Strefowość klimatyczna

Strefy klimatyczne to największe obszary na Ziemi, które mają bardzo podobną pogodę w ciągu roku (zbliżoną temperaturę i opady). Możesz je sobie wyobrazić jako szerokie pasy owijające naszą planetę. Ich układ przestrzenny na kuli ziemskiej jest zbliżony do rozkładu stref oświetlenia Ziemi: międzyzwrotnikowej, dwóch umiarkowanych i dwóch polarnych.

Wynika to z faktu, że o rozkładzie stref klimatycznych decydują głównie czynniki astronomiczne, w tym przede wszystkim zbliżony do kulistego kształt Ziemi i jej położenie w stosunku do Słońca wpływające na zróżnicowanie kąta padania promieni słonecznych i dostawę energii. Konsekwencją nierównomiernego dopływu promieniowania słonecznego do powierzchni Ziemi jest występowanie na kuli ziemskiej stref klimatycznych o równoleżnikowym (w przybliżeniu) układzie. 

Mimo ścisłych związków między intensywnością dopływu energii promieniowania słonecznego a procesami zachodzącymi w atmosferze, granice stref klimatycznych nie pokrywają się w pełni z granicami stref oświetlenia Ziemi. Ich przebieg także jest modyfikowany przez czynniki astrefowe, do których należą m.in. rozmieszczenie dużych obszarów morskich i lądowych, występowanie zimnych i ciepłych prądów morskich, pasma górskie, zwłaszcza o przebiegu południkowym, wysokości bezwzględne, regionalna cyrkulacja atmosferyczna (np. monsuny) i inne. W poszczególnych strefach klimatycznych Ziemi występują klimaty z przewagą cech morskich (oceanicznych), kontynentalnych i przejściowych. Dlatego w obrębie stref klimatycznych wyróżnia się odrębne typy klimatów, zależnie od cech rocznego przebiegu temperatury i opadów.

R1JSQ5SFSEG3D
Strefy klimatyczne świata
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., CC BY-SA 3.0, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/, oprac. na podstawie: https://tyflomapy.pl/11__Strefy_klimatyczne.html.

Na mapach granice stref klimatycznych są zaznaczane liniami, w rzeczywistości mają one charakter szerokich, przejściowych pasów, w których cechy charakterystyczne dla jednej strefy stopniowo zanikają, przy jednoczesnym wzroście udziału cech drugiej strefy. Tylko w miejscach, gdzie pojawiają się wielkie pasma górskie o przebiegu równoleżnikowym, granice między strefami klimatycznymi są bardziej ostre, pozbawione szerokiej strefy przejściowej.

cechy

klimat morski

klimat kontynentalny

dobowe i roczne amplitudy temperatury powietrza

małe

duże

wilgotność powietrza

duża

mała

zachmurzenie

duże (maksimum jesienią i zimą)

małe (maksimum lato)

ilość i rozkład opadów

duża (równomierne z przewagą jesieni i zimy)

mała (maksimum latem, a minimum zimą)

lato

chłodne i wilgotne

gorące i suche

zima

łagodna i wilgotna

mroźna i sucha

Klasyfikacje stref klimatycznych

Strefy klimatyczne wydzielane są na podstawie zróżnicowania elementów klimatu w odniesieniu do szerokości geograficznej. Autorzy poszczególnych klasyfikacji biorą pod uwagę różne elementy klimatu jak średnie miesięczne temperatury powietrza oraz wielkość i rozkład opadów rocznych czy występowanie określonych mas powietrza w poszczególnych półroczach.

Klasyfikacja Okołowicza

W Polsce jednym z najpowszechniej stosowanych podziałów stref klimatycznych jest klasyfikacja Okołowicza sporządzona na podstawie wartości i rozkładu typowych elementów klimatycznych – średniej temperatury powietrza w najcieplejszym i najchłodniejszym miesiącu oraz sumy opadów atmosferycznych i jej rocznego przebiegu. Oprócz tego przy jej sporządzaniu brano pod uwagę rozmieszczenie naturalnych zbiorowisk roślinnych oraz rozkład prądów morskich i zasolenia wód. Klasyfikacja Okołowicza zawiera 5 stref klimatycznych i kilkanaście typów klimatu:

  1. klimaty równikowe – równikowy wybitnie wilgotny, podrównikowy wilgotny, podrównikowy suchy,

  2. klimaty zwrotnikowe – wilgotny, pośredni, kontynentalny suchy, wybitnie i skrajnie suchy,

  3. klimaty podzwrotnikowe – morski, pośredni, kontynentalny, kontynentalny suchy,

  4. klimaty umiarkowane:

  • ciepłe – wybitnie morski, morski, przejściowy, kontynentalny, wybitnie kontynentalny, kontynentalny suchy, kontynentalny wybitnie suchy, kontynentalny skrajnie suchy;

  • chłodne – morski, przejściowy, kontynentalny, wybitnie kontynentalny, skrajnie kontynentalny),

  1. klimaty okołobiegunowe – subpolarny, polarny.

R485SPRE4EPMF
Klasyfikacja klimatyczna Okołowicza (uproszczona)
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., CC BY-SA 3.0, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/.
Ciekawostka
Klasyfikacja Köppena

Najpowszechniej stosowanym na świecie podziałem stref klimatycznych jest klasyfikacja Köppena. Oparta jest ona na średnich miesięcznych temperaturach powietrza oraz wielkości i rozkładzie opadów rocznych. Zawiera 5 stref, w obrębie których wyróżniono kilkanaście typów klimatów.

Klimaty strefowe

Każda strefa klimatyczna ma właściwy dla siebie klimat strefowy. W każdej strefie istnieją różne typy klimatów.

  • W strefie klimatów równikowych wszystkie typy klimatu (poza szczytami najwyższych gór) odznaczają się wysoką temperaturą powietrza. Charakterystyczne dla tej strefy typy klimatów różnią się m.in. porami występowania opadów. Klimat równikowy wybitnie wilgotny cechuje się nieznacznymi amplitudami temperatury i opadami niemal codziennie przez cały rok; klimat podrównikowy wilgotny wyróżnia się nieco większymi wahaniami temperatury powietrza i trochę niższymi opadami; klimat podrównikowy suchy jest równie ciepły, ale występuje w nim kilkumiesięczna pora sucha.

R1F7TNVDTJ96V1
Klimatogramy dla strefy równikowej
Źródło: Tomorrow sp.z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
  • W strefie klimatów zwrotnikowych wyróżniamy m.in.: klimat wilgotny w strefie występowania monsunów, klimat kontynentalny suchy dalej od wybrzeży, klimat skrajnie suchy we wnętrzu kontynentów.

  • W strefie klimatów podzwrotnikowych im dalej od wybrzeży, tym jest bardziej sucho: klimat wilgotny (śródziemnomorski) panuje na wybrzeżach, kontynentalny suchy dalej od morza, zaś klimat skrajnie suchy w głębi kontynentów.

  • W strefie klimatów umiarkowanych – zarówno ciepłej, jak i chłodnej – wyróżniamy m.in. typy klimatu: morski z małymi amplitudami rocznymi temperatury, przejściowy oraz kontynentalny z bardzo dużymi amplitudami rocznymi temperatury.

R14E32U2TJV9Q1
Klimatogramy dla strefy umiarkowanej
Źródło: Tomorrow sp.z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
  • W strefie klimatów okołobiegunowych, charakteryzujących się bardzo niskimi opadami i niską temperaturą, mamy do czynienia z klimatem subpolarnym, dla którego typowe jest krótkie zimne lato i długa mroźna zima, oraz klimatem polarnym z temperaturą ujemną przez cały rok.

1
Strefy klimatyczne świata (podstawowe informacje)

Strefa

Przebieg temperatury
(średnie temperatury miesięczne)

Opady

Warunki dla życia i działalności człowieka

klimatów równikowych

przez cały rok powyżej +20°C; małe amplitudy dobowe i roczne

wysokie opady niemal codziennie przez cały rok

bardzo gorąco i zbyt wilgotno

klimatów zwrotnikowych

powyżej +10°C zimą i powyżej +20°C latem, bardzo duże dobowe i roczne amplitudy temperatury

małe lub bardzo małe opady wyłącznie latem

duże amplitudy temperatury, miejscami skrajnie sucho, co często uniemożliwia działalność gospodarczą

klimatów podzwrotnikowych

zimy powyżej 0°C (tylko we wnętrzu kontynentów zdarzają się mrozy), lata powyżej +20°C

suche lata, deszczowe zimy

najkorzystniejsze warunki zarówno termiczne, jak i opadowe

klimatów umiarkowanych

ciepła

zimą od -10°C w głębi kontynentu do 0°C na wybrzeżach, latem od +15°C na wybrzeżach do +20° w głębi lądu

opady przez cały rok, najwyższe latem, zimą opady śniegu

łagodny klimat z krótką i chłodną zimą, korzystny dla gospodarki

chłodna

od -20°C w głębi kontynentu do -10°C na wybrzeżach zimą oraz między +10° a +20°C latem

opady przez cały rok, najwyższe latem, zimą opady śniegu

umiarkowane warunki klimatyczne z długą i mroźną zimą, trudne dla rolnictwa

klimatów okołobiegunowych

średnia roczna znacznie poniżej 0°C, w miesiącach letnich na obrzeżach możliwy wzrost temperatury do +10°C

niewielkie opady i niemal wyłącznie śniegu

silne mrozy przez większą część roku, krótkie i chłodne lato na obrzeżach strefy lub brak klimatycznego lata

Klimaty astrefowe

To regiony, w których góry lub odległość od oceanu zmieniają pogodę na tyle silnie, że nie pasuje ona do standardowych pasów klimatycznych (stref), a wyróżniamy je po to, aby zrozumieć, jak ukształtowanie terenu i układ lądów modyfikują klimat lokalny.

Klimat astrefowy

Charakterystyka

górski

Poszczególne elementy klimatu i pogody nie zmieniają się wraz z szerokością geograficzną, ale z wysokością nad poziomem morza:

  • spadek temperatury powietrza (o ok. 0,6°C na 100 m) wraz z wysokością, jednakże w niektórych częściach (np. w dolinach i kotlinach) zachodzi często inwersja termiczna,

  • spadek ciśnienia atmosferycznego (o ok. 11,5 hPa na 100 m) wraz z wysokością,

  • spadek wilgotności bezwzględnej wraz z wysokością, choć jednocześnie wilgotność względna przyjmuje wartości bardzo wysokie,

  • przy niższych niż na nizinach temperaturach powietrza łatwiej jest osiągnąć w atmosferze stan nasycenia, czego skutkiem jest powstawanie chmur,

  • wzrost ilości opadów wraz z wysokością, ale najwyższe partie gór, które znajdują się powyżej poziomu chmur, odznaczają się inwersją opadową,

  • wzrost natężenia promieniowania słonecznego wraz z wysokością,

  • wzrost prędkości wiatru z wysokością,

  • występowanie fenu, wiatrów zboczowych i tunelowych,

  • zależność nasłonecznienia od ekspozycji stoków i układu łańcuchów górskich,

  • duża zmienność pogody,

  • piętrowość klimatyczna – poszczególne pasma stanowią naturalne granice typów klimatu (w zależności od szerokości geograficznej granice te przebiegają na różnych wysokościach).

R1NDQ1QOXESFH
Występowanie pięter klimatyczno‑roślinnych w Alpach, Górach Skandynawskich i Himalajach
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1VFTQBQRL6BF
Piętra klimatyczne w Tatrach i zmiana ich granic względem ekspozycji stoków
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

monsunowy

  • występowanie w zasięgu cyrkulacji monsunowej,

  • dwie pory roku: ciepła (z nawalnymi opadami, kiedy napływa ciepłe i wilgotne powietrze znad oceanu) i zimna (sucha, kiedy napływa chłodne i suche powietrze z wnętrza lądu).

Mezoklimat, określany też jako klimat lokalny, to klimat charakterystyczny dla niewielkiego regionu geograficznego, cechujący się wewnętrzną jednorodnością oraz odrębnością w stosunku do warunków klimatycznych obszarów sąsiednich. Kształtuje się on pod wpływem rzeźby terenu, roślinności, podłoża czy wód powierzchniowych i obejmuje zróżnicowane jednostki geograficzne, np. dolinę rzeczną, pasmo wzgórz, kompleks leśny, dużą powierzchnia wodną, miasto czy osiedle. 

Klimat lasu

Klimat miasta

  • występują małe dobowe i roczne wahania temperatury powietrza,

  • zatrzymywane są duże ilości wilgoci (przyczynia się do tego parowanie ściółki i transpiracja drzew oraz osłabiona wymiana powietrza we wnętrzu lasu), w związku z czym występują tam większe opady atmosferyczne (zwłaszcza zimą; dzięki zwiększonej turbulencji nad koronami drzew),

  • latem jest chłodniej, a zimą cieplej niż na zewnątrz,

  • ruch powietrza słabnie.

  • większe zachmurzenie i większa ilość opadów spowodowane większą liczbą jąder kondensacji pochodzących z zanieczyszczeń z zakładów przemysłowych, transportu, a także ogrzewania domów zimą,

  • większa średnia roczna temperatura powietrza wewnątrz miasta niż na terenach podmiejskich (o ok. 2°C), tzw. miejska wyspa ciepła, spowodowana: występowaniem powierzchni asfaltowych, ceglanych i betonowych (w ciągu dnia gromadzą dużą ilość ciepła i oddają je nocą), niskim albedo (duża liczba ciemnych budynków absorbuje ciepło), dużą ilością emitowanego ciepła (w wyniku rozwoju przemysłu, ogrzewania mieszkań i nieszczelnej izolacji) i dużą ilością zanieczyszczeń (utrudniają one wypromieniowanie ciepła); w sezonie letnim wzrost efektu miejskiej wyspy ciepła tłumaczy się rosnącą rolą promieniowania pochłoniętego (małe albedo) oraz małej straty ciepła na parowanie,

  • bryza miejska wiejąca w stronę centrum – nad miastem tworzy się ośrodek niskiego ciśnienia, a poza nim – wyż,

  • efekt kurtynowy (osłabienie siły wiatru) i efekt tunelowy (wzrost prędkości wiatru między wysokimi budynkami).

Przykłady działań, które mogą ograniczyć rozwój wysp ciepła w mieście: zachowanie w przestrzeni miasta powierzchni niezabudowanych; wprowadzenie obszarów zielonych na terenach przewidzianych dla dalszej intensywnej zabudowy; wprowadzenie monitoringu miejskiej wyspy ciepła; zaprzestanie wycinania drzew w miastach; termomodernizacja budynków.

Mikroklimat odzwierciedla lokalne oddziaływania elementów środowiska na warunki atmosferyczne w skali mikro. Przykładem może być:

  • zróżnicowanie klimatyczne pięter leśnych pozwalające na wyróżnienie mikroklimatu koron drzew albo runa leśnego w klimacie lasu,

  • poszczególne części obszaru leśnego, np. granica lasu i łąki, teren o mniejszej gęstości drzew, zagajnik itp.

  • określona strona budynku lub dane pomieszczenie.