Uniwersytet Mikołaja Kopernika

w Toruniu

Ochrona środowiska

Rok akademicki 2011\2012

Ćwiczenie 3

Z Meteorologii i Klimatologii

Pod tytułem:

Strefy klimatyczne

i typy klimatów w wybranych rejonach kuli ziemskiej.

Gr. A

Strefa klimatyczna obszar kuli ziemskiej, przyjmujący zazwyczaj postać równoleżnikowego pasa, w obrębie którego podobny przebieg mają elementy klimatu wybrane jako podstawa wydzielenia strefy (najczęściej temperatura powietrza, opad, ciśnienia atmosferyczne).

Klimat definiowany jest jako przeciętny stan przyrody i poszczególnych jej składników, ustalony na podstawie wieloletnich obserwacji. Badania prowadzone przez klimatologów pozwoliły na dokonanie klasyfikacji warunków klimatycznych występujących na Ziemi. Najczęstszym kryterium podziału klimatów kuli ziemskiej na strefy klimatyczne jest ilość promieniowania słonecznego docierająca do powierzchni Ziemi. Jej bezpośrednim wyrazem jest zróżnicowanie temperatury powietrza, a pośrednim także intensywność wymiany wilgoci między powierzchnią Ziemi a atmosferą. Wielkość promieniowania słonecznego uzależniona jest przede wszystkim od szerokości geograficznej, dlatego też klimat Ziemi cechuje strefowość. Przebieg stref klimatycznych modyfikowany jest głównie przez geograficzne, astrefowe, czynniki klimatotwórcze. W zależności od przyjętych kryteriów wydziela się kilka stref klimatycznych Ziemi, np. takich jak: równikowa, zwrotnikowa, podzwrotnikowa, umiarkowana ciepła, umiarkowana chłodna, okołobiegunowa. Podział na strefy klimatyczne nakłada się na podział na typy klimatu, co skutkuje wydzielaniem mniejszych jednostek. Najbardziej rozpowszechnione podziały klimatologów to klasyfikacje Köppena, Alisowa, a w Polsce – Okołowicza.

Czynniki klimatotwórcze zbiór czynniki wpływające na klimat danego terenu.

Należą do nich:

1. szerokość geograficzna

2. odległość od mórz i oceanów

3. ukształtowanie powierzchni

• wysokość bezwzględna (im wyżej tym niższa temperatura: w powietrzu wilgotnym temperatura spada około 0,6 °C/100 m (tzw. mokra adiabatyczna), i ok. 1 °C/100 m w suchym (tzw. sucha adiabatyczna))

• ekspozycja stoku (kierunek w którym stok opada: południowy lub północny)

1. prądy morskie

2. dominujące kierunki wiatrów

3. pokrycie terenu

4. działalność człowieka.

5. Składniki klimatyczne:

• temperatura powietrza

• ciśnienie atmosferyczne

• wilgotność powietrza

• nasłonecznienie

• wiatr

• zachmurzenie

• opady atmosferyczne

• osady atmosferyczne

1. Czynniki klimatotwórcze:

• szerokość geograficzna

• rozkład lądów i mórz

• wysokość nad poziomem morza

• prądy morskie

• ukształtowanie powierzchni

• rodzaj podłoża

• szata roślinna

Rozkład temperatury na Ziemi zależy od:

• szerokości geograficznej (kąt padania promieni słonecznych)

• rozmieszczenia lądów i oceanów

• prądów morskich

• ukształtowania powierzchni (każde 100 m wyżej to 0,6 °C mniej)

• cyrkulacji atmosferycznej

• rodzaju podłoża (ciemne podłoże szybciej się nagrzewa)

• zachmurzenia

• szaty roślinnej (cień)

W systemie Wincentego Okołowicza wyróżniane są następujące strefy i typy klimatu:

1. strefa klimatów równikowych

   1. równikowy wybitnie wilgotny

   2. podrównikowy wilgotny

   3. podrównikowy suchy

2. strefa klimatów zwrotnikowych

2.1 wilgotny

2.2 pośredni

2.3 kontynentalny suchy

2.4 wybitnie i skrajnie suchy

1. strefa klimatów podzwrotnikowych

3.1 morski

3.2pośredni

3.3 kontynentalny

3.4 kontynentalny, suchy

1. strefa klimatów umiarkowanych

4.1 umiarkowane ciepłe

4.1.1 wybitnie morski

4.1.2 morski

4.1.3 przejściowy

4.1.4 ciepły

4.1.5 kontynentalny

4.1.6 wybitnie kontynentalny

4.1.7 kontynentalny, suchy

4.1.8 kontynentalny, wybitnie suchy

4.1.9 kontynentalny, skrajnie suchy

4. 2 umiarkowane chłodne

4.2.1 morski

4.2.2 przejściowy

4.2.3 chłodny

4.2.4 kontynentalny

4.2.5 wybitnie kontynentalny

4.2.6 skrajnie kontynentalny

1. strefa klimatów okołobiegunowych

5.1 subpolarny

5.2 polarny

Klasyfikacja Köppena, wydzielił 5 stref klimatycznych i 11 typów.

A – klimaty tropikalne

Klimaty tropikalne charakteryzują się stałymi wysokimi temperaturami — wszystkie 12 miesięcy ma temperaturę wyższą niż 18 °C.

• Af – klimat tropikalnych lasów deszczowych: Opad atmosferyczny większy niż 60mm w każdym miesiącu w roku. Ten rodzaj klimatu zwykle występuje do 5-10° szerokości geograficznej. W niektórych miejscach na wschodnim wybrzeżu obu Ameryk ten klimat może występować do 25° szerokości geograficznej. W tej odmianie klimatu przez cały rok dominują układy niskiego ciśnienia i nie wyróżnia się pór roku.

• Am – klimat tropikalny monsunowy

Ten rodzaj klimatu, występujący głównie w Ameryce Południowej, jest spowodowany wiatrami zmieniającymi kierunek zależnie od pory roku, nazywanymi monsunami. Najbardziej suchy miesiąc w tym klimacie występuje w okolicach przesilenia zimowego. W tym klimacie wyróżnia się dwie pory roku - suchą i deszczową. Opady w porze suchej muszą być większe niż 100 mm lecz w najbardziej suchym miesiącu musi spaść mniej niż 60 mm deszczu.

• Aw – klimat sawann

Ten odmiana klimatu odróżnia się od poprzedniej bardziej zaznaczoną porą suchą - opady w porze suchej muszą być niższe niż 100 mm. Występuje głównie w okolicach zwrotników a także bliżej równika. Czasami wyróżnia się klimat As gdzie pora sucha występuje podczas dłuższych dni (w okolicach przesilenia letniego)

B – klimaty suche

Te klimaty charakteryzują się opadami mniejszymi niż potencjalne parowanie.

• BW (klimat pustynny)

• BS (klimat stepowy)

Trzecia litera oznacza temperaturę. Litera h oznacza że średnia temperatura najzimniejszego miesiąca jest wyższa niż 0 °C, litera k oznacza że średnia temperatura przynajmniej jednego miesiąca jest niższa niż 0 °C.

• BS – klimat stepów

• BSh - ciepły klimat stepowy

• Bsk - zimny klimat stepowy

• BW – klimat pustyń

• BWh - ciepły klimat pustynny

• BWs - zimny klimat pustynny

C – klimat umiarkowany ciepły

Ta grupa klimatów charakteryzuje się średnią temperaturą w cieplejszych miesiącach powyżej 10 °C i temperaturą pomiędzy -3 °C a 18 °C w najzimniejszym miesiącu.

Druga litera oznacza rozkład opadów w oznacza suche zimy (opady w najbardziej suchym miesiącu zimy nie przekraczają jednej dziesiątej opadów w najbardziej mokrym miesiącu lata), s oznacza suche lato (opad w najbardziej suchym miesiącu lata poniżej 30 mm, oraz mniej niż jedna trzecia w najbardziej mokrym miesiącu zimy, f oznacza że żaden z poniższych warunków nie jest spełniony, a opady rozkładają się dość równomiernie.

Trzecia litera oznacza temperatury w lecie - a oznacza średnią temperaturą powyżej 22 °C w najcieplejszym miesiącu, b oznacza temperaturę niższą niż 22 °C, ale co najmniej 4 miesiące powyżej 10 °C, litera c oznacza 3 lub mniej miesiące ze średnią temperaturą powyżej 10 °C

Odmiany klimatu umiarkowanego ciepłego:

• Klimat śródziemnomorski (Csa, Csb)

• Wilgotny klimat subtropikalny (Cfa, Cwa)

• Klimat oceaniczny (Cfb)

• Klimat umiarkowany z suchą zimą (Cwb)

• Klimat subarktyczny oceaniczny (Cfc)

D - klimaty kontynentalne

Te klimaty charakteryzują się temperaturą średnią w najcieplejszym miesiącu powyżej 10 °C i średnią poniżej -3 °C w najzimniejszym. Występują zwykle wewnątrz kontynentów, lub na ich wschodnich wybrzeżach, na północ od równoleżnika 40. Na południowej półkuli występują bardzo rzadko, z powodu mniejszych mas lądu i prawie całkowitego jego braku na tych szerokościach geograficznych.

Druga i trzecia litera oznacza to samo co w klimatach grupy C, a trzecia litera d oznacza 3 lub mniej miesięcy z temperaturą średnią wyższą niż 10 °C i najzimniejszym miesiącem poniżej -38 °C

Klimaty kontynentalne dzielą się na następujące grupy:

• Klimat kontynentalny z gorącym latem (Dfa, Dwa, Dsa)

• Dsa występuje tylko na dużych wysokościach w strefach przyległych do klimatu śródziemnomorskiego

• Klimat kontynentalny z ciepłym latem (Dfb, Dwb, Dsb)

• Dsb powstaje na tej samej zasadzie co Dsa jednak potrzebuje jeszcze wyższej wysokości.

• Klimat kontynentalny subarktyczny / borealny (Dfc, Dwc, Dsc)

• Dsc tak jak Dsa i Dsb jest połączony z górami w pobliżu klimatu śródziemnomorskiego, i jest najrzadziej spotykanym z tych trzech klimatów, z powodu jeszcze wyższej wysokości potrzebnej do wytworzenia tego klimatu.

Klimat kontynentalny subarktyczny z nadzwyczaj mroźną zimą (Dfd, Dwd) Ten klimat występuje tylko we wschodniej Syberii.

E - klimat polarny

Te klimaty charakteryzują się temperaturą niższą niż 10 °C we wszystkich miesiącach w roku.

• Klimat tundry (ET)

• Klimat lądolodu (EF)

Klasyfikacja Alisowa

Podstawą klasyfikacji radzieckiego klimatologa były masy powietrza panujące nad danym obszarem w poszczególnych półroczach. Wyróżnił tym samym 7 stref klimatycznych[1]:

1. strefa równikowa

2. strefa podrównikowa

3. strefa zwrotnikowa

4. strefa podzwrotnikowa

5. strefa umiarkowana

6. strefa subarktyczna/subantarktyczna

7. strefa arktyczna/antarktyczna

W tabeli 2 przedstawiono wybrane stacji na kuli ziemskiej, w których były prowadzone obserwacje meteorologiczne.

Lp.	Miejscowość	Klasyfikacji klimatów według:
		W. Okołowicza
		Strefa klimatyczna
1.	Kazacze	Chłodny
2.	Turuchańsk	Chłodny
3.	Urumczi	Podzwrotnikowy
4.	Ahmadabad	Zwrotnikowy
5.	Rangun	Zwrotnikowy
6.	Kuala Lumpur	Równikowy

Tab. 2. Klasyfikacja klimatów według W. Okołowicza, W. Köppena i B.P. Alisowa dla wybranych miejscowości kuli ziemskiej.

Według klasyfikacji W. Köppena, która posłuży mi do opisu warunków pogodowych panujących w wybranych miastach kuli ziemskiej.

Kazacze oznaczone jest symbolem Dfd, czyli w najcieplejszym miesięcy średnia powinna byćpowyżej 10 °C, i poniżej – 3 °C w najzimniejszym. Jest to klimat kontynentalny subarktyczny z nadzwyczaj mroźną zimą. Trzeci litera d, symbolizuje trzy lub mniej miesięcy z temperatura średnią powyżej 10 °C, i najzimniejszy poniżej – 38 °C. Odnosząc to do naszej stacji, ma ona takie warunki, co prawda występuje tyko jeden miesiąc z temperatura powyżej 10 °C, a w pozostałych czynnikach wszystko się zgadza. Opady nie przekraczają 250 mm rocznie, największe opady przypadają na VI, VII, VIII, IX.

Turuchańsk, Dfc podobne warunki klimatyczne jak w Kazacze, lecz jest to klimat borealny, występuje więcej opadów niż w Kazaczu, oraz temperatury są znacznie łagodniejsze.

Następna miasto to Urumczi, BWk. B czyli klimaty suche, pustynne, opady mniejsze niż potencjał parowania, średnia temperatura jednego miesiąca powinna być niż od 0 °C. W naszej analizie występuje aż pięć miesięcy z temperatura ujemną. Natomiast występują bardzo niskie sumy opadów miesięcznych. Największe opady przypadają na okres letni.

Następnym wybranym miastem świata jest Ahmadabad o Klimcie tropikalnym. We wszystkich dwunastu miesiącach występują temperatury powyżej 18 °C. Występuje tutaj pora sucha, w ten czas opady są poniżej 100 mm ten rodzaj klimatu występuje w okolicach podzwrotnikowych. Pora sucha pojawia się w VII, VIII, IX.

Natomiast Rangun, charakteryzuje się klimatem tropikalne monsunowe, i tak sucha pora tutaj pojawia się w miesiącach zimowych. Natomiast od marca, kwietnia widać nagły wzrost sumy opadów. Temperatura jest mniej więcej taka sama w przeciągu całego roku i jest powyżej 18 °C.

Ostatnim miastem jest Kuala Lumpur, i również w tym mieście w przeciągu roku średnia temperatura nie spada poniżej 18 °C. W Kuala Lumpur występuje klimat tropikalny lasów deszczowych. W żadnym miesiącu suma opadów nie spada poniżej 50 mm.

W przebiegu stacji widać zmieniający się klimat kuli ziemskiej, temperaturę i sumę opadów. Można zaobserwować że z zbliżaniem się do równika maleje amplituda i tak w pierwszej analizowanej stacji wynosi ona 49°C, natomiast w ostatniej zaledwie 1,2°C.

Suma opadów natomiast rośnie ze zbliżaniem się do równika, i tak w Kazacze jest to 199 mm, a już w Kuala Lumpur 2514 mm. Wyjątkiem jest Urumczi, gdzie suma opadów jest niższa od potencjału parowania.

Jak widzimy w naszych stacjach panują warunki takie jakie w strefie klimatycznej w której się one znajdują.