1 7. Globální klimata •klima – průměrné počasí v dané oblasti, které lze vyjádřit charakteristikami popisujícími stav atmosféry (např. teplota a tlak vzduchu, oblaka atd.) •nejdostupnější klimatické charakteristiky se týkají ve světovém měřítku teploty vzduchu a srážek, které ovlivňují přirozenou vegetaci, pěstování zemědělských plodin, vývoj půd, geomorfologické procesy atd. •klimata definovaná na základě teploty a srážek tak umožňují charakterizovat i mnohé rysy přírodního prostředí •klíčové poznatky: •a) roční chod teploty vzduchu závisí na zeměpisné šířce (v návaznosti na insolaci) •b) stanice v oceánském typu klimatu mají menší roční amplitudu teploty než stanice v kontinentálním typu klimatu (odlišnost povrchů oceán x pevnina) •c) teplý vzduch pojme více vlhkosti než studený vzduch (teplejší oblasti mají více srážek) 2 7.1 Globální srážky •izohyeta – čára spojující místa se stejným množstvím srážek •mnoho srážek v pásu podél rovníku (Jižní Amerika, Afrika, jihovýchodní Asie) – konvektivní srážky v TZK; zvláště velké srážky v jihovýchodní Asii – letní monzun •v oblasti pasátů velké orografické srážky v návětří hor •ve středních šířkách větší srážky při západních okrajích kontinentů (cyklonální srážky) •suché oblasti na západě Jižní Ameriky (Chile), při západním pobřeží jižní Afriky a na americkém jihozápadu (oblasti pod vlivem východních částí subtropických anticyklon) •suché oblasti tvoří široký pás táhnoucí se od Sahary přes Střední Východ do střední Asie (sestupné pohyby subtropického pásma vysokého tlaku a velká vzdálenost od oceánu v případě střední Asie) •vysoké šířky – málo srážek 3 C:\Users\Brazdil\Pictures\img043.jpg 4 Fig_7 5 7.2 Klimatické klasifikace •pomocí klimatických typů lze klasifikovat klimata z globálního hlediska: •konvenční klasifikace – vymezují typy klimatu podle předem konvenčně stanovených mezních hodnot jednoho nebo více meteorologických prvků (např. teplota vzduchu, srážky) •genetické klasifikace – opírají se o cirkulační klimatotvorné faktory (např. vzduchové hmoty, fronty) a klasifikační metoda je i metodou výkladu vzniku určitého klimatické typu 6 7.2.1 Köppenova klasifikace •klasifikace klimatu od Wladimira Köppena (1846–1940) v první verzi z roku 1884 (s různými následnými modifikacemi) je nejznámější konvenční klimatickou klasifikací ® základ teplota vzduchu a srážky ® klimatické hranice by měly odpovídat přibližně hranicím mezi vegetačními typy •hlavní klimatické pásy: •a) A - pás vlhkého tropického klimatu (průměrná teplota každého měsíce nad 18ºC, bez zimního období, velké srážky převažující výpar) •b) B – pás suchého klimatu (výpar větší než srážky, bez přebytku vody – žádné stálé toky) •c) C – pás mírně teplého klimatu (omezen izotermou 18ºC nejteplejšího a –3°C nejchladnějšího měsíce, vyjádřená sezonalita) •d) D - pás mírně studeného (boreálního) klimatu (omezen izotermou 10ºC nejteplejšího a –3°C nejchladnějšího měsíce) •e) E – pás polárního klimatu (teplota nejteplejšího měsíce pod 10 ºC) 7 Fig_S7 •pásy A, C, D a E vymezeny podle teplotního hlediska, pás B podle vztahu výpar – srážky •pásy A, C, D mají dostatek tepla a vláhy pro vzrůst dřevin •k označení klimatických typů jako druhé písmeno Köppen užil: •a) S – semiaridní (stepní) •b) W – aridní (pouštní) •c) f – vlhké, dostatek srážek ve všech měsících •d) w – suché období v zimě •e) s – suché období v létě •f) m – monzunové deště 8 Fig_S7 •kombinací obou skupin vymezil 12 různých klimat: •A – pás vlhkého tropického klimatu: •1) Af – klima tropického deštného lesa (s rovnoměrným rozložením srážek během roku) •2) Am – monzunová verze Af •3) Aw – klima tropických savan (s výrazně vyjádřenou suchou periodou v zimě) 9 •4) BS – klima stepí •5) BW – klima pouští Fig_S7 10 Fig_S7 •6) Cf – mírně teplé klima s rovnoměrným rozložením srážek během roku •7) Cw – mírně teplé klima se suchou zimou •8) Cs – mírně teplé klima se suchým létem •9) Df – mírně studené klima s rovnoměrným rozložením srážek během roku •10) Dw – mírně studené klima se suchou zimou •11) ET – klima tundry •12) EF – klima stálého mrazu •k další detailizaci klimatických typů byla použita písmena a – s horkým létem, b – s teplým létem, c – s chladnějším, kratším létem, d – s velmi chladnou zimou, h – suché-horké, k – suché-chladné 11 7.2.2 Klasifikace klimatu podle A. N. Strahlera •genetická klasifikace - tři skupiny klimat: •a) I – klima nízkých šířek • převládání vzduchových hmot: cT, mT, mE • dvě subtropické anticyklony, ekvatoriální níže, TZK, východní vlny, tropické cyklony Fig_7 •b) II – klima středních šířek • zóna polární fronty, vpády tropických a polárních VH, • frontální cyklony •c) III – klima vysokých šířek • převládání polárního a arktického (antarktického) vzduchu, • arktická frontální zóna – frontální cyklony • •klimogram – grafické vyjádření klimatologických charakteristik 12 Fig_7 13 7.2.2.1 Klima nízkých šířek •většinou oblast mezi oběma obratníky •zahrnuje pásmo ekvatoriálních níží s TZK, severovýchodními a jihovýchodními pasáty a subtropickými anticyklonami nad oceány Fig_7 14 1) Vlhké ekvatoriální klima (Köppen: Af) •klima TZK, nacházející se v blízkosti po celý rok •teplý a vlhký mE a mT vzduch s intenzivními konvektivními srážkami (roční úhrn často přes 2500 mm) – v důsledku migrace TZK větší srážky v jedné části roku •malé kolísání teplot – kolem 27°C •hlavní oblasti: nížina Amazonky, povodí Konga, Východní Indie Fig_7 Fig_7 Iquitos, Peru 15 2) Monzunové a pasátové pobřežní klima (Köppen: Af, Am) •teplé klima - roční chod teploty vzduchu odpovídá změnám výšky Slunce •vydatné srážky s výrazně vyjádřenou sezónností v důsledku migrace TZK (v létě srážky větší – TZK blíže, v zimě pak dominuje subtropická výše – srážek méně) •výskyt v zeměpisných šířkách 5-25º z.š. •pasátové pobřeží – vlhký mT a mE vzduch – konvektivní srážky (orografické zesílení), východní vlny – východní pobřeží střední a Jižní Ameriky, ostrovy Karibského moře, Madagaskar, jihovýchodní Asie, Filipíny, severovýchodní Austrálie •monzunová pobřeží Asie – letní monzun přináší mT vzduch od jihozápadu (např. západní Indie, Bangladéš) Fig_7 Belize, stř. Amerika •střední a západní Afrika, jižní Brazílie – monzunová cirkulace posunuje TZK, největší srážky při blízkosti TZK 16 Fig_7 Cochin, India •oba typy (1 + 2) mají poměrně konstantní teplotu a velké roční srážky ® prostředí deštného lesa nízkých šířek ® celoročně protékané řeky lemované hustou lesní vegetací ® významné pro dopravu •velká rozmanitost fauny a flóry •mnoho produktů ekonomického významu – dřevo, drogy, kakao 17 3) Vlhko-suché tropické klima (Köppen: Aw, Cwa) •posuny TZK podmiňují sezónní cyklus teploty vzduchu a srážek – směrem k pólům zesiluje •nejvyšší teploty před začátkem období dešťů •období sucha – nízká výška Slunce, období dešťů – vysoká výška Slunce •typická vegetace: traviny s rozptýlenými stromy – savana Fig_7 Fig_7 Timbo, Guinea 18 •problém Sahelu •– velké kolísání srážek + lidská činnost = permanentní zhoršování Fig_Sahel C:\Users\Brazdil\Pictures\img042.jpg 19 4) Suché tropické klima (Köppen: BWh BSh) •centrální a východní část subtropických anticyklon – silná subsidence – málo srážek (nejsušší oblasti v blízkosti obratníků, srážky jen při advekci vlhkého vzduchu) – extrémní horka při vysoké výšce Slunce Fig_7 Fig_7 Wadi Halfa, Sudan 20 •hlavní oblasti: Sahara – Saudská Arábie – Irán – poušť Thár – jedna z nejsušších oblastí na Zemi, dále střední Austrálie, západní pobřeží Jižní Ameriky (ochlazování od chladnějšího moře) •extrémně suchá poušť (váté písky) – semiaridní okraje pouště (stepi – krátké vlhké období podporující růst trávy – nomádi) Fig_7 Kayes, Mali 21 7.2.2.2 Klima středních šířek •zahrnuje střední šířky pevnin a velkou část subtropických šířek (v Evropě po 60. rovnoběžku, na Jižní polokouli od 40. rovnoběžky k jihu převážně oceán) •oblast pod vlivem mT, mP a cP vzduchu – polární fronta •západní větry, putující cyklony, fronty Fig_7 Fig_7 22 5) Suché subtropické klima (Köppen: BWh, BWk, BSh, BSk) •protažení suchého tropického klimatu ve směru k pólům s podobnými vzduchovými hmotami – roční teplotní amplituda větší s vyjádřeným chladnějším nebo chladným obdobím (vpády cP vzduchu) •nízké srážky – souvisí s cyklonami mírných šířek, které se občas dostanou do subtropů •aridní a semiaridní typy •hlavní oblasti: severní Afrika a Blízký Východ, jižní Afrika, jižní Austrálie, Patagonie, jihozápad USA a severozápad Mexika Fig_7 Yuma, Arizona •subtropické pouště jsou postupným pokračováním pouští z nízkých šířek – horké období srovnatelné, v chladnějším cyklonální srážky •přizpůsobená flóra (kaktusy, keře, dřeviny) a fauna 23 Fig_7 24 6) Vlhké subtropické klima (Köppen: Cfa) •cirkulace kolem subtropických výší ® teplý a vlhký vzduch (mT) do východních částí kontinentů •léto: teplé, vysoká vlhkost, dostatek srážek (konvektivní, občasné tropické cyklony, jihovýchodní Asie - monzun) •zima: časté vpády cP vzduchu s chladnějšími obdobími, žádný měsíc ale nemá teploty záporné; dostatek srážek (cyklony mírných šířek) •oblasti: východní části kontinentů mezi 20-35º z.š. •při dostatku srážek lesní porosty, nahrazené mnohde zemědělsky využívanými plochami Fig_7 Charleston, USA 25 Fig_7 26 7) Středomořské klima (Köppen: Csa, Csb) •vlhká zima (vlhký mP vzduch – cyklonální činnost) – velmi suché léto (posun subtropických výší směrem k pólům – cT vzduch) •z hlediska ročních srážek – aridní až humidní (čím blíže k tropům tím sušší) •teplá až horká léta, mírné zimy •oblasti: Chile, jižní Afrika, jižní a západní pobřeží Austrálie, jižní a střední Kalifornie, oblast Středozemního moře •přizpůsobení vegetace udržet během suchého léta vodu (silné listy a kůra) – nebezpečné požáry Fig_7 Monterey, USA 27 Fig_7 28 8) Přímořské klima západních pobřeží (Köppen: Cfb, Cfc) •západní pobřeží mírných šířek mezi 35-60º z.š. – západní proudění s častými cyklonami s přívodem chladnějšího a vlhkého mP vzduchu •dostatek srážek po celý rok se zimním maximem (hornaté pobřeží – orografické zesílení srážek) – v létě výběžky subtropických výší (snížení srážek) •roční teplotní amplituda menší, mírnější zimy než ve vnitrozemí •hlavní oblasti: Severní Amerika – od Oregonu po sever Britské Kolumbie; Evropa – britské ostrovy, Portugalsko, část Francie; Nový Zéland a Tasmánie, pobřeží Chile jižně od 35º j.š. Fig_7 •husté lesy (jedle, cedr, smrk) – v Evropě zemědělsky využívaná krajina Vancouver, Canada 29 Fig_7 30 9) Suché klima mírných šířek (Köppen: BWk, BSk) •vnitřní části severní Ameriky a Eurasie ve srážkovém stínu pohoří ze západu nebo z jihu mezi 35-55° z.š. (jižní republiky bývalého SSSR po Gobi a sever Číny – aridní, středozápad USA – semiaridní) •zima: chladná až velmi chladná – převládá cP vzduch •léto: horké - převládá suchý kontinentální vzduch místního původu, konvektivní srážky při vpádech maritimních vzduchových hmot •stepi – víceleté nízké traviny, Severní Amerika - prérie Fig_7 Pueblo, USA 31 Fig_7 32 10) Vlhké kontinentální klima (Köppen: Dfa, Dfb, Dwa, Dwb) •střední a východní části Severní Ameriky a Eurasie v oblasti polární fronty •velká denní proměnlivost počasí – výrazné sezónní kontrasty •dostatek srážek během roku s maximem v létě při vpádech mT vzduchu •chladné zimy – cP a cA vzduch, teplá léta •východní Asie (Čína, Korea, Japonsko) – sušší zimy, více letních srážek (monzunová cirkulace) •Evropa 45-60° s.š. – srážky spojené s advekcí mP vzduchu ze severního Atlantiku Fig_7 •převaha lesních porostů, mnohde přeměněných na zemědělsky využívané plochy Madison, USA 33 Fig_7 Fig_7 34 7.2.2.3 Klima vysokých šířek •s výjimkou klimatu ledovcových štítů pouze na severní polokouli, sahající ale až na 47° s.š. v Severní Americe a východní Asii •Rossbyho vlny – frontální cyklony – arktická fronta – mP, cP, cA, v létě i vpády mT vzduchu Fig_7 35 11) Klima boreálních lesů (Köppen: Dfc, Dfd, Dwc, Dwd) •kontinentální klima s dlouhou a velmi chladnou zimou (převládá chladný, suchý a stabilní cP vzduch, vpády chladného cA vzduchu) a s krátkými chladnými léty – největší roční teplotní amplituda (Sibiř) •malé roční úhrny srážek s maximem v létě (putující cyklony s mořskými vzduchovými hmotami) •hlavní oblasti: 50-70° s.š.; Severní Amerika – střední a západní Aljaška přes Yukon k Labradoru; Eurasie – severní Skandinávie přes Sibiř k Tichému oceánu •oblast Jakutska na Sibiři – po Antarktidě a Grónsku nejchladnější oblast na Zemi •tyto oblasti byly ovlivněny kontinentálním zaledněním – obnažené skalní podloží, mělké sníženiny s rašeliništi – dominující jehličnaté lesy (omezené zemědělské využití pro obilniny v oblasti Baltského moře) Fig_7 36 Fig_7 Fig_7 37 12) Klima tundry (Köppen: ET) •zabírá okraje pobřeží kolem Severního ledového oceánu – převaha polárních (cP, mP) a arktických (cA) vzduchových hmot •dlouhé a tuhé zimy (blízkost oceánu – méně chladné než v kontinentálním klimatu) – krátké mírnější období odpovídající létu •málo srážek s maximem během mírnějšího období •ke klimatu tundry patří vedle Arktidy i antarktický poloostrov Fig_7 Upernavik, Grónsko 38 Fig_7 • tundra – trávy, mechy a lišejníky, zakrslé dřeviny, rašeliniště – v létě promáčení povrchu • půda stále promrzlá do značné hloubky – permafrost (v letním období odtává povrchová vrstva cca do hloubky 0,6–4 m) – velká citlivost permafrostu k lidským aktivitám (tepelná eroze – obnažený povrch vytváří vrstvu bahna, odnášeného vodou) 39 13) Klima ledovcových štítů (Köppen: EF) •oblasti arktických a antarktických vzduchových hmot – Grónsko, Antarktida, mořský led Severního ledového oceánu – formování cA a cAA vzduchu •velmi nízké teploty (u Grónska a Antarktidy násobeny nadmořskou výškou), všechny měsíce s průměrem pod bodem mrazu, silné teplotní inverze nad ledovcovými štíty •cyklony, silné větry, nízké srážky většinou v podobě sněhu – akumulace •ruská antarktická stanice Vostok (3488 m n.m.) – nejchladnější místo s měřenou teplotou vzduchu –89,6 ºC (21.7.1983) – ledovcové vrty pro studium klimatu Fig_7 C:\Users\Brazdil\Pictures\img044.jpg 40 7.2.3 Klimatická klasifikace Alisova •B. P. Alisov – genetická klasifikace – vychází z všeobecné cirkulace atmosféry • hlavní klimatické pásy – převládání daných typů vzduchových hmot během celého roku: •a) 1 - pás rovníkového klimatu (rovníkový pás) •b) 3 - pás tropického vzduchu (tropický pás) •c) 5 - pás vzduchu mírných šířek (mírný pás) •d) 7 - polární pás (arktický resp. antarktický) •přechodné klimatické pásy – střídání různých typů vzduchových hmot během roku: •a) 2 - pás rovníkových monzunů (subekvatoriální pás) •b) 4 - subtropický pás •c) 6 - subarktický pás •hranice mezi pásy – průměrná poloha front oddělujících geografické typy vzduchových hmot •dělení klimatických pásů na klimatické typy: •a) charakter aktivního povrchu - kontinentální a oceánský typ •b) rozložení mořských proudů a různé podmínky cirkulace atmosféry – typ klimatu východních a západních pobřeží pevnin 41 Obr_2 •1 - pás rovníkového klimatu (rovníkový pás) •2 - pás rovníkových monzunů (subekvatoriální pás) •3 - pás tropického vzduchu (tropický pás) •4 - subtropický pás •5 - pás vzduchu mírných šířek (mírný pás) •6 - subarktický pás •7 - polární pás (arktický resp. antarktický) 42 Obr_2 •1 - pás rovníkového klimatu (rovníkový pás) •2 - pás rovníkových monzunů (subekvatoriální pás) •3 - pás tropického vzduchu (tropický pás) •4 - subtropický pás •5 - pás vzduchu mírných šířek (mírný pás) •6 - subarktický pás •7 - polární pás (arktický resp. antarktický) •AV - arktický vzduch •AAV - antarktický vzduch •PV - polární vzduch •TV - tropický vzduch •EV - ekvatoriální vzduch •AF - arktická fronta •PF - polární fronta •TF - tropická fronta 43 Literatura: •Netopil, R. a kol. (1984): Fyzická geografie I. SPN, Praha. Kap. 2.7: s. 123-132. •Strahler, A., Strahler, A. (2006): Introducing Physical Geography. Wiley, New York. Kap. 7: Global Climates, s. 212-277.