Класификации на климатите: видове, методи и принципи на разделяне, цел на зониране

2024 Автор: Henry Conors | [email protected]. Последно модифициран: 2024-02-12 04:02

Климатът оказва огромно влияние върху живота на всеки човек. От него зависи почти всичко – от здравето на отделния човек до икономическото състояние на цялата държава. За важността на това явление свидетелства и наличието на няколко класификации на климата на Земята, създадени по различно време от най-изтъкнатите учени в света. Нека разгледаме всеки един от тях и да определим на каква база е извършена систематизацията.

Какво е климат

От незапомнени времена хората започват да забелязват, че всяко населено място има свой характерен метеорологичен режим, повтарящ се година след година, век след век. Това явление се нарича "климат". И науката, участваща в неговото изследване, съответно, стана известна като климатология.

Един от първите опити за изследването му датира от три хиляди години пр.н.е. Интересът към това явление не може да се нарече празен. Той преследвашемного практични цели. В крайна сметка, след като разбраха по-задълбочено особеностите на климата на различни територии, хората се научиха да избират по-благоприятни климатични условия за живот и работа (продължителност на зимата, температурен режим, количество и типология на валежите и др.). Те директно определиха:

• какви растения и кога да растат в определен регион;
• периоди, в които е подходящо да се занимавате с лов, строителство, животновъдство;
• кои занаяти са най-добре развити в тази област.

Дори военни кампании бяха планирани, като се вземат предвид климатичните особености на определен район.

С развитието на науката човечеството започна да изучава особеностите на метеорологичните условия в различни области по-отблизо и откри много нови неща. Оказа се, че те влияят не само на това какъв вид култура трябва да се отглежда в даден регион (банани или репички), но и върху благосъстоянието на човека. Температурата на въздуха, атмосферното налягане и други климатични фактори влияят пряко на кръвообращението в кожата, сърдечно-съдовата, дихателната и други системи. Водени от това знание, дори днес много лечебни заведения започнаха да се намират именно в онези райони, където метеорологичният режим имаше най-благоприятен ефект върху благосъстоянието на пациентите.

Осъзнавайки важността на това явление за планетата като цяло и за човечеството в частност, учените се опитаха да идентифицират основните видове климат, да ги систематизират. Всъщност, съчетано със съвременните технологии, това даде възможност не само да се изберат най-благоприятните места за живот, нои план за селско стопанство, добив и др. в глобален мащаб.

Въпреки това, колко умове - толкова много мнения. Следователно в различни периоди от историята са били предложени различни начини за формиране на типология на метеорологичните режими. През цялата история има повече от дузина различни класификации на климата на Земята. Такова голямо разсейване се обяснява с различни принципи, въз основа на които са разграничени определени сортове. Какви са те?

Основни принципи на климатичната класификация

Класификацията на климата, направена от всеки учен, абсолютно винаги се основава на определено свойство на метеорологичните режими. Именно тези характеристики се превръщат в принципа, който помага да се създаде цялостна система.

Тъй като различните климатолози са приоритизирали различни свойства на метеорологичния режим (или комбинации от тях), има различни критерии за класификации. Ето основните:

• Температура.
• Влажност.
• Близост до реки, морета (океани).
• Височина над морското равнище (релеф).
• Честота на валежите.
• Радиационен баланс.
• Типология на растенията, растящи в определен район.

Малко от историята на климатологията

За всичките хилядолетия на изучаване на метеорологичните режими в определени райони на планетата са измислени много начини за тяхното систематизиране. Въпреки това, в момента повечето от тези теории вече са част от историята. И все пак те са допринесли за създаването на съвременни класификации.

Първи опитрационализираните данни за метеорологичните модели датират от 1872 г. Направен е от немския изследовател Хайнрих Август Рудолф Гризебах. Неговата класификация на климата се основава на ботанически характеристики (типология на растенията).

Друга система, формулирана от австриеца Август Зупан през 1884 г., стана по-широко разпространена в научната общност. Той раздели цялото земно кълбо на тридесет и пет климатични провинции. Въз основа на тази система, осем години по-късно, друг климатолог от Финландия, Р. Хулт, направи по-обширна класификация, която вече се състои от сто и три елемента. Всички провинции в него са наречени според вида на растителността или името на района.

Заслужава да се отбележи, че подобни класификации на климата са само описателни. Създателите им не са си поставили за цел практическо проучване на въпроса. Заслугата на тези учени беше, че те най-пълно събраха данни за наблюденията на метеорологичните модели по цялата планета и ги систематизираха. Въпреки това, аналогията между сходния климат в различните провинции не е направена.

Успоредно с тези учени, през 1874 г. швейцарският изследовател Алфонс Луи Пиер Пирам Декандол разработи свои собствени принципи, чрез които е възможно да се рационализират метеорологичните модели. Обръщайки внимание на географската зоналност на растителността, той отдели само пет типа климат. В сравнение с други системи, това беше много скромна сума.

В допълнение към горните учени, други климатолози също са създали свои типологии. Освен това, като основен принцип те са използвали различни фактори. Ето най-известнитете:

1. Пейзажно-географски зони на планетата (системите на V. V. Dokuchaev и L. S. Berg).
2. Класификация на реките (теории на A. I. Voeikov, A. Penk, M. I. Lvovich).
3. Нивото на влажност на територията (системи на A. A. Kaminski, M. M. Ivanov, M. I. Budyko).

Най-известните климатични класификации

Въпреки че всички горепосочени начини за систематизиране на метеорологичните модели бяха доста разумни и много прогресивни, те никога не се хванаха. Те са станали част от историята. Това до голяма степен се дължи на невъзможността в онези дни за бързо събиране на климатични данни по света. Едва с развитието на напредъка и появата на нови методи и технологии за изучаване на метеорологичните режими, стана възможно да се събират реални данни навреме. Въз основа на тях се появиха по-подходящи теории, които се използват днес.

Заслужава да се отбележи, че все още няма единна класификация на климатичните типове, която да бъде еднакво призната от всички учени във всяка страна по света. Причината е проста: различните региони използват различни системи. Най-известните и използвани са изброени по-долу:

1. Генетична класификация на климатите от Б. П. Алисов.
2. L. S. Berg system.
3. класификация на Köppen-Geiger.
4. Travers система.
5. Класификация на зоните на живот от Лесли Холдридж.

Генетична класификация на Алис

Тази система е по-известна в постсъветските държави, където е била най-широко използвана, продължава да се използва и днес, когато повечето други страни връщатпредпочитание към системата Köppen-Geiger.

Това разделение се дължи на политически причини. Факт е, че през годините на съществуването на Съветския съюз "желязната завеса" отделяше жителите на тази държава от целия свят не само в икономическо и културно отношение, но и в научно. И докато западните учени бяха привърженици на метода на Кьопен-Гайгер за систематизиране на метеорологичните режими, съветските учени предпочитаха класификацията на климатите според Б. П. Алисов.

Между другото, същата "желязна завеса" не позволи тази, макар и сложна, но много актуална система да се разпространи извън границите на страните от съветския лагер.

Според класификацията на Алисов, систематизацията на метеорологичните режими се основава на вече идентифицирани географски зони. В чест на тях ученият дава името на всички климатични зони - както основни, така и преходни.

Тази концепция е формулирана за първи път през 1936 г. и е усъвършенствана през следващите двадесет години.

Принципът, от който се ръководи Борис Петрович при създаването на своята система е разделяне според условията на циркулация на въздушните маси.

Така климатологът Б. П. Алисов разработи класификация на климатите, състояща се от седем основни зони плюс шест преходни.

Основната "седем" е:

• двойка полярни зони;
• умерена двойка;
• един екваториален;
• тропическа двойка.

Подобно разделение беше оправдано с факта, че климатът през цялата годинаобразуван от доминиращото влияние на един и същи тип въздушни маси: антарктически/арктически (в зависимост от полукълбото), умерен (полярно), тропически и екваториален.

В допълнение към горните седем, генетичната класификация на климата на Алисов включва и "шестте" преходни зони - по три във всяко полукълбо. Те се характеризират със сезонна промяна в доминиращите въздушни маси. Те включват:

• Две субекваториални (тропически мусонни зони). През лятото преобладава екваториалният въздух, през зимата - тропическият въздух.
• Две субтропични зони (тропическият въздух доминира през лятото, умереният въздух преобладава през зимата).
• Субарктически (арктически въздушни маси).
• Субантарктика (Антарктика).

Съгласно климатичната класификация на Алисов, зоните им на разпространение са разграничени според средното положение на климатологичните фронтове. Например, зоната на тропиците се намира между областите на господство на два фронта. През лятото - тропически, през зимата - полярни. Поради тази причина през цялата година се намира основно в зоната на влияние на тропическите въздушни маси.

От своя страна, преходните субтропици се намират между зимните и летните позиции на полярния и тропическия фронт. Оказва се, че през зимата е под преобладаващото влияние на полярния въздух, през лятото - на тропическия въздух. Същият принцип е характерен и за други климатични условия в класификацията на Алисов.

Обобщавайки всичко по-горе, като цяло можем да различим такива зони или колани:

• арктически;
• субарктически;
• умерено;
• субтропичен;
• тропически;
• екваториален;
• субекваториален;
• субантарктически;
• Антарктика.

Изглежда, че са девет от тях. В действителност обаче - дванадесет, поради съществуването на сдвоени полярни, умерени и тропически зони.

В своята генетична класификация на климата Алисов подчертава и една допълнителна характеристика. А именно, разделянето на метеорологичните режими според степента на континенталност (зависимост от близостта до сушата или океана). Според този критерий се разграничават следните видове климат:

• остър континентален;
• умерено континентален;
• морски;
• монсон.

Въпреки че заслугата за разработването и научното обосноваване на точно такава система принадлежи на Борис Петрович Алисов, той не е първият, който идва с идеята за подреждане на температурните режими според географските зони.

Пейзажно-ботаническа класификация на Берг

Честно казано, важно е да се отбележи, че друг съветски учен - Лев Семенович Берг - беше първият, който използва принципа на разпределение по географски зони, за да систематизира моделите на времето. И той направи това девет години по-рано, отколкото климатологът Алисов разработи класификация на климата на Земята. През 1925 г. Л. Б. Берг озвучава собствената си система. Според него всички видове климат се разделят на две големи групи.

1. Низини (подгрупи: океан, суша).
2. Highlands (подгрупи: климат на плата и планини; планини и отделни планински системи).

При метеорологичните режими на равнините зоните се определят според едноименния пейзаж. Така в класификацията на климатите според Берг се разграничават дванадесет зони (една по-малко от тази на Алисов).

При създаването на система от метеорологични режими не беше достатъчно само да измислите имена за тях, трябва и да докажете реалното им съществуване. Чрез много години наблюдение и записване на метеорологичните условия, Л. Б. Берг успява внимателно да проучи и опише само климата на низините и високите плата.

И така, сред низините той открои следните разновидности:

• Климат на тундрата.
• Степ.
• сибирски (тайга).
• Режим на горите в умерения пояс. Понякога известен също като "дъбов климат".
• Умерен мусонен климат.
• Средиземноморско.
• Субтропичен горски климат
• Субтропичен пустинен режим (зона на пасати)
• Вътрешен пустинен климат (умерена зона).
• Савана режим (горски степи в тропиците).
• Климат на тропическите тропически гори

Въпреки това, по-нататъшното изследване на системата на Берг показа слабото й място. Оказа се, че не всички климатични зони съвпадат напълно с границите на растителността и почвата.

Класификация на Köppen: същност и разлика от предишната система

Класификацията на климатите според Берг отчасти се основава на количествени критерии, които са първите, използвани за описание и систематизиране на метеорологичните модели от немския климатолог от руски произход Владимир Петрович Кьопен.

Ученият направи основни разработки по тази тема още през 1900 г. По-късно Алисов и Берг активно използваха идеите му, за да създадат своите системи, но Кьопен успя (въпреки достойните конкуренти) да създаде най-популярната климатична класификация.

Според Кьопен най-добрият диагностичен критерий за всякакъв вид метеорологични режими са именно растенията, които се появяват в определен район при естествени условия. И както знаете, растителността пряко зависи от температурния режим на района и количеството на валежите.

Според тази класификация на климатите има пет основни зони. За удобство те се обозначават с главни букви на латински: A, B, C, D, E. В този случай само A означава една климатична зона (влажни тропици без зима). Всички останали букви - B, C, D, E - се използват за маркиране на два типа наведнъж:

• B - сухи зони, по една за всяко полукълбо.
• С - умерено топло, без редовна снежна покривка.
• D - зони на бореален климат на континентите с ярко изразени разлики между времето през зимата и лятото.
• E - полярни региони в снежен климат.

Тези зони са разделени с изотерми (линии на картата, свързващи точки със същата температура) на най-студените и топлите месеци в годината. И освен това - чрез отношението на средноаритметичната годишна температура към годишната сума на валежите (като се вземе предвид тяхната честота).

В допълнение, класификацията на климатите според Köppen и Geiger предвижда наличиетодопълнителни зони в рамките на A, C и D. Това е свързано с вида на зимата, лятото и валежите. Следователно, за да се опише най-точно климатът на определена зона, се използват следните малки букви:

• w - суха зима;
• s - сухо лято;
• f - равномерна влажност през цялата година.

Тези букви са приложими само за описание на климата A, C и D. Например: Af - зона на тропическите гори, Cf - равномерно овлажнен топъл умерен климат, Df - равномерно овлажнен умерено студен климат и други.

За "лишени" B и E се използват големи латински букви S, W, F, T. Те са групирани по следния начин:

• BS - степен климат;
• BW - пустинен климат;
• ET - тундра;
• EF - климатът на вечна слана.

В допълнение към тези обозначения, тази класификация предвижда разделение по още двадесет и три признака, въз основа на температурния режим на района и честотата на валежите. Те се обозначават с малки латински букви (a, b, c и т.н.).

Понякога с такава буквена характеристика се добавят третият и четвъртият знак. Това са и десет малки латински букви, които се използват само когато директно описват климата на месеците (най-горещи и най-студени) на определен район:

• Третата буква показва температурата на най-горещия месец (i, h, a, b, l).
• Четвърто - най-студеното (k, o, c, d, e).

Например: климатът на известния турски курортен град Анталия ще бъде обозначен с такъв шифър като Cshk. Тойозначава: умерено топъл тип без сняг (C); със сухо лято (и); с най-високата температура от плюс двадесет и осем до тридесет и пет градуса по Целзий (h) и най-ниската - от нула до плюс десет градуса по Целзий (k).

Този шифрован запис с букви е спечелил толкова силна популярност на тази класификация по целия свят. Неговата математическа простота спестява време при работа и е удобна за своята краткост при маркиране на климатичните данни на картите.

След Кьопен, който през 1918 и 1936 г. публикува работа по своята система, много други климатолози се заеха с довеждането й до съвършенство. Въпреки това, най-голям успех е постигнат с учението на Рудолф Гайгер. През 1954 и 1961 г. той прави промени в методологията на своя предшественик. В този вид тя е взета на въоръжение. Поради тази причина системата е известна по целия свят под двойното име - като климатичната класификация на Köppen-Geiger.

Класификация на Trevart

Работата на Кьопен се превърна в истинско откровение за много учени по климата. В допълнение към Гайгер (който го доведе до сегашното му състояние), на базата на тази идея през 1966 г. е създадена системата на Глен Томас Треуарт. Въпреки че всъщност това е модернизирана версия на класификацията на Кьопен-Гайгер, тя се отличава с опитите на Треварт да коригира недостатъците, направени от Кьопен и Гайгер. По-специално, той търсеше начин да предефинира средните ширини по начин, който би бил по-съвместим с зонирането на растителността и генетичните климатични системи. Тази корекция допринесе за сближаването на системата на Koeppen-Geiger с реалнатаотразяване на глобалните климатични процеси. Според модификацията на Треварт средните географски ширини бяха преразпределени незабавно в три групи:

• С - субтропичен климат;
• D - умерено;
• E - boreal.

Поради това вместо обичайните пет основни зони в класацията има седем от тях. В противен случай методологията на разпространение не е получила по-важни промени.

Leslie Holdridge Life Zone System

Нека разгледаме друга класификация на метеорологичните модели. Учените не са единодушни дали си струва да го отнесем към климатичните. В крайна сметка тази система (създадена от Лесли Холдридж) се използва повече в биологията. В същото време тя е пряко свързана с климатологията. Факт е, че целта на създаването на тази система е съотношението на климата и растителността.

Дебютната публикация на тази класификация на жизнените зони е направена през 1947 г. от американския учен Лесли Холдридж. Отне още двадесет години, за да го финализираме в глобален мащаб.

Системата на зоната на живот се основава на три индикатора:

• средна годишна биотемпература;
• общо годишно валежи;
• съотношение на средния годишен потенциал на общите годишни валежи.

Заслужава да се отбележи, че за разлика от други климатолози, когато създава своята класификация, Холдридж първоначално не е планирал да я използва за зони по целия свят. Тази система е разработена само за тропически и субтропични региони, за да опише типологията на местните метеорологични модели. По-късно обаче удобството и практичността й позволихада бъдат разпространени по целия свят. Това до голяма степен се дължи на факта, че системата Holdridge е намерила широко приложение при оценката на възможни промени в природата на естествената растителност поради глобалното затопляне. Тоест, класификацията е от практическо значение за климатичните прогнози, което е много важно в съвременния свят. Поради тази причина тя се поставя наравно със системите на Алисов, Берг и Кьопен-Гайгер.

Вместо типове, тази класификация използва класове, базирани на климата:

1. Тундра:

• Полярна пустиня.
• Pripolar dry.
• Субполярно мокро.
• Polar wet.
• Полярна дъждовна тундра.

2. Арктика:

• Desert.
• Сух скраб.
• Влажна гора.
• Мокра гора.
• Дъждовна гора.

3. Умерена зона. Видове умерен климат:

• Desert.
• Скраб за пустиня.
• Степ.
• Влажна гора.
• Мокра гора.
• Дъждовна гора.

4. Топъл климат:

• Desert.
• Скраб за пустиня.
• Скраб за бодлив.
• Суха гора.
• Влажна гора.
• Мокра гора.
• Дъждовна гора.

5. Субтропици:

• Desert.
• Скраб за пустиня.
• Бодливи гори.
• Суха гора.
• Влажна гора.
• Мокра гора.
• Дъждовна гора.

6. Тропик:

• Desert.
• Скраб за пустиня.
• Бодливи гори.
• Много сухагора.
• Суха гора.
• Влажна гора.
• Мокра гора.
• Дъждовна гора.

Зониране и зониране

В заключение, нека обърнем внимание на такъв феномен като климатичното зониране. Това е името, дадено на разделянето на земната повърхност в някое населено място, регион, държава или по света на пояси, зони или региони според климатичните условия (например според характеристиките на циркулацията на въздуха, температурния режим, степента на влажност). Въпреки че зонирането и зонирането са много, много близки, те не са напълно идентични. Те се отличават не само с критериите за очертаване на граници, но и с целите.

В случай на зониране, основната му задача е да опише вече съществуващата климатична ситуация, както и да записва промените й и да прави прогнози за бъдещето.

Зонирането има по-тесен, но в същото време по-практичен фокус, свързан с живота. Въз основа на неговите данни се извършва целевото разпределение на териториите на отделна държава или континент. Тоест, решава се коя част от земята да остане недокосната (отредена за природни резервати) и коя част може да бъде усвоена от човека и как точно е най-добре да се направи това.

Заслужава да се отбележи, че ако климатичното зониране се изучава от учени от различни страни, тогава руските учени пряко се специализират в зонирането. И това не е изненадващо.

Ако разгледаме класификацията на руския климат, можем да видимче тази държава се намира в различни климатични зони. Това са арктически, субарктически, умерени и субтропични (според системата на Алисов). В рамките на една държава това е голямо различие не само в температурите, но и в видовете растителност, ландшафт и т.н. За да се разпорежда правилно цялото разнообразие от тези най-ценни природни ресурси и да не се навреди на екосистемата като цяло, се извършва зониране се използва. Това практическо значение е основната причина този феномен да се изучава толкова внимателно в Руската федерация.