Mittlere monatliche Werte von Lufttemperatur und Niederschlag können das Klima einer Wetterstation und der umliegenden Region recht genau beschreiben. Um das Klima von einem globalen Standpunkt aus zu untersuchen, klassifizieren Klimatologen diese Werte in verschiedene Klimatypen. Diese Klassifizierung erfordert die Entwicklung einer Reihe von Regeln, die bei der Untersuchung der monatlichen Temperatur- und Niederschlagswerte anzuwenden sind. Durch die Anwendung dieser Regeln kann ein Klimatologe anhand der Daten jeder Station das Klima bestimmen, zu dem sie gehört.

In diesem Lehrbuch werden 13 verschiedene Klimatypen unterschieden, die durch Luftmassenbewegungen und Frontalzonen verstanden und erklärt werden sollen, d. h. durch das Wetter, das verschiedene Regionen im Laufe des Jahres erleben. Eine Luftmasse wird nach dem allgemeinen Breitengrad ihrer Ursprungsregion klassifiziert, der die Temperatur der Luftmasse bestimmt, sowie nach der Art ihrer Oberfläche – Land oder Ozean – innerhalb dieser Region, die den Feuchtigkeitsgehalt steuert. Da die Eigenschaften der Luftmassen die beiden wichtigsten Klimavariablen – Temperatur und Niederschlag – steuern, können wir das Klima anhand der Luftmassen erklären. Darüber hinaus bilden sich dort, wo unterschiedliche Luftmassen aufeinandertreffen, Frontalzonen. Die Lage dieser Frontalzonen ändert sich im Laufe der Jahreszeiten. Die jahreszeitlichen Bewegungen der Luftmassen und der Frontalzonen beeinflussen daher an bestimmten Orten, insbesondere in den mittleren und hohen Breiten, auch die jährlichen Temperatur- und Niederschlagszyklen.

Die Regeln, nach denen die Klimatypen in diesem Text definiert werden, beruhen auf einer Analyse der jahreszeitlichen Schwankungen der im Boden gespeicherten Feuchtigkeitsmenge, die von der Lufttemperatur und den Niederschlägen bestimmt wird. Unsere Diskussion wird sich hier nicht auf die spezifischen Klimaregeln konzentrieren, sondern darauf, zu zeigen, wie die Klassifizierung ganz natürlich aus dem Verständnis der Prozesse folgt, die Variationen von Temperatur und Niederschlag rund um den Globus erzeugen.

Abbildung 7.9 zeigt ein schematisches Diagramm von Luftmassen-Quellregionen, das in Verbindung mit den 13 in diesem Kapitel beschriebenen Klimatypen verwendet wird. Wir haben dieses Diagramm in globale Bänder unterteilt, die drei große Klimagruppen enthalten: Klimate der niedrigen Breiten (Gruppe I), der mittleren Breiten (Gruppe II) und der hohen Breiten (Gruppe III), die im Folgenden kurz beschrieben werden.

• Gruppe I: Klimate der niedrigen Breiten. Die Region der Klimate der niedrigen Breiten (Gruppe I) wird von den Quellgebieten der kontinentalen tropischen (cT), maritimen tropischen (mT) und maritimen äquatorialen (mE) Luftmassen dominiert. Diese Quellregionen sind mit den drei offensichtlichsten atmosphärischen Merkmalen verbunden, die innerhalb ihres Breitengrades auftreten – den beiden subtropischen Hochdruckgürteln und dem äquatorialen Trog an der intertropischen Konvergenzzone (ITCZ). Gelegentlich dringt polare Luft in Regionen mit niedrigem Breitenklima ein. Östliche Wellen und tropische Wirbelstürme sind ebenfalls wichtige Wettersysteme in dieser Klimagruppe.
• Gruppe II: Klimate der mittleren Breiten. Die Region der Klimate der mittleren Breiten (Gruppe II) liegt in der Polar
  frontzone – einer Zone intensiver Wechselwirkung zwischen ungleichen Luftmassen. In dieser Zone stehen tropische Luftmassen, die sich polwärts bewegen, und polare Luftmassen, die sich äquatorwärts bewegen, in Kontakt. Wirbelstürme der mittleren Breiten sind normale Merkmale der Polarfront, und diese Zone kann bis zu einem Dutzend Wirbelstürme der mittleren Breiten rund um den Globus gleichzeitig enthalten.
• Gruppe III: Klimate der hohen Breiten. Die Region der Hochgebirgsklimate (Gruppe III) wird von polaren und arktischen (einschließlich antarktischen) Luftmassen beherrscht. Im arktischen Gürtel zwischen dem 60. und 70. Breitengrad treffen kontinentale polare Luftmassen auf arktische Luftmassen entlang einer arktischen Frontzone, die eine Reihe von ostwärts ziehenden Wirbelstürmen der mittleren Breiten erzeugt. Auf der Südhalbkugel gibt es im subantarktischen Gürtel keine Quellgebiete für kontinentale Polarluft, sondern nur ein einziges großes ozeanisches Quellgebiet für maritime polare (mP) Luftmassen. Der pol-zentrierte Kontinent Antarktika bietet eine einzige große Quelle für die extrem kalte, trockene antarktische Luftmasse (cAA). Diese beiden Luftmassen interagieren entlang der antarktischen Frontzone.

Innerhalb jeder dieser drei Klimagruppen gibt es mehrere Klimatypen (oder einfach Klimata) – vier Klimata der niedrigen Breiten (Gruppe I), sechs Klimata der mittleren Breiten (Gruppe II) und drei Klimata der hohen Breiten (Gruppe III) – insgesamt also 13 Klimatypen. Jedes Klima hat einen Namen und eine Nummer. Der Name beschreibt die allgemeine Beschaffenheit des Klimas und deutet auch auf seine globale Lage hin. Die Nummer hilft bei der Identifizierung des Klimas auf Karten und Diagrammen. Im Text werden wir der Einfachheit halber sowohl den Namen als auch die Nummer des Klimas angeben.

Die Weltkarte der Klimate, Abbildung 7.10, zeigt die tatsächliche Verteilung der Klimatypen auf den Kontinenten.

TROCKENE UND FEUCHTE KLIMAE

Alle bis auf 2 der 13 Klimatypen werden entweder als trockene oder feuchte Klimate klassifiziert. Trockenes Klima ist ein Klima, in dem die jährliche Gesamtverdunstung von Feuchtigkeit aus dem Boden und aus den Blättern der Pflanzen den jährlichen Niederschlag bei weitem übersteigt. Im Allgemeinen gibt es in trockenen Klimazonen keine ständig fließenden Bäche.

Der Boden ist die meiste Zeit des Jahres trocken, und die Landoberfläche enthält nur eine spärliche Pflanzendecke – vereinzelte Gräser oder Sträucher – oder es gibt einfach keine Pflanzendecke. Feuchte Klimate sind solche mit ausreichenden Niederschlägen, um den Boden über einen Großteil des Jahres feucht zu halten und den ganzjährigen Durchfluss größerer Flüsse zu gewährleisten. In feuchten Klimazonen gibt es Wälder vieler Arten oder Prärien mit dichten, hohen Gräsern.

Innerhalb der trockenen Klimazonen gibt es eine große Bandbreite an Trockenheit, von sehr trockenen Wüsten, in denen es fast kein Pflanzenleben gibt, bis hin zu feuchteren Regionen, die teilweise mit Gräsern oder Sträuchern bewachsen sind. Wir werden zwei Untertypen des Trockenklimas unterscheiden: (1) semiarid (oder Steppe) und (2) arid. Der semiaride (Steppen-)Subtyp, der mit dem Buchstaben s gekennzeichnet ist, befindet sich in der Nähe der feuchten Klimazonen. Die Niederschläge sind ausreichend, um spärliche Gräser und Sträucher zu tragen. Der aride Subtyp, der mit dem Buchstaben a gekennzeichnet ist, reicht von extrem trockenem Klima bis hin zu fast semiaridem Klima.

Zusätzlich können 2 unserer 13 Klimate nicht genau als trockenes oder feuchtes Klima beschrieben werden. Dies sind die feucht-trockenen tropischen 3 und mediterranen 7 Klimatypen. Stattdessen weisen sie einen saisonalen Wechsel zwischen einer sehr feuchten und einer sehr trockenen Jahreszeit auf. Dieser auffällige Kontrast zwischen den Jahreszeiten verleiht den beiden Klimatypen einen besonderen Charakter, weshalb wir sie als feucht-trockene Klimatypen auszeichnen.

Hochlandklimata

Berge und Hochebenen haben ein Klima, das sich von dem des umliegenden Tieflands unterscheidet. Sie neigen dazu, kühl bis kalt zu sein, weil die Lufttemperaturen in der Atmosphäre normalerweise mit der Höhe abnehmen. Außerdem sind sie in der Regel feucht und werden in höheren Lagen feuchter, da die orographischen Niederschläge zunehmen.

Hochlandgebiete leiten ihren jährlichen Temperaturzyklus und die Zeiten ihrer Regen- und Trockenzeiten in der Regel vom Klima des umliegenden Tieflands ab. So liegt zum Beispiel Neu-Delhi, die Hauptstadt Indiens, im Ganges-Tiefland, während Simla, ein Zufluchtsort in den Bergen, auf etwa 2200 m Höhe in den Ausläufern des Himalaya liegt.

Wenn die Temperatur in der heißen Jahreszeit in Neu-Delhi im Durchschnitt über 32 °C liegt, herrschen in Simla angenehme 18 °C. Man beachte jedoch, dass die beiden in Abbildung 7.12 dargestellten Temperaturzyklen eine recht ähnliche Form haben, wobei der Januar in beiden Fällen der niedrigste Monat ist. Die jährlichen Niederschlagszyklen haben ebenfalls eine ähnliche Form, aber Simla erhält mehr als doppelt so viel Niederschlag wie Neu-Delhi.

Das Beispiel des Hochlandklimas ermöglicht es uns auch, die Verwendung des Klimographen zu veranschaulichen – ein praktisches Bildgerät, das die jährlichen Zyklen der monatlichen mittleren Lufttemperatur und des monatlichen mittleren Niederschlags für einen Ort zusammen mit einigen anderen nützlichen Informationen anzeigt (Abbildung 7.12). Wir werden häufig von Klimographien Gebrauch machen, um Beispiele für die 13 Klimatypen zu geben, die im weiteren Verlauf dieses Kapitels besprochen werden.

Das KOPPEN-KLIMA-SYSTEM

Eine alternative Klimaklassifikation ist die, die von dem österreichischen Klimatologen Vladimir Koppen 1918 entwickelt und von Geiger und Pohl 1953 modifiziert wurde. Sie verwendet ein Buchstabensystem zur Kennzeichnung von Klimazonen. Die Klassifizierung basiert auf den Jahresmittelwerten von Temperatur und Niederschlag, der Jahreszeit mit dem höchsten Niederschlag (hohe Sonne, niedrige Sonne) und dem Niederschlag im trockensten Monat. Obwohl es nicht darauf ausgelegt ist, die Ursachen von Klimamustern wie Luftmassenbewegungen oder Küsten- bzw. Kontinentallage widerzuspiegeln, wird es weiterhin verwendet. Das System wird in der Sonderbeilage im Anschluss an dieses Kapitel ausführlicher beschrieben. Wir geben auch die Äquivalente der Koppen-Klassifikation für die unten verwendeten Klassen an.