Классификация климата Кёппена

Классификация климата Кёппена — это система типизации климатов, разработанная немецким климатологом и ботаником Владимиром Кёппеном (Владимир Петер Кёппен) в начале XX века. Система основана на количественных критериях: среднемесячных и годовых температурах воздуха, количестве атмосферных осадков и их сезонном распределении. Она широко используется в географии, климатологии, экологии и биогеографии для определения границ климатических зон и описания типов растительности.

История создания

Первая версия классификации была опубликована Кёппеном в 1884 году, а окончательный вариант — в 1918 году с последующими дополнениями в 1936 году. Кёппен стремился создать систему, которая бы наглядно соотносила климатические параметры с распространением природных зон, прежде всего растительности. Позднее классификация была доработана немецким климатологом Рудольфом Гейгером (также известна как классификация Кёппена — Гейгера). В середине XX века, с развитием метеорологических наблюдений, система была адаптирована для глобального применения и компьютерного моделирования. В 1950-х годах американский климатолог Гленн Т. Трюарт предложил модификацию классификации (классификация Трюарта), однако именно система Кёппена остаётся одной из самых распространённых.

Принципы и критерии

Система использует буквенные обозначения (латинский алфавит) для кодирования климатических типов. В основе выделения лежат:

• Температура воздуха — среднемесячные и среднегодовые показатели. Ключевые пороги: 0 °C (граница морозного периода), 10 °C (граница вегетационного периода), 18 °C (граница тропического климата), 22 °C (граница жаркого лета).
• Атмосферные осадки — годовое количество и сезонность (распределение по месяцам). Важен не только объём осадков, но и их режим: равномерное выпадение, летний максимум, зимний максимум или отсутствие чётко выраженного сезона дождей.
• Соотношение температуры и осадков — граница между сухим (аридным) и влажным (гумидным) климатом. Кёппен ввёл эмпирические формулы, определяющие, является ли годовая сумма осадков достаточной для поддержания лесной растительности или нет.

Основные климатические группы

В классификации выделяется пять основных групп (главных типов), обозначаемых заглавными латинскими буквами от A до E, и одна дополнительная группа H (высокогорный климат), которая часто включается в систему.

Второй и третий уровни классификации

Для уточнения климата внутри групп используются строчные буквы (вторая и третья позиции кода).

Подгруппы по режиму осадков (вторая буква)

Используется для групп A, C, D и E:

• f (feucht — влажный) — осадки выпадают равномерно в течение всего года.
• m (monsun — муссон) — муссонный тип с коротким сухим сезоном (только для группы A).
• s (sommer — лето) — сухой сезон летом (средиземноморский тип).
• w (winter — зима) — сухой сезон зимой (саванный тип).

Для группы B (сухой климат) используются:

• S (Steppe) — полупустыня (степь).
• W (Wüste) — пустыня.

Подгруппы по температурному режиму (третья буква)

Используется для групп C и D:

• a — жаркое лето (средняя температура самого тёплого месяца выше 22 °C).
• b — тёплое лето (средняя температура самого тёплого месяца ниже 22 °C, но не менее 10 °C).
• c — прохладное лето (средняя температура самого тёплого месяца ниже 22 °C, не более 3 месяцев со средней температурой выше 10 °C).
• d — очень холодная зима (только для D: средняя температура самого холодного месяца ниже −38 °C).

Примеры климатических типов

• Af — экваториальный влажный климат (Амазония, бассейн Конго). Круглый год жарко и влажно.
• Aw — тропический климат с сухой зимой (саванны, Индостан). Выражены сухой и влажный сезоны.
• BWh — жаркий пустынный климат (Сахара, Аравийский полуостров). Очень мало осадков, высокая температура круглый год.
• BSk — холодный степной климат (Прикаспийская низменность, степи Монголии). Мало осадков, холодная зима.
• Csa — средиземноморский климат с жарким летом (Средиземноморье, Калифорния). Жаркое сухое лето, мягкая влажная зима.
• Cfb — умеренный океанический климат (Западная Европа, Тихоокеанское побережье Канады). Прохладное лето, мягкая зима, равномерные осадки.
• Dfb — влажный континентальный климат с тёплым летом (юг и центр Восточно-Европейской равнины, большая часть России). Морозная зима, тёплое дождливое лето.
• Dfc — субарктический климат (Сибирь, Скандинавия). Длинная холодная зима, короткое прохладное лето.
• ET — климат тундры (северные побережья России, Канады, Гренландия без ледников). Самое тёплое лето — ниже 10 °C.
• EF — ледниковый климат (Антарктида, ледяной щит Гренландии). Температура самого тёплого месяца ниже 0 °C.

Применение

Классификация Кёппена применяется в:

• Климатологии — для описания и сравнения климатов разных регионов.
• Биогеографии — для прогнозирования распространения растительности (например, границы лесов, саванн, пустынь).
• Экологии — для моделирования ареалов видов, оценки последствий изменения климата.
• Сельском хозяйстве — для определения потенциальных зон выращивания сельскохозяйственных культур.
• Образовании — как стандартная основа для изучения климатов в школьных и университетских курсах географии.

С развитием компьютерного моделирования и спутниковых данных система была автоматизирована и интегрирована в глобальные базы данных (например, в архиве WorldClim). Современные модификации классификации Кёппена — Гейгера, например, уточняют границы сухих климатов и вводят дополнительные подтипы.

Критика и ограничения

Несмотря на широкое распространение, классификация Кёппена не лишена недостатков:

• Упрощение — система сводит климат к двум параметрам (температура и осадки), не учитывая ветер, облачность, влажность воздуха, солнечную радиацию и другие важные факторы.
• Эмпирический характер — границы климатических зон определены по растительным границам, а не по физическим процессам. В результате в одну категорию могут попадать регионы с разными климатическими процессами (например, муссонный и средиземноморский климаты).
• Плохая применимость для горных территорий — система не учитывает высотную поясность; в горах климат сильно меняется на малых расстояниях, но на картах большого масштаба он отображается как один тип.
• Игнорирование океанического климата — морские климаты (например, островные) плохо описываются, так как система ориентирована на континентальные условия.

Современные модификации

Наиболее актуальной версией является обновлённая классификация Кёппена — Гейгера, опубликованная в 2006 году (авторы — М. Коттек, Дж. Гризер, К. Бек и др.). Она уточняет границы сухих климатов, вводит более точные формулы для определения аридности, а также учитывает современные климатические данные (1970–2000 гг.). Эта версия используется в климатических атласах и глобальных климатических моделях. Кроме того, существуют региональные адаптации системы для более точного описания климата конкретных территорий (например, классификация Торнтвейта или Трюарта).

Источники

• Köppen, W. (1918). Klassifikation der Klimate nach Temperatur, Niederschlag und Jahreszeit.
• Kottek, M., Grieser, J., Beck, C., Rudolf, B., & Rubel, F. (2006). World Map of the Köppen-Geiger climate classification updated. Meteorologische Zeitschrift, 15(3), 259–263.
• Rubel, F., & Kottek, M. (2010). Observed and projected climate shifts 1901–2100 depicted by world maps of the Köppen-Geiger climate classification. Meteorologische Zeitschrift, 19(2), 135–141.
• Географический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Статья «климат».