу атмосферного увлажнения, построена классификация климатов Н.Н. Иванова. В ее основе лежит коэффициент увлажнения К (отношение суммы осадков к величине испаряемости в %), рассчитанный помесячно. выделяют следующие типы:

ПВ – постоянно влажный (К>100%);

НВ – непостоянно влажный (К может быть <100%, но не >25%);

ЗВ – засушливо-влажный (влажный период > засушливого);

ПУ – постоянно умеренно влажный (25 < К > 100%);

ВЗ – влажно-засушливый (засушливый период > влажного);

НЗ – непостоянно засушливый (часть К < 25, часть 25 < К > 100%);

ПЗ – постоянно засушливый (К < 25%).

Все типы климатов Берг разделяет на два крупных класса: А. Климаты низин: а) климаты океанов, б) климаты суши; Б. Климаты возвышенностей: а) климаты нагорий и плато, б) климаты горных систем и отдельных гор. Наиболее разработаны Бергом климаты низин и высоких плато.

В климате низин (и океанов, и суши) по направлению от полюсов к экватору различаются 11 климатических поясов (зон), соответствующих 11 типам климата: климат тундры, тайги, лиственных лесов умеренной зоны, степей, пустынь внетропических, средиземноморский, лесов субтропических, пустынь тропических, саванн, влажных тропических лесов.

Учитывается, что над Океаном эти климаты выражены в более умеренной (смягченной влиянием Океана) форме.

На плато и в горах в общем повторяются те же типы климата, что и в низинах. Выше снеговой линии (выше нулевой изотермы самого теплого месяца) выделяется 12-й тип климата – климат вечного мороза.

Классификации климатов В.П. Кеппена и Л.С. Берга основаны на внешних качествах и особенностях климатов и не вскрывают причин их образования. Недостатками данных классификаций связаны с отсутствием четких критериев метеовеличин, поэтому числовые характеристики зон часто неопределенные. Преимущество классификации Л.С. Берга в строгом разграничении широтной и высотной климатической зональности. Л.С. Берг указывает, что, несмотря на общее падение температуры воздуха с высотой в горах тропического пояса, климат этих районов следует рассматривать как горный вариант тропического пояса, а не относить его на основании только температурных показателей к климатам мереных широт.

1. 
   деление по условиям увлажнения (радиационному индексу сухости): K = R/Lr;
   
2. 
   по температурным условиям теплого периода года;
   
3. 
   по температурным условиям и степени снежности зимы.
   

(по М.И. Будыко и А.А. Григорьеву)

Факторы формирования климатов учтены в генетической классификации климатов, разработанной Б.П. Алисовым. В основе классификации – типы воздушных масс и их перемещение. Согласно классификации профессора МГУ Б.П.Алисова, на Земле существует 7 типов климатов в каждом полушарии, составляющих климатические пояса. 4 из них являются основными, а 3 – переходными.