تصنيف المناخ

أبسط تصنيف هو تصنيف الكتل الهوائية . يُعدّ تصنيف بيرجيرون الشكل الأكثر قبولًا لتصنيف الكتل الهوائية. ^{[ 5 ]} يتضمن تصنيف الكتل الهوائية ثلاثة أحرف. يصف الحرف الأول خصائص رطوبتها ، حيث يُستخدم الحرف c للكتل الهوائية القارية (الجافة) والحرف m للكتل الهوائية البحرية (الرطبة). يصف الحرف الثاني الخصائص الحرارية لمنطقة منشئها: T للمناطق الاستوائية ، وP للمناطق القطبية ، وA للمناطق القطبية الشمالية أو الجنوبية، وM للمناطق الموسمية ، وE للمناطق الاستوائية ، وS للهواء العلوي (الهواء الجاف الناتج عن حركة هبوطية كبيرة في الغلاف الجوي). يُستخدم الحرف الثالث للدلالة على استقرار الغلاف الجوي . إذا كانت الكتلة الهوائية أبرد من سطح الأرض أسفلها، يُرمز لها بالحرف k. وإذا كانت أدفأ من سطح الأرض أسفلها، يُرمز لها بالحرف w. ^{[ 6 ]} في حين أن تحديد الكتلة الهوائية كان يستخدم في الأصل في التنبؤ بالطقس خلال الخمسينيات من القرن الماضي، بدأ علماء المناخ في وضع مناخات شاملة تستند إلى هذه الفكرة في عام 1973. ^{[ 7 ]}

يستند نظام التصنيف المكاني الشامل (SSC) إلى تصنيف بيرجيرون. ويتضمن هذا النظام ست فئات: جاف قطبي (مشابه للقطب القاري)، جاف معتدل (مشابه للرياح البحرية العليا)، جاف استوائي (مشابه للاستوائي القاري)، رطب قطبي (مشابه للقطب البحري)، رطب معتدل (مزيج بين القطب البحري والاستوائي البحري)، ورطب استوائي (مشابه للاستوائي البحري، أو الرياح الموسمية البحرية، أو الاستوائي البحري). ^{[ 8 ]}

يعتمد تصنيف كوبن على متوسط ​​القيم الشهرية لدرجة الحرارة وهطول الأمطار. يحتوي الشكل الأكثر شيوعًا لتصنيف كوبن على خمسة أنواع رئيسية مُرقمة من A إلى E. هذه الأنواع الرئيسية هي: أ) استوائي، ب) جاف، ج) معتدل في خطوط العرض المتوسطة، د) بارد في خطوط العرض المتوسطة، هـ) قطبي.

تُعرَّف المناخات الاستوائية بأنها المناطق التي لا تتجاوز فيها أدنى درجة حرارة شهرية متوسطة 18 درجة مئوية (64.4 درجة فهرنهايت). وتنقسم هذه المنطقة الاستوائية إلى غابات مطيرة، ومناخ موسمي، وسافانا، وذلك بناءً على معدل هطول الأمطار الموسمي. وتقع هذه المناخات في الغالب بين خط الاستواء وخطي عرض 25 شمالاً وجنوباً.

الرياح الموسمية هي رياح موسمية سائدة تستمر لعدة أشهر، مُعلنةً بداية موسم الأمطار في منطقة ما. ^{[ 9 ]} وتُعدّ مناطق في أمريكا الشمالية، وأمريكا الجنوبية، وأفريقيا جنوب الصحراء الكبرى ، وأستراليا، وشرق آسيا مناطق ذات أنظمة رياح موسمية. ^{[ 10 ]}

السافانا الاستوائية هي منطقة بيئية عشبية تقع في المناطق ذات المناخ شبه الجاف إلى شبه الرطب في خطوط العرض شبه الاستوائية والاستوائية ، حيث تبقى متوسطات درجات الحرارة عند 18 درجة مئوية (64 درجة فهرنهايت) أو أعلى على مدار السنة، ويتراوح معدل هطول الأمطار بين 750 مليمترًا (30 بوصة) و 1270 مليمترًا (50 بوصة) سنويًا. وهي منتشرة على نطاق واسع في أفريقيا، وتوجد أيضًا في الهند، والأجزاء الشمالية من أمريكا الجنوبية، وماليزيا ، وأستراليا. ^{[ 12 ]}    

المنطقة المناخية شبه الاستوائية الرطبة، حيث يرتبط هطول الأمطار الشتوية (وأحيانًا تساقط الثلوج الخفيفة) بالعواصف التي تحركها الرياح الغربية من الغرب إلى الشرق عند انخفاض الشمس (في الشتاء). في الصيف، يسود الضغط الجوي المرتفع مع تحرك الرياح الغربية شمالًا. تهطل معظم أمطار الصيف خلال العواصف الرعدية ومن الأعاصير المدارية العرضية . ^{[ 15 ]} تقع المناطق المناخية شبه الاستوائية الرطبة على الجانب الشرقي من القارات، تقريبًا بين خطي عرض 20° و40° من خط الاستواء . ^{[ 16 ]}

يتميز المناخ القاري الرطب بتقلبات جوية كبيرة وتفاوت ملحوظ في درجات الحرارة الموسمية، وشتاء بارد غالباً ما يكون شديد الثلج، وصيف دافئ. تُصنف المناطق التي يزيد فيها متوسط ​​درجات الحرارة اليومية عن 10 درجات مئوية (50 درجة فهرنهايت) لأكثر من ثلاثة أشهر، بينما تقل درجة حرارة أبرد شهر فيها عن -3 درجات مئوية (27 درجة فهرنهايت) ، والتي لا تستوفي معايير المناخ الجاف أو شبه الجاف ، على أنها مناخ قاري. توجد معظم المناخات في هذه المنطقة بين خطي عرض 35 و55 شمالاً، وتحديداً في نصف الكرة الشمالي. ^{[ 17 ]}    

يسود المناخ المحيطي عادةً على طول السواحل الغربية في خطوط العرض الوسطى العليا لجميع قارات العالم، وفي جنوب شرق أستراليا، ويترافق مع هطول أمطار غزيرة على مدار العام، وصيف معتدل، ونطاقات سنوية صغيرة في درجات الحرارة. وتوجد معظم هذه المناخات بين خطي عرض 45 و55 شمالاً. ^{[ 18 ]}

يشبه نظام مناخ البحر الأبيض المتوسط ​​مناخ الأراضي الواقعة في حوض البحر الأبيض المتوسط ، وأجزاء من غرب أمريكا الشمالية، وأجزاء من غرب وجنوب أستراليا ، وجنوب غرب جنوب أفريقيا، وأجزاء من وسط تشيلي . ويتسم هذا المناخ بصيف حار وجاف وشتاء بارد ورطب. ^{[ 19 ]}

السهوب هي أرض عشبية جافة يتراوح فيها متوسط ​​درجة الحرارة السنوية في الصيف حتى 40 درجة مئوية (104 درجة فهرنهايت) وفي الشتاء حتى -40 درجة مئوية (-40 درجة فهرنهايت) . ^{[ 20 ]}    

يتميز المناخ شبه القطبي بقلة هطول الأمطار، ^{[ 21 ]} ودرجات حرارة شهرية تتجاوز 10 درجات مئوية (50 درجة فهرنهايت) لمدة تتراوح بين شهر وثلاثة أشهر في السنة، مع وجود تربة صقيعية دائمة في أجزاء كبيرة من المنطقة نتيجةً لبرودة الشتاء. وتشمل فصول الشتاء في المناخات شبه القطبية عادةً ما يصل إلى ستة أشهر من درجات حرارة يقل متوسطها عن الصفر المئوي (32 درجة فهرنهايت) . ^{[ 22 ]}    

توجد التندرا في أقصى شمال الكرة الأرضية، شمال حزام التايغا ، بما في ذلك مناطق شاسعة من شمال روسيا وكندا. ^{[ 23 ]}

الغطاء الجليدي القطبي ، أو الصفيحة الجليدية القطبية، هي منطقة تقع في خطوط العرض العليا لكوكب أو قمر ، وتكون مغطاة بالجليد. تتشكل الأغطية الجليدية لأن مناطق خطوط العرض العليا تتلقى طاقة أقل من الإشعاع الشمسي مقارنةً بالمناطق الاستوائية، مما يؤدي إلى انخفاض درجات حرارة سطحها . ^{[ 24 ]}

الصحراء هي منطقة جغرافية قليلة الأمطار . وتتميز الصحاري عادةً بتفاوت كبير في درجات الحرارة بين النهار والفصول، حيث ترتفع درجات الحرارة نهارًا (تصل في الصيف إلى 45 درجة مئوية أو 113 درجة فهرنهايت )، وتنخفض ليلًا (تصل في الشتاء إلى 0 درجة مئوية أو 32 درجة فهرنهايت ) تبعًا للموقع، وذلك بسبب انخفاض الرطوبة الشديد . وتتشكل العديد من الصحاري بفعل ظاهرة ظل المطر ، حيث تحجب الجبال مسار الرطوبة والأمطار إلى الصحراء. ^{[ 25 ]}    

يُعدّ تصنيف تريوارثا للمناخ (TCC)، أو تصنيف كوبن-تريوارثا للمناخ (KTC)، نظامًا لتصنيف المناخ، نُشر لأول مرة على يد الجغرافي الأمريكي غلين توماس تريوارثا عام 1966. وهو نسخة مُعدّلة من نظام كوبن-جيجر ، وُضع لمعالجة بعض أوجه قصوره. ^{[ 17 ]} يسعى نظام تريوارثا إلى إعادة تعريف خطوط العرض المتوسطة لتكون أقرب إلى تقسيم الغطاء النباتي وأنظمة المناخ الجينية .

اعتُبرت تغييرات تصنيف تريوارثا للمناخ أكثر فعالية على المساحات الشاسعة في آسيا وأمريكا الشمالية، حيث تندرج مناطق عديدة ضمن مجموعة واحدة ( C ) في نظام كوبن-جيجر. ^{[ 26 ]} فعلى سبيل المثال، وفقًا لنظام كوبن القياسي، تُصنّف ولايتا واشنطن وأوريغون ضمن نفس المنطقة المناخية ( Csb ) التي تُصنّف ضمنها أجزاء من جنوب كاليفورنيا ، على الرغم من اختلاف المناخ والغطاء النباتي اختلافًا كبيرًا بين المنطقتين. ومثال آخر هو تصنيف مدن مثل لندن أو نيويورك ضمن نفس المجموعة المناخية ( C ) التي تُصنّف ضمنها بريسبان أو نيو أورليانز ، على الرغم من الاختلافات الكبيرة في درجات الحرارة الموسمية والنباتات المحلية. ^{[ 27 ]}

ابتكر عالم المناخ والجغرافيا الأمريكي سي دبليو ثورنثويت هذه الطريقة لتصنيف المناخ، والتي ترصد ميزانية المياه في التربة باستخدام النتح والتبخر. ^{[ 28 ]} وترصد هذه الطريقة نسبة إجمالي الهطول المطري المستخدم لتغذية الغطاء النباتي في منطقة معينة. ^{[ 29 ]} وتستخدم مؤشرات مثل مؤشر الرطوبة ومؤشر الجفاف لتحديد نظام الرطوبة في منطقة ما بناءً على متوسط ​​درجة الحرارة، ومتوسط ​​هطول الأمطار، ومتوسط ​​نوع الغطاء النباتي. ^{[ 30 ]} وكلما انخفضت قيمة المؤشر في أي منطقة، زادت جفافها.

يشمل تصنيف الرطوبة فئات مناخية بأوصاف مثل شديدة الرطوبة، ورطبة، وشبه رطبة، وشبه قاحلة، وشبه قاحلة (قيم من -20 إلى -40)، وقاحلة (قيم أقل من -40). ^{[ 31 ]} تشهد المناطق الرطبة هطول أمطار أكثر من التبخر سنويًا، بينما تشهد المناطق القاحلة تبخرًا أكبر من هطول الأمطار سنويًا.  يُعتبر ما مجموعه 33% من مساحة اليابسة على سطح الأرض إما قاحلة أو شبه قاحلة، بما في ذلك جنوب غرب أمريكا الشمالية، وجنوب غرب أمريكا الجنوبية، ومعظم شمال أفريقيا وجزء صغير من جنوبها، وجنوب غرب آسيا وأجزاء من شرقها، بالإضافة إلى جزء كبير من أستراليا. ^{[ 32 ]} تشير الدراسات إلى أن فعالية هطول الأمطار (PE) ضمن مؤشر ثورنثويت للرطوبة تُبالغ في تقديرها في الصيف وتُقلل من شأنها في الشتاء. ^{[ 33 ]} يمكن استخدام هذا المؤشر بفعالية لتحديد أعداد أنواع الحيوانات العاشبة والثدييات في منطقة معينة. ^{[ 34 ]} يُستخدم المؤشر أيضًا في دراسات تغير المناخ. ^{[ 33 ]}

تشمل التصنيفات الحرارية ضمن مخطط ثورنثويت أنظمة المناخ الميكروثيرمالي، والميزوثرمي، والميغاثيرمالي. يتميز المناخ الميكروثيرمالي بانخفاض متوسط ​​درجات الحرارة السنوية، حيث تتراوح عادةً بين 0 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت) و 14 درجة مئوية (57 درجة فهرنهايت) ، ويشهد صيفًا قصيرًا، ويبلغ معدل التبخر المحتمل فيه ما بين 14 سنتيمترًا (5.5 بوصة) و 43 سنتيمترًا (17 بوصة) . ^{[ 35 ]} أما المناخ الميزوثرمي، فيفتقر إلى الحرارة أو البرودة المستمرة، ويبلغ معدل التبخر المحتمل فيه ما بين 57 سنتيمترًا (22 بوصة) و 114 سنتيمترًا (45 بوصة) . ^{[ 36 ]} بينما يتميز المناخ الميغاثيرمالي بارتفاع درجات الحرارة المستمرة وهطول الأمطار الغزيرة، ويبلغ معدل التبخر السنوي المحتمل فيه أكثر من 114 سنتيمترًا (45 بوصة) . ^{[ 37 ]}