Kliima mõjutab tohutult iga inimese elu. Sellest sõltub peaaegu kõik - alates üksiku inimese tervisest kuni kogu riigi majandusliku olukorrani. Selle nähtuse olulisusele viitab ka mitmete Maa kliima klassifikatsioonide olemasolu, mille on erinevatel aegadel loonud maailma silmapaistvamad teadlased. Vaatame neid kõiki ja otsustame, millise põhimõtte järgi süstematiseerimine toimus.
Mis on kliima
Juba ammustest aegadest hakkasid inimesed märkama, et igal paikkonnal on oma iseloomulik ilmastikurežiim, mis kordub aastast aastasse, sajandist sajandisse. Seda nähtust nimetatakse "kliimaks". Ja vastavalt selle uurimisega seotud teadus sai tuntuks kui klimatoloogia.
Üks esimesi katseid seda uurida sai alguse kolm tuhat aastat eKr. Huvi selle nähtuse vastu ei saa tühikäiguks nimetada. Ta püüdis üsna praktilisi eesmärke. Lõppude lõpuks, õppides erinevate territooriumide kliimaomadusi põhjalikumalt tundma, õppisid inimesed valima eluks ja tööks soodsamaid kliimatingimusi (talve kestus, temperatuurirežiim, sademete hulk ja tüpoloogia jne). Nad määrasid otseselt:
- millised taimed ja millal konkreetses piirkonnas kasvavad;
- perioodid, mille jooksul on asjakohane tegeleda jahinduse, ehituse ja loomakasvatusega;
- milliseid käsitööd on parem antud territooriumil arendada.
Isegi sõjalisi kampaaniaid kavandati, võttes arvesse konkreetse piirkonna klimaatilisi iseärasusi.
Teaduse arenguga hakkas inimkond lähemalt uurima eri valdkondade ilmastikuolude tunnuseid ja avastas palju uut. Selgus, et need mõjutavad mitte ainult seda, millist põllukultuuri tasub antud piirkonnas kasvatada (banaanid või redised), vaid ka inimese heaolu. Õhutemperatuur, õhurõhk ja muud klimaatilised tegurid mõjutavad otseselt vereringet nahas, südame-veresoonkonna, hingamisteede ja muudes süsteemides. Nende teadmiste põhjal asusid paljud meditsiiniasutused tänapäeval asuma just nendes piirkondades, kus ilmastikurežiimil oli patsientide heaolule kõige soodsam mõju.
Mõistes selle nähtuse tähtsust kogu planeedile tervikuna ja eriti kogu inimkonnale, püüdsid teadlased kindlaks teha peamised kliimatüübid ja süstematiseerida need. Lõppude lõpuks võimaldas see koos moodsa tehnoloogiaga valida mitte ainult kõige soodsamad elukohad, vaid ka kavandada põllumajandust, mäetööstust jms globaalses plaanis.
Siiski, kui palju meeli - nii palju arvamusi. Seetõttu pakuti erinevatel ajalooperioodidel ilmastikuolude tüpoloogia moodustamiseks erinevaid meetodeid. Läbi ajaloo on Maa kliima kirjeldusi rohkem kui tosin erinevat klassifikatsiooni. Nii suurt levikut seletatakse erinevate põhimõtetega, mille alusel eristati teatud sorte. Millised nad on?
Kliima klassifitseerimise peamised põhimõtted
Mis tahes teadlase tehtud kliima klassifikatsioon põhineb absoluutselt alati ilmastikuolude teatud omadusel. Just need omadused saavad põhimõtteks, mis aitab luua tervikliku süsteemi.
Kuna erinevad klimatoloogid seavad esiplaanile ilmastikurežiimi (või nende kombinatsiooni) erinevad omadused, on klassifitseerimise kriteeriumid erinevad. Siin on peamised:
- Temperatuur
- Niiskus.
- Jõgede, merede (ookeanide) lähedus.
- Kõrgus (reljeef).
- Sademete sagedus.
- Kiirguse tasakaal.
- Teatud piirkonnas kasvavate taimede tüpoloogia.
Natuke kliimatoloogia ajaloost
Kõigi planeedi teatud piirkondade ilmamudelite uurimise aastatuhandete vältel on nende süstematiseerimiseks leiutatud palju viise. Kuid praegu on enamik neist teooriatest juba osa ajaloost. Ja ometi on nad aidanud kaasaegsete klassifikaatorite loomisel.
Esimene katse ilmaandmeid sujuvamaks muuta sai alguse 1872. aastal. Selle valmistas Saksa teadlane Heinrich August Rudolph Grisebach. Tema kliima klassifikatsioon põhines botaanilistel tunnustel (taime tüpoloogia).
Teine süsteem, mille formuleeris rohkem austerlane Zupan 1884. aastal, muutus teadusringkondades laialdasemaks. Ta jagas kogu maakera kolmekümne viieks kliimaprovintsiks. Selle süsteemi põhjal koostas kaheksa aastat hiljem teine klimatoloog Soomest R. Hult ulatuslikuma klassifikatsiooni, mis koosneb juba sajast kolmest elemendist. Kõiki selles asuvaid provintse nimetati taimestiku tüübi või piirkonna nime järgi.
Väärib märkimist, et selline kliima klassifikatsioon oli ainult kirjeldav. Nende loojad ei seadnud endale eesmärki seda küsimust praktiliselt uurida. Nende teadlaste teene oli see, et nad kogusid kõige paremini andmeid planeedi ümbritsevate ilmastikutingimuste vaatluste kohta ja süstematiseerisid neid. Analoogiat eri provintside sarnase kliima vahel ei ole siiski tehtud.
Paralleelselt nende teadlastega töötas Šveitsi teadlane Alfons Louis Pierre Piramoux Decandol 1874. aastal välja oma põhimõtted, mille abil on võimalik ilmastikuolusid sujuvamaks muuta. Pöörates tähelepanu taimestiku geograafilisele tsonaalsusele, tuvastas ta ainult viis kliimatüüpi. Võrreldes teiste süsteemidega oli see väga tagasihoidlik summa.
Lisaks ülaltoodud teadlastele lõid nende tüpoloogiad ka teised klimatoloogid. Pealegi kasutasid nad põhimõtteliselt mitmesuguseid tegureid. Siin on neist kuulsaimad:
- Planeedi maastiku-geograafilised tsoonid (V. V. Dokuchaevi ja L. S. Bergi süsteemid).
- Jõgede klassifikatsioon (A. I. Voyeykovi, A. Penki, M. I. Lvovitši teooriad).
- Territooriumi õhuniiskuse tase (A. A. Kaminsky, M. M. Ivanovi, M. I. Budyko süsteemid).
Kõige kuulsamad kliimaklassifikatsioonid
Ehkki kõik ülaltoodud ilmastikuolude süstematiseerimise meetodid olid üsna mõistlikud ja väga progressiivsed, ei juurdunud need. Neist on saanud palju ajalugu. See on suuresti tingitud sellest, et neil päevil ei olnud võimalik kogu maailmas kliimaandmeid kiiresti koguda. Ainult tänu arengule ja ilmastikuolude uurimiseks uute meetodite ja tehnoloogiate ilmnemisele sai võimalikuks reaalajas andmete õigeaegne kogumine. Nende alusel on ilmunud asjakohasemad teooriad, mida kasutatakse tänapäeval.
Väärib märkimist, et siiani ei ole olemas ühte kliimatüüpide klassifikatsiooni, mida tunnustaksid võrdselt kõik teadlased ükskõik millises maailma riigis. Põhjus on lihtne: erinevad süsteemid kasutavad erinevaid süsteeme. Neist kõige kuulsamad ja kasutatud on järgmised:
- Kliima geneetiline klassifikatsioon B. P. Alisova.
- L. S. Bergi süsteem.
- Keppen-Geigeri klassifikatsioon.
- Travers süsteem.
- Leslie Holdridge'i elurajoonide klassifikaator.
Alice geneetiline klassifikatsioon
See süsteem on paremini tuntud postsovetlikes riikides, kus see levis kõige laiemalt, jätkates kasutamist ka tänapäeval, kui enamik teisi riike eelistab Keppen-Geigeri süsteemi.
See jagunemine on tingitud poliitilistest põhjustest. Fakt on see, et Nõukogude Liidu aastatel eraldas raudne eesriie selle riigi elanikud kogu maailmast mitte ainult majanduslikult ja kultuuriliselt, vaid ka teaduslikult. Ja kuigi lääne teadlased olid pühendunud Keppen-Geigeri ilmarežiimide süstematiseerimisele, eelistasid Nõukogude kliima klassifitseerimine B. P. Alisovi järgi.
Muide, seesama "raudne eesriie" ei võimaldanud sellel, ehkki keerulisel, kuid väga asjassepuutuval süsteemil levitada Nõukogude leeri riike.
Alisovi klassifikatsiooni kohaselt põhineb ilmarežiimide süstematiseerimine juba määratletud geograafilistel aladel. Nende auks andis teadlane nime kõigile kliimavöönditele - nii põhi- kui ka üleminekuperioodile.
See kontseptsioon sõnastati esmakordselt 1936. aastal ja seda täpsustati järgmise kahekümne aasta jooksul.
Põhimõte, mis Boriss Petrovitši oma süsteemi loomisel juhatas, on jagamine vastavalt õhumasside ringluse tingimustele.
Nii töötas kliimatoloog B. P. Alisov välja kliimaklassi, mis koosneb seitsmest põhitsoonist pluss kuuest üleminekutsoonist.
Põhiline "seitse" on:
- paar polaarset tsooni;
- paar mõõdukat;
- üks ekvaatoriline;
- troopiline paar.
Sellist jaotust õigustati asjaoluga, et kliima moodustub aastaringselt samade õhumasside domineeriva mõju kaudu: Antarktika / Arktika (sõltuvalt poolkerast), parasvöötme (polaarne), troopiline ja ka ekvatoriaal.
Lisaks ülaltoodud seitsmele kuuluvad Alisovi kliima geneetilisele klassifikatsioonile ka „kuus” üleminekutsooni - mõlemas poolkeras kolm -. Neid iseloomustab valitsevate õhumasside hooajaline muutus. Nende hulka kuulub:
- Kaks subequatorial (troopiline mussoon tsoonid). Suvel valitseb mõnikord ekvatoriaal, talvel - troopiline õhk.
- Kaks subtroopilist tsooni (suvel domineerib troopiline õhk ja talvel mõõdukas õhk).
- Subarktika (arktilised õhumassid).
- Subantarktika (Antarktika).
Alisovi kliima klassifikatsiooni järgi on nende levikuvööndid piiritletud vastavalt klimatoloogiliste frontide keskmisele positsioonile. Näiteks troopiline tsoon asub kahe rinde domineerimispiirkondade vahel. Suvel - troopiline, talvel - polaarne. Sel põhjusel asub see aastaringselt peamiselt troopiliste õhumasside mõjupiirkonnas.
Ülemineku subtroopikad asuvad omakorda polaar- ja troopilise rinde talvise ja suvise positsiooni vahel. Selgub, et talvel on see polaarse domineeriva mõju all, suvel - troopiline õhk. Sama põhimõte on omane ka teistele Alisovi klassifikatsiooni kliimale.
Kõike eeltoodut kokku võttes saab üldiselt eristada selliseid tsoone või tsoone:
- arktiline;
- subarktika;
- mõõdukas
- subtroopiline;
- troopiline;
- ekvatoriaalne;
- subequatorial;
- subantarktika;
- Antarktika.
Näib, et neid on üheksa. Kuid tegelikult - kaksteist, tulenevalt paarunud polaar-, parasvöötme- ja troopiliste vööndite olemasolust.
Oma kliima geneetilises klassifikatsioonis tõstab Alice esile ka täiendava omaduse. Nimelt ilmastikurežiimide lahusus vastavalt mandrilisuse astmele (sõltuvus mandri või ookeani lähedusest). Selle kriteeriumi järgi eristatakse järgmisi kliimasorte:
- järsult mandriosa;
- parasvöötme mandriosa;
- mereline;
- mussoon.
Ehkki just sellise süsteemi väljatöötamise ja teadusliku põhjendamise eelis kuulub täpselt Boriss Petrovitš Alisovile, ei tulnud ta esimestena välja temperatuuri režiimide geograafiliste piirkondade järgi tellimise osas.
Bergi maastiku botaaniline klassifikatsioon
Õigluses on oluline märkida, et teine Nõukogude teadlane - Lev Semenovich Berg - kasutas esimesena ilmastikuolude süstematiseerimiseks geograafilistesse piirkondadesse jaotamise põhimõtet. Ja ta tegi selle üheksa aastat varem, kui klimatoloog Alisov töötas välja Maa kliima klassifikatsiooni. L. B. Berg avaldas oma süsteemi juba 1925. aastal. Tema sõnul jagunevad kõik kliimatüübid kahte suurde rühma.
- Madalmaad (alarühmad: ookean, maismaa).
- Mäed (alarühmad: tasandike ja kõrgendike kliima; mäed ja üksikud mägisüsteemid).
Tasandike ilmastikutingimustes määratakse tsoonid samanimelise maastiku järgi. Seega eraldatakse Bergi kliimaklassifikaatorites kaksteist tsooni (üks vähem kui Alisovi oma).
Ilmastikuolude süsteemi loomisel ei piisanud vaid nende nime väljamõtlemisest, vaid tuleb tõestada ka nende tegelik olemasolu. Mitmeaastase ilmaolude vaatlemise ja fikseerimise kaudu suutis L. B. Berg hoolikalt uurida ja kirjeldada ainult madalike ja kõrgete lavamaade kliimat.
Niisiis tuvastas ta madalike seas järgmised sordid:
- Tundra kliima.
- Stepp.
- Siberi (taiga).
- Metsade režiim parasvöötmes. Mõnikord tuntud ka kui tammekliima.
- Parasvöötme laiuskraadidele iseloomulik mussoonkliima.
- Vahemere piirkond
- Subtroopiliste metsade kliima
- Subtroopiline kõrberežiim (kaubandustuulte piirkond)
- Sisemaa kõrbete kliima (parasvöötmes).
- Savannah režiim (troopikas metsa-stepid).
- Troopiliste vihmametsade kliima
Bergi süsteemi edasine uurimine näitas aga selle nõrka kohta. Selgus, et mitte kõik kliimavööndid ei kattu täielikult taimestiku ja pinnase piiridega.
Keppeni klassifikatsioon: olemus ja erinevus varasemast süsteemist
Bergi kliima klassifikatsioon põhineb osaliselt kvantitatiivsetel kriteeriumidel, mida kasutas esmakordselt vene päritolu saksa klimatoloog Vladimir Petrovitš Keppen ilmastikuolude kirjeldamiseks ja süstematiseerimiseks.
Teadlane tegi selle teema kohta põhilised arengud juba 1900. aastal. Edaspidi kasutasid Alice ja Berg oma süsteemide loomiseks aktiivselt tema ideid, kuid just Keppenil õnnestus (vaatamata väärilistele konkurentidele) luua kõige populaarsem kliimaklassifikaator.
Keppeni sõnul on igat tüüpi ilmastikurežiimi parimaks diagnostiliseks kriteeriumiks just taimed, mis ilmuvad looduslikes tingimustes teatud piirkonda. Ja nagu teate, sõltub taimestik otseselt piirkonna temperatuurirežiimist ja sademete hulgast.
Selle kliima klassifikatsiooni järgi on viis põhitsooni. Mugavuse huvides tähistatakse neid ladina suurtähtedega: A, B, C, D, E. Lisaks tähistab ainult A ühte kliimavööndit (niisked ilma talveta troopikad). Kõiki muid tähti - B, C, D, E - kasutatakse korraga kahe tüübi tähistamiseks:
- B - kuivad tsoonid, üks iga poolkera kohta.
- C - mõõdukalt soe, ilma tavalise lumikateta.
- D - boreaalse kliima tsoonid mandritel, millel on selgelt määratletud ilmastiku erinevused talvel ja suvel.
- E - polaarpiirkonnad lumises kliimas.
Need tsoonid eraldatakse vastavalt aasta kõige külmema ja soojema perioodi isotermidele (jooned, mis ühendavad punkte sama temperatuuriga). Ja peale selle aasta keskmise temperatuuri aritmeetilise suhte ja sademete aastase koguse suhtega (võttes arvesse nende sagedust).
Lisaks näevad Keppeni ja Geigeri klassifikatsioonid ette lisavööndite olemasolu A, C ja D sees. See on tingitud talve, suve ja sademete tüübist. Seetõttu kasutatakse teatud tsooni kliima kõige täpsemaks kirjeldamiseks järgmisi väiketähti:
- w - kuiv talv;
- s - kuiv suvi;
- f - ühtlane õhuniiskus aastaringselt.
Need tähed on kasutatavad ainult kliima A, C ja D kirjeldamiseks. Näiteks: Af on troopiliste metsade vöönd, Cf on ühtlaselt niisutatud, mõõdukalt sooja kliimaga, Df on ühtlaselt niisutatud, mõõdukalt külmaga ja muu.
"Ebasoodsate" B ja E korral kasutatakse suuri ladina tähti S, W, F, T. Need on rühmitatud järgmiselt:
- BS - steppide kliima;
- BW - kõrb kliima;
- ET - tundra;
- EF - igavese külmakraadi kliima.
Lisaks nendele tähistele näeb see klassifikatsioon ette veel kahekümne kolme märgi eraldamise, mis põhineb piirkonna temperatuurirežiimil ja sademete sagedusel. Neid tähistatakse väiketähtedega ladina tähtedega (a, b, c ja nii edasi).
Mõnikord lisatakse sellise tähestikulise iseloomustuse korral kolmas ja neljas märk. Need on ka kümme ladina väiketähte, mida kasutatakse ainult siis, kui kirjeldatakse otseselt teatud territooriumi kuude (kõige kuumemat ja külmemat) kliimat:
- Kolmas täht tähistab kuumima kuu temperatuuri (i, h, a, b, l).
- Neljas - kõige külmem (k, o, s, d, e).
Näiteks: kuulsa Türgi kuurortlinna Antalya kliimat tähistatakse sellise koodiga nagu Cshk. See tähistab: mõõdukalt sooja ilma lumeta tüüpi (C); kuiv suvi (s); kõrgeim temperatuur on vahemikus pluss kakskümmend kaheksa kuni kolmkümmend viis kraadi Celsiuse järgi (h) ja madalaim - nullist kuni pluss kümme kraadi Celsiuse järgi (k).
See tähtedega krüpteeritud märge on selle klassifikatsiooni kogu maailmas nii suurt populaarsust pälvinud. Selle matemaatiline lihtsus säästab tööl kuluvat aega ja on mugav oma lühiduse jaoks, kui märgistada kaardil kliimaandmeid.
Pärast Keppenit, kes avaldas oma süsteemis teoseid aastatel 1918 ja 1936, uurisid paljud teised klimatoloogid seda täiuslikult. Suurima edu saavutasid aga Rudolf Geigeri õpetused. Aastail 1954 ja 1961 tegi ta muudatusi oma eelkäija metoodikas. Sellisel kujul võeti see kasutusele. Sel põhjusel tuntakse süsteemi kogu maailmas topeltnime all - Keppen-Geigeri kliima klassifikatsioonina.
Trevarti klassifikatsioon
Keppeni töö oli paljudele kliimateadlastele tõeline ilmutus. Помимо Гейгера (доведшего ее до нынешнего состояния), на основе этой идеи в 1966 году была создана система Гленна Томаса Треварта. Хотя фактически она является модернизированным вариантом классификации Кеппен - Гейгера, ее отличают попытки Треварта исправить изъяны, допущенные Кеппеном и Гейгером. В частности, он искал способ переопределить средние широты таким образом, дабы они более соответствовали зонированию растительности и генетическим климатическим системам. Эта поправка способствовала приближению системы Кеппен - Гейгера к реальному отражению глобальных климатических процессов. Согласно модификации Треварта, средние широты перераспределялись сразу на три группы:
- С - субтропический климат;
- D - умеренный;
- Е - бореальный.
Из-за этого в классификации вместо привычных пяти базовых зон их стало семь. В остальном методика распределения не получила более важных изменений.
Система жизненных зон Лесли Холдриджа
Рассмотрим еще одну классификацию погодных режимов. Ученые не едины в том, стоит ли относить ее именно к климатическим. Ведь данная система (созданная Лесли Холдриджем) применяется больше в биологии. При этом она напрямую касается климатологии. Дело в том, что цель создание данной системы - корреляция климата и растительности.
Дебютная публикация этой классификации зон жизни осуществлена в 1947 году американским ученым Лесли Холдриджем. На доработку ее до мировых масштабов ушло еще двадцать лет.
Система жизненных зон базируется на трех показателях:
- среднегодовая биотемпература;
- общее годовое количество осадков;
- соотношение среднегодового потенциала суммарного годового количества осадков.
Примечательно, что, в отличие от других климатологов, создавая свою классификацию, Холдридж изначально не планировал использовать ее для зон всего мира. Разрабатывалась эта система только для тропических и субтропических районов, дабы описать типологию местных погодных режимов. Однако позже удобство и практичность позволили ей получить распространение во всем мире. Во многом это случилось благодаря тому, что система Холдриджа нашла широкое применение при оценке возможных изменений в характере естественной растительности из-за глобального потепления. То есть классификация имеет практическое значение для климатических прогнозов, что очень актуально в современном мире. По этой причине ее ставят в один ряд с системами Алисова, Берга и Кеппен - Гейгера.
Вместо типов данная классификация использует классы, базирующиеся на определенном климате:
1. Тундра:
- Полярная пустыня.
- Приполярная сухая.
- Приполярная влажная.
- Приполярная мокрая.
- Приполярная дождевая тундра.
2. Арктика:
- Пустыня.
- Сухой скрэб.
- Влажный лес.
- Мокрый лес.
- Дождевой лес.
3. Умеренный пояс. Виды умеренного климата:
- Пустыня.
- Пустынный скрэб.
- Степь.
- Влажный лес.
- Мокрый лес.
- Дождевой лес.
4. Теплый климат:
- Пустыня.
- Пустынный скрэб.
- Колючий скрэб.
- Сухой лес.
- Влажный лес.
- Мокрый лес.
- Дождевой лес.
5. Субтропики:
- Пустыня.
- Пустынный скрэб.
- Колючее редколесье.
- Сухой лес.
- Влажный лес.
- Мокрый лес.
- Дождевой лес.
6. Тропики:
- Пустыня.
- Пустынный скрэб.
- Колючее редколесье.
- Очень сухой лес.
- Сухой лес.
- Влажный лес.
- Мокрый лес.
- Дождевой лес.
