Classificação climática

Classificação climática, a formalização de sistemas que reconhecem, esclarecem e simplificam semelhanças e diferenças climáticas entre áreas geográficas, a fim de aprimorar o entendimento científico dos climas. Tais esquemas de classificação dependem de esforços que classificam e agrupam grandes quantidades de dados ambientais para descobrir padrões entre processos climáticos em interação. Todas essas classificações são limitadas, pois não há duas áreas sujeitas às mesmas forças físicas ou biológicas da mesma maneira. A criação de um esquema climático individual segue uma abordagem genética ou empírica.

Considerações gerais

O clima de uma área é a síntese das condições ambientais (solos, vegetação, clima, etc.) que prevaleceram por um longo período de tempo. Essa síntese envolve tanto médias dos elementos climáticos quanto medidas de variabilidade (como valores e probabilidades extremos). O clima é um conceito abstrato e complexo que envolve dados sobre todos os aspectos do ambiente da Terra. Como tal, não se pode dizer que duas localidades na Terra tenham exatamente o mesmo clima.

No entanto, é prontamente aparente que, em áreas restritas do planeta, os climas variam dentro de um intervalo limitado e que as regiões climáticas são discerníveis dentro das quais alguma uniformidade é aparente nos padrões dos elementos climáticos. Além disso, áreas do mundo amplamente separadas possuem climas semelhantes quando o conjunto de relações geográficas que ocorrem em uma área é paralelo ao de outra. Essa simetria e organização do ambiente climático sugere uma regularidade e ordem mundial subjacentes nos fenômenos que causam o clima (como padrões de radiação solar, vegetação, solos, ventos, temperatura e massas de ar). Apesar da existência de tais padrões subjacentes, a criação de um esquema climático preciso e útil é uma tarefa assustadora.

Primeiro, o clima é um conceito multidimensional e não é uma decisão óbvia sobre qual das muitas variáveis ​​ambientais observadas deve ser selecionada como base da classificação. Essa escolha deve ser feita por vários motivos, práticos e teóricos. Por exemplo, o uso de muitos elementos diferentes abre as possibilidades de que a classificação tenha muitas categorias para ser prontamente interpretada e que muitas das categorias não correspondam a climas reais. Além disso, as medidas de muitos dos elementos do clima não estão disponíveis para grandes áreas do mundo ou foram coletadas por pouco tempo. As principais exceções são os dados de solo, vegetação, temperatura e precipitação, que são mais amplamente disponíveis e foram registrados por longos períodos de tempo.

A escolha das variáveis ​​também é determinada pelo objetivo da classificação (como explicar a distribuição da vegetação natural, explicar os processos de formação do solo ou classificar os climas em termos de conforto humano). As variáveis ​​relevantes na classificação serão determinadas com esse objetivo, assim como os valores limiares das variáveis ​​escolhidas para diferenciar as zonas climáticas.

Uma segunda dificuldade resulta da natureza geralmente gradual das mudanças nos elementos climáticos sobre a superfície da Terra. Exceto em situações incomuns devido a cadeias de montanhas ou costas, a temperatura, a precipitação e outras variáveis ​​climáticas tendem a mudar apenas lentamente ao longo da distância. Como resultado, os tipos de clima tendem a mudar imperceptivelmente à medida que se move de um local na superfície da Terra para outro. Escolher um conjunto de critérios para distinguir um tipo climático de outro é, portanto, equivalente a desenhar uma linha em um mapa para distinguir a região climática que possui um tipo da que possui o outro. Embora isso não seja de maneira alguma diferente de muitas outras decisões de classificação que se toma rotineiramente na vida cotidiana, deve-se sempre lembrar que as fronteiras entre regiões climáticas adjacentes são colocadas arbitrariamente através de regiões de mudança contínua e gradual e que as áreas definidas dentro dessas fronteiras estão longe de serem homogêneos em termos de suas características climáticas.

A maioria dos esquemas de classificação é destinada à aplicação em escala global ou continental e define regiões que são as principais subdivisões dos continentes com centenas a milhares de quilômetros de diâmetro. Estes podem ser denominados macroclimas. Não apenas ocorrerão mudanças lentas (de úmida para seca, quente para fria etc.) em uma região como resultado dos gradientes geográficos de elementos climáticos no continente do qual a região faz parte, mas também haverá mesoclimas dentro dessas regiões associadas a processos climáticos que ocorrem em uma escala de dezenas a centenas de quilômetros, criados por diferenças de altitude, aspecto da inclinação, corpos de água, diferenças na cobertura vegetal, áreas urbanas e similares. Os mesoclimas, por sua vez, podem ser transformados em numerosos microclimas, que ocorrem em escalas inferiores a 0,1 km (0,06 milhas), como nas diferenças climáticas entre florestas, culturas e solo nu, em várias profundidades de um dossel de plantas, em diferentes profundidades no solo, em lados diferentes de um edifício, e assim por diante.

Não obstante essas limitações, a classificação climática desempenha um papel fundamental como um meio de generalizar a distribuição geográfica e as interações entre os elementos climáticos, de identificar misturas de influências climáticas importantes para vários fenômenos climáticos dependentes, de estimular a busca de identificar os processos de controle do clima, e, como uma ferramenta educacional, para mostrar algumas das maneiras pelas quais áreas distantes do mundo são diferentes e semelhantes à própria região de origem.

Abordagens à classificação climática

As primeiras classificações climáticas conhecidas foram as da época da Grécia clássica. Tais esquemas geralmente dividiam a Terra em zonas latitudinais com base nos paralelos significativos de 0 °, 23,5 ° e 66,5 ° de latitude (ou seja, o Equador, os Trópicos de Câncer e Capricórnio e os círculos Ártico e Antártico, respectivamente) e em a duração do dia. A classificação climática moderna tem suas origens em meados do século XIX, com os primeiros mapas publicados de temperatura e precipitação sobre a superfície da Terra, que permitiram o desenvolvimento de métodos de agrupamento climático que usavam as duas variáveis ​​simultaneamente.

Muitos esquemas diferentes de classificação climática foram criados (mais de 100), mas todos eles podem ser amplamente diferenciados como métodos empíricos ou genéticos. Essa distinção é baseada na natureza dos dados usados ​​para classificação. Os métodos empíricos fazem uso dos dados ambientais observados, como temperatura, umidade e precipitação, ou quantidades simples derivadas deles (como evaporação). Por outro lado, um método genético classifica o clima com base em seus elementos causais, na atividade e nas características de todos os fatores (massas de ar, sistemas de circulação, frentes, correntes de jato, radiação solar, efeitos topográficos etc.) que dão origem à padrões espaciais e temporais dos dados climáticos. Portanto, enquanto as classificações empíricas são amplamente descritivas do clima, os métodos genéticos são (ou deveriam ser) explicativos. Infelizmente, os esquemas genéticos, embora cientificamente mais desejáveis, são inerentemente mais difíceis de implementar porque não usam observações simples. Como resultado, esses esquemas são menos comuns e menos bem-sucedidos no geral. Além disso, as regiões definidas pelos dois tipos de esquemas de classificação não correspondem necessariamente; em particular, não é incomum que formas climáticas semelhantes resultantes de diferentes processos climáticos sejam agrupadas por muitos esquemas empíricos comuns.

Classificações genéticas

As classificações genéticas agrupam os climas por suas causas. Entre esses métodos, três tipos podem ser distinguidos: (1) os baseados nos determinantes geográficos do clima, (2) os baseados no orçamento de energia da superfície e (3) os derivados da análise de massa de ar.

Na primeira classe, há vários esquemas (em grande parte obra de climatologistas alemães) que categorizam os climas de acordo com fatores como controle latitudinal da temperatura, continentalidade versus fatores influenciados pelo oceano, localização com relação à pressão e cinturões de vento e efeitos das montanhas. Todas essas classificações compartilham uma falha comum: são qualitativas, de modo que as regiões climáticas são designadas de maneira subjetiva e não como resultado da aplicação de alguma fórmula diferenciadora rigorosa.

Um exemplo interessante de um método baseado no balanço energético da superfície da Terra é a classificação de 1970 de Werner H. Terjung, um geógrafo americano. Seu método utiliza dados para mais de 1.000 locais em todo o mundo sobre a radiação solar líquida recebida na superfície, a energia disponível para evaporar a água e a energia disponível para aquecer o ar e o subsolo. Os padrões anuais são classificados de acordo com a entrada máxima de energia, a faixa anual de entrada, a forma da curva anual e o número de meses com magnitudes negativas (déficits de energia). A combinação de características para um local é representada por um rótulo que consiste em várias letras com significados definidos, e regiões com climas líquidos de radiação semelhantes são mapeadas.

Provavelmente, os sistemas genéticos mais amplamente utilizados, no entanto, são aqueles que empregam conceitos de massa de ar. As massas de ar são grandes massas de ar que, em princípio, possuem propriedades relativamente homogêneas de temperatura, umidade etc. na horizontal. O tempo em dias individuais pode ser interpretado em termos desses recursos e seus contrastes nas frentes.

Dois geógrafos-climatologistas americanos foram os mais influentes nas classificações baseadas na massa de ar. Em 1951, Arthur N. Strahler descreveu uma classificação qualitativa baseada na combinação de massas de ar presentes em um determinado local ao longo do ano. Alguns anos mais tarde (1968 e 1970), John E. Oliver colocou esse tipo de classificação em uma base mais firme, fornecendo uma estrutura quantitativa que designava massas de ar particulares e combinações de massa de ar como "dominantes", "subdominantes" ou "sazonais" em particular. Localizações. Ele também forneceu um meio de identificar massas de ar a partir de diagramas de temperatura média mensal e precipitação, plotados em um "diagrama termo-hial", um procedimento que evita a necessidade de dados menos comuns no ar para fazer a classificação.