Klasyfikacja klimatu Thornthwaite'a
Klasyfikacja klimatu Thornthwaite to system klasyfikacji klimatu stworzony przez amerykańskiego klimatologa Charlesa Warrena Thornthwaite'a w 1931 r. I zmodyfikowany w 1948 r.
Klasyfikacja z 1931 r
| Prowincja wilgotności | Wegetacja | Indeks P/E |
|---|---|---|
| (mokry) | Las deszczowy | P/E > 127 |
| B (wilgotny) | Las | 64 ≤ P/Z ≤ 127 |
| C (półwilgotny) | Łąka | 32 ≤ P/Z ≤ 63 |
| D (półsuche) | Step | 16 ≤ P/Z < 31 |
| E (suche) | Pustynia | P/Z < 16 |
| Prowincja termalna | Indeks TE |
|---|---|
| A (tropikalny) | TE > 127 |
| B (Mezoterma) | 64 ≤ TE ≤ 127 |
| C (mikrotermiczny) | 32 ≤ TE ≤ 63 |
| D (Tajga) | 16 ≤ TE < 31 |
| E (Tundra) | 1 ≤ TE < 16 |
| E (mróz) | TE = 0 |
Skuteczność opadów
Thornthwaite początkowo podzielił klimaty w oparciu o pięć charakterystycznych roślinności: lasy deszczowe , lasy , łąki , stepy i pustynie . Według Thornthwaite'a jednym z głównych czynników wpływających na lokalną roślinność są opady, ale przede wszystkim skuteczność opadów. Thornthwaite oparł efektywność opadów na wskaźniku ( wskaźnik P/E ), który jest sumą 12 miesięcznych wskaźników P/E. Miesięczny wskaźnik P/E można obliczyć za pomocą wzoru:
Sprawność temperaturowa
Podobnie jak w przypadku efektywności opadów, Thornthwaite opracował również wskaźnik T/E reprezentujący wydajność cieplną. Obejmuje sześć prowincji klimatycznych: tropikalną , mezotermiczną , mikrotermalną , tajgę , tundrę i mróz .
Indeks TE jest sumą 12 miesięcznych wskaźników TE, które można obliczyć w następujący sposób:
} , gdzie t jest średnią miesięczną temperaturą w ° F.
1948 modyfikacja
Po tym, jak Thornthwaite został skrytykowany za złożoną klasyfikację klimatyczną, zmienił roślinność na koncepcję potencjalnej ewapotranspiracji (PET), która reprezentuje zarówno efektywność opadów, jak i wydajność cieplną. Szacowany PET można obliczyć za pomocą własnego równania Thornthwaite'a z 1948 r .
Thornthwaite opracował cztery wskaźniki: wskaźnik wilgotności (Im), wskaźniki suchości i wilgotności (Ia/Ih), wskaźnik efektywności cieplnej (TE) i stężenie wydajności cieplnej w lecie (SCTE). Każdy z czterech typów klimatycznych można opisać literą alfabetu angielskiego i są one ułożone dokładnie w kolejności pokazanej wcześniej. Pierwsze dwie litery są używane do opisania wzorca opadów, a dwie ostatnie do opisania reżimu termicznego. Na przykład B3s2A'b'4 ( Tracuateua ) opisuje wilgotny (B3), megatermalny (A') klimat z dużym letnim deficytem wody (s2), w którym ponad 48%, ale mniej niż 52% potencjalnej ewapotranspiracji jest odczuwalne latem (b'4).
Indeks wilgoci
| Zajęcia im | Jestem kryteriami | |
|---|---|---|
| A (perhumid) | A | Im ≥ 100 |
| B (wilgotny) | B4 | 80 ≤ Im < 100 |
| B3 | 60 ≤ Im <80 | |
| B2 | 40 ≤ Im < 60 | |
| B1 | 20 ≤ Im < 40 | |
| C (półwilgotny) | C2 (Deszczowy półwilgotny) | 0 ≤ Im < 20 |
| C1 (suche półwilgotne) | -20 ≤ Im < 0 | |
| D (suchy) | D | -40 ≤ Im < -20 |
| E (suche) | mi | -60 ≤ Im < -40 |
| Klasa | Roczny PET (mm) | |
|---|---|---|
| A (Megatermiczny) | A' | PET ≥ 1140 |
| B (Mezoterma) | B'4 | 1140 > PET ≥ 997 |
| B'3 | 997 > PET ≥ 885 | |
| B'2 | 885 > PET ≥ 712 | |
| B'1 | 712 > PET ≥ 570 | |
| C (mikrotermiczny) | C'2 | 570 > PET ≥ 427 |
| C'1 | 427 > PET ≥ 285 | |
| D (Tundra) | D' | 285 > PET ≥ 142 |
| E (wieczny lód) | MI' | PET < 142 |
| Podklasa | SCTE (%) | |
|---|---|---|
| A | A' | SCTE < 48 |
| B | b'4 | 48 ≤ SCTE ≤ 51,9 |
| b'3 | 52 ≤ SCTE < 56,3 | |
| b'2 | 56,3 ≤ SCTE < 61,6 | |
| b'1 | 61,6 ≤ SCTE < 68 | |
| C | c'2 | 68 ≤ SCTE < 76,3 |
| c'1 | 76,3 ≤ SCTE < 88 | |
| D | D' | SCTE ≥ 88 |
Indeks wilgoci (Im) wyraża globalną wilgotność środowiska i jest bezpośrednio powiązany ze wskaźnikami suchości i wilgotności . Czynnikiem napędowym tego systemu jest budżet wodny regionu. Klasy wilgotności wahają się od Arid do Perhumid (całkowicie wilgotna).
można gdzie i wilgotności suchości .
Sezonowa zmienność efektywnej wilgoci
Sezonowa zmienność efektywnej wilgotności jest opisana przez dwa wskaźniki: Indeks suchości ( Ia ) , używany w wilgotnym klimacie do identyfikacji i ilościowego określenia dotkliwości warunków suszy oraz Wskaźnik Wilgotności ( Ih ) , używany w suchym klimacie do identyfikacji i ilościowego określenia nasilenie wilgotnych warunków. Indeksy te są reprezentowane przez równania:
,
cdot 100 } roczny deficyt wody, S to roczny nadmiar wody, a PET to roczna ewapotranspiracja potencjalna
Ponadto wskaźniki te są reprezentowane przez cztery litery, które wskazują sezonowy rozkład opadów: r (stałe opady deszczu), d (stale suche), s (deficyt lub nadwyżka w okresie letnim) oraz w (deficyt lub nadwyżka w zimie) oraz dwie liczby wskazujące surowość.
Klimaty wilgotne (A, B, C2) można podzielić na:
- r (bez deficytu lub z niskim deficytem): 0 ≤ Ia < 16,7
- s (umiarkowany deficyt letni): 16,7 ≤ Ia < 33,3, a deficyt latem jest większy niż zimą
- w (Umiarkowany deficyt zimowy) : 16,7 ≤ Ia < 33,3, a deficyt zimą jest większy niż latem
- s2 (Duży deficyt letni) : Ia ≥ 33,3 a deficyt latem jest większy niż zimą
- w2 (Duży deficyt zimą) : Ia ≥ 33,3 a deficyt zimą jest większy niż latem
Klimaty suche (C1, D, E) można podzielić na:
- d (bez lub z małą nadwyżką): 0 ≤ Ih < 10
- s (Umiarkowana nadwyżka letnia) : 10 ≤ Ih < 20, a nadwyżka latem jest większa niż zimą
- w (Umiarkowana nadwyżka zimowa) : 10 ≤ Ih < 20 i nadwyżka w zimie jest większa niż w lecie
- s2 (Duża nadwyżka letnia) : Ih ≥ 33,3 a nadwyżka letnia jest większa niż zimą
- w2 (Duża nadwyżka zimowa) : Ih ≥ 33,3 i nadwyżka w zimie jest większa niż w lecie
Niedobór wody w glebie oblicza się jako różnicę między ewapotranspiracją potencjalną a ewapotranspiracją rzeczywistą .
Wydajność termiczna
Wskaźnik efektywności cieplnej (TE) jest definiowany jako roczna ewapotranspiracja potencjalna (PET) i ma pięć różnych klasyfikacji: megaterma , mezoterma , mikrotermia , tundra i wieczny lód .
Letnia koncentracja wydajności cieplnej
Letnia koncentracja wydajności cieplnej (SCTE) jest miarą potencjalnej ewapotranspiracji lata i może być obliczona jako , gdzie PET1 , PET2 i PET3 to szacunkowe wartości PET dla trzech najgorętszych kolejnych miesięcy.
