Valorile medii lunare ale temperaturii aerului și ale precipitațiilor pot descrie destul de precis clima unei stații meteorologice și a regiunii învecinate acesteia. Pentru a studia climele din punct de vedere global, climatologii clasifică aceste valori în tipuri climatice distincte. Această clasificare necesită elaborarea unui set de reguli care să fie utilizate la examinarea valorilor lunare ale temperaturii și precipitațiilor. Prin aplicarea regulilor, un climatolog poate folosi datele fiecărei stații pentru a determina climatul căruia îi aparține.
Acest manual recunoaște 13 tipuri de climă distincte care sunt concepute pentru a fi înțelese și explicate prin mișcările masei de aer și zonele frontale – adică prin vremea pe care o cunosc diverse regiuni de-a lungul anului. O masă de aer este clasificată în funcție de latitudinea generală a regiunii sale sursă, care determină temperatura masei de aer și tipul de suprafață – uscat sau ocean – din acea regiune, care controlează conținutul de umiditate. Deoarece caracteristicile masei de aer controlează cele mai importante două variabile climatice – temperatura și precipitațiile – putem explica climatele folosind masele de aer ca un ghid. În plus, acolo unde diferite mase de aer sunt în contact, se vor forma zone frontale. Poziția acestor zone frontale se schimbă în funcție de anotimpuri. Mișcările sezoniere ale maselor de aer și ale zonelor frontale influențează, prin urmare, ciclurile anuale de temperatură și precipitații și în anumite locații, în special la latitudini medii și înalte.
Regulele care definesc tipurile de climă din acest text se bazează pe o analiză a modului în care cantitatea de umiditate reținută în sol variază de-a lungul anului, care este determinată de temperatura aerului și de precipitații. Discuția noastră de aici nu se va concentra asupra regulilor climatice specifice, ci se va axa în schimb pe demonstrarea modului în care clasificarea decurge destul de natural din înțelegerea proceselor care produc variații ale temperaturii și precipitațiilor pe glob.
Figura 7.9 prezintă o diagramă schematică a regiunilor sursă de masă de aer utilizate împreună cu cele 13 tipuri de climă descrise în acest capitol. Am subdivizat această diagramă în benzi globale care conțin trei mari grupe de climate: latitudini joase (Grupa I), latitudini medii (Grupa II) și latitudini înalte (Grupa III), descrise pe scurt în cele ce urmează.
- Grupa I: Climate latitudinale joase. Regiunea climatelor de latitudine joasă (Grupa I) este dominată de regiunile sursă ale maselor de aer tropical continental (cT), tropical maritim (mT) și ecuatorial maritim (mE). Aceste regiuni sursă sunt legate de cele trei caracteristici atmosferice cele mai evidente care apar în banda lor de latitudine – cele două centuri de înaltă presiune subtropicale și depresiunea ecuatorială din zona de convergență intertropicală (ITCZ). Aerul de origine polară invadează ocazional regiunile cu climă de latitudine joasă. Valurile de est și ciclonii tropicali sunt sisteme meteorologice importante și în această grupă climatică.
- Grupa II: Climate de latitudini medii. Regiunea climatelor de latitudine medie (Grupa II) se află în zona frontului polar
o zonă de interacțiune intensă între masele de aer diferite. În această zonă, masele de aer tropical care se deplasează spre pol și masele de aer polar care se deplasează spre ecuator sunt în contact. Ciclonii de latitudini medii sunt caracteristici normale ale frontului polar, iar această zonă poate conține până la o duzină de cicloni de latitudini medii în jurul globului la un moment dat. - Grupa III: Climate de latitudini înalte. Regiunea climatelor de latitudini înalte (Grupa III) este dominată de masele de aer polar și arctic (inclusiv antarctic). În centura arctică de la paralelele 60-70, masele de aer polar continental se întâlnesc cu masele de aer arctic de-a lungul unei zone de front arctic, creând o serie de cicloane de latitudine medie care se deplasează spre est. În emisfera sudică, nu există regiuni sursă în centura subantarctică pentru aerul polar continental – doar o singură mare regiune sursă oceanică pentru masele de aer polar maritim (mP). Continentul Antarcticii, centrat pe poli, oferă o singură mare sursă pentru masa de aer antarctic extrem de rece și uscat (cAA). Aceste două mase de aer interacționează de-a lungul zonei frontului antarctic.
În cadrul fiecăreia dintre aceste trei grupe climatice există mai multe tipuri de climă (sau, pur și simplu, climate) – patru climate de latitudine joasă (Grupa I), șase climate de latitudine medie (Grupa II) și trei climate de latitudine înaltă (Grupa III) – pentru un total de 13 tipuri de climă. Fiecare climă are un nume și un număr. Numele descrie natura generală a climei și sugerează, de asemenea, localizarea sa globală. Numărul ajută la identificarea climatului pe hărți și diagrame. În text, vom include atât numele climatului, cât și numărul, pentru comoditate.
Harta mondială a climei, figura 7.10, arată distribuția reală a tipurilor de climă pe continente.
Climate uscate și umede
Toate cele 13 tipuri de climă, cu excepția a două, sunt clasificate fie ca fiind climate uscate, fie ca fiind climate umede. Climele uscate sunt cele în care evaporarea anuală totală a umidității din sol și din frunzele plantelor depășește cu mult precipitațiile anuale. În general, climatele uscate nu suportă cursuri de apă cu debit permanent.
Solul este uscat în cea mai mare parte a anului, iar suprafața terenului conține doar o acoperire vegetală rară – ierburi sau arbuști împrăștiați – sau pur și simplu este lipsită de acoperire vegetală. Climele umede sunt cele cu precipitații suficiente pentru a menține solul într-o stare umedă în cea mai mare parte a anului și pentru a susține curgerea pe tot parcursul anului a cursurilor de apă mai mari. Climele umede susțin păduri de multe tipuri sau preerii de ierburi dense și înalte.
În cadrul climatelor uscate există o gamă largă de ariditate, de la deșerturi foarte uscate, aproape lipsite de viață vegetală, până la regiuni mai umede care susțin o acoperire parțială de ierburi sau arbuști. Ne vom referi la două subtipuri de climă uscată: (1) semiarid (sau stepă) și (2) arid. Subtipul semiarid (stepă), desemnat prin litera s, se găsește alături de climatele umede. Acesta are suficiente precipitații pentru a susține ierburi și arbuști rari. Subtipul arid, indicat prin litera a, variază de la climatele extrem de uscate până la climatele aproape semiaride.
În plus, 2 din cele 13 climate ale noastre nu pot fi descrise cu exactitate nici ca fiind uscate, nici ca fiind umede. Acestea sunt tipurile de climă tropicală umedă-uscată 3 și mediteraneană 7. În schimb, ele prezintă o alterare sezonieră între un anotimp foarte umed și un anotimp foarte uscat. Acest contrast izbitor al anotimpurilor conferă un caracter special celor două climate și, prin urmare, le-am ales pentru o recunoaștere specială ca fiind climate umede-uscate.
Climate de munte
Munții și platourile înalte au climate diferite de cele ale câmpiilor joase din jur. Ele tind să fie răcoroase sau reci, deoarece temperaturile aerului din atmosferă scad în mod normal odată cu altitudinea. De asemenea, ele sunt de obicei umede, devenind mai umede în locurile mai înalte pe măsură ce precipitațiile orografice cresc.
Zonele înalte își derivă de obicei ciclul anual de temperatură și perioadele anotimpurilor umede și uscate din climatul câmpiei înconjurătoare. De exemplu, New Delhi, capitala Indiei, se află în zona de câmpie a Gangelui, în timp ce Simla, un refugiu montan pentru a scăpa de vremea caldă, este situat la aproximativ 2200 m (aproximativ 7200 ft), la poalele Himalayei.
Când temperatura medie a sezonului cald depășește 32°C (90°F) în New Delhi, Simla se bucură de o temperatură plăcută de 18°C (64°F). Observați însă că cele două cicluri de temperatură, prezentate în figura 7.12, au o formă destul de asemănătoare, ianuarie fiind luna minimă pentru ambele. Ciclurile anuale de precipitații au, de asemenea, o formă similară, dar Simla primește mai mult de două ori mai multe precipitații decât New Delhi.
Exemplul climatului de înălțime ne permite, de asemenea, să ilustrăm utilizarea climografului – un dispozitiv pictural la îndemână care arată ciclurile anuale ale temperaturii medii lunare a aerului și ale precipitațiilor medii lunare pentru o locație, împreună cu alte câteva informații utile (Figura 7.12). Ne vom folosi frecvent de climografe pentru a oferi exemple ale celor 13 tipuri de climă discutate în restul acestui capitol.
Sistemul climatic KOPPEN
O clasificare alternativă a climei este cea concepută de climatologul austriac Vladimir Koppen în 1918 și modificată de Geiger și Pohl în 1953. Aceasta folosește un sistem de litere pentru a eticheta climele. Clasificarea se bazează pe valorile medii anuale ale temperaturii și precipitațiilor, pe anotimpul cu cele mai mari precipitații (soare puternic, soare slab) și pe precipitațiile din luna cea mai secetoasă. Deși nu este concepută pentru a reflecta cauzele modelelor climatice, cum ar fi mișcările masei de aer sau localizarea pe coastă față de cea continentală, este încă utilizată. Sistemul este descris mai pe larg în suplimentul special care urmează acestui capitol. De asemenea, identificăm echivalentele clasificării Koppen pentru clasele utilizate mai jos.
.