klimat

klimat

[gr. klíma ‘nachylenie’, ‘szerokość geograficzna’],

charakterystyczny dla danego obszaru zespół zjawisk i procesów atmosferycznych (warunków pogodowych) powtarzających się w czasie, kształtujący się pod wpływem właściwości fizycznych i geograficznych tego obszaru, określony na podstawie wyników wieloletnich obserwacji i pomiarów meteorologicznych.

Czynniki klimatyczne.

Czynniki klimatyczne są to najważniejsze wielkości określające warunki zewnętrzne (pozaziemskie) i planetarne (ziemskie) oraz warunki fizyczne lub geograficzne (niebędące elementami klimatu), decydujące o stanie systemu klimatycznego; dzielą się na czynniki astronomiczne, radiacyjne, cyrkulacyjne, geograficzne, ekologiczne i antropogeniczne. Pod względem energetycznym najważniejszymi czynnikami kształtującymi klimat są: stała słoneczna, bilans promieniowania i bilans cieplny, pojemność cieplna i energia ruchu oceanów, prądy morskie, energia ruchu ogólnej cyrkulacji atmosfery, wybuchy wulkanów. Czynniki astronomiczne i solarne powodują generowanie cyklu rocznego i dobowego w przebiegu zjawisk klimatycznych, a także określonych cykli wieloletnich, takich jak 11-letni cykl słoneczny czy też cykle o okresach dłuższych: 22 i 76 lat. W 1920 jugosłowiański astronom M. Milanković wyjaśnił cykliczność niektórych zjawisk klimatycznych, m.in. występowanie dużych zlodowaceń, trzema cyklami astronomicznymi: zmianą w ciągu 100 tysięcy lat kształtu orbity Ziemi, w ciągu 41 tysięcy lat — nachyleniem osi Ziemi do płaszczyzny ekliptyki i zmieniającym się w ciągu 26 tysięcy lat położeniem osi naszej planety w wyniku precesji. Czynniki cyrkulacyjne decydują o obiegu ciepła i wilgoci na kuli ziemskiej. O krążeniu powietrza decyduje zróżnicowanie ciśnienia atmosferycznego tworzącego wyraźne ośrodki zwane centrami aktywności atmosfery. Na przykład, Wyż Azorski i Niż Islandzki decydują o przepływie powietrza nad Europą. Miarą natężenia tego przepływu jest wskaźnik oscylacji północnoatlantyckiej, tzw. NAO (North Atlantic Oscillation). Ze wskaźnikiem oscylacji ciśnienia w południowej części Oceanu Spokojnego wiąże się zjawisko El Niño w postaci znacznego podniesienia temperatury powierzchni wody w strefie Prądu Równikowego, wpływającego na osłabienie zimnego Prądu Peruwiańskiego. Zjawisko to było odnotowywane m.in. w latach: 1790-93, 1828, 1876-78, 1891, 1925, 1941, 1965, 1972, 1982–83, 1987, 1992, 1998, 2009, 2014-2016. Ostatni z wymienionych El Niño jest uważany za jeden z najsilniejszych w historii obserwacji. Przypisuje się mu znaczny wpływ na występowanie ekstremalnych zjawisk klimatycznych w odległych obszarach (telekoneksje). Wśród czynników geograficznych największy wpływ na klimat wywiera rozmieszczenie oceanów i mórz oraz prądy morskie, a na lądach — orografia oraz rozmieszczenie pokrywy roślinnej, śnieżnej i lodowej. Działalność człowieka (czynnik antropogeniczny) wpływa coraz silniej na klimat poprzez emisję do atmosfery pyłów i gazów, a także poprzez zmianę tzw. powierzchni czynnej (zabudowa terenu, wycinanie lasów itp.). Wśród czynników naturalnych na klimat wpływają też wybuchy wulkanów. Po erupcji 1912 wulkanu Katmai na Alasce ilość docierającego do powierzchni Ziemi promieniowania słonecznego zmniejszyła się o 20% i w wielu miejscach obserwowano obniżenie się temperatury powietrza. Wulkan Saint Helens (USA) 1980 wyrzucił do atmosfery do 250 mln t pyłu. Wpływ na klimat miała też erupcja wulkanów El Chichón III 1982 oraz Pinatubo na Filipinach 1991, wulkan Eyjafjallajökull podczas erupcji w 2010 r. wyrzucał 400 t pyłów na sekundę, wulkan Tonga podczas Erupcji w 2022 2 km³ pyłów i gazów.

Do opisu klimatu danego miejsca są stosowane różnorodne metody statystyczne, określające wartości średnie, najczęstsze i ekstremalne poszczególnych elementów klimatu (takich jak: ciśnienie atmosferyczne, temperatura i wilgotność powietrza, wiatr, opady), rozkłady częstości i prawdopodobieństwa ich występowania. Klimat stanowi jeden z ważnych elementów środowiska geograficznego. Badaniem klimatu zajmuje się klimatologia. W zależności od skali przestrzennej wyróżnia się: makroklimat, mezoklimat, topoklimat (klimat miejsca lub niewielkiego stosunkowo jednorodnego obszaru, od 1 do 100 km², którego cechy kształtują się pod wpływem czynników występujących na danym obszarze lub w jego najbliższym otoczeniu) lub klimat lokalny (miejscowy) i mikroklimat (klimat niewielkiego obszaru o powierzchni rzędu od kilku do kilkuset m², np. klimat pola, zbocza, wąwozu). Ze względu na zróżnicowanie temperatury na kuli ziemskiej obserwuje się strefowy rozkład klimatu (klimatyczne strefy). W obrębie stref klimatycznych wyróżnia się odrębne jednostki typologiczne (klimatów typy), zależnie od cech rocznego przebiegu temperatury i opadów. Temperatura powietrza zmniejsza się z wysokością przeciętnie o 0,6°C na każde 100 m. Powoduje to występowanie w obszarach górskich bardzo dużego zróżnicowania klimatu w postaci pięter klimatycznych, np. w Tatrach powyżej 2200 m znajduje się piętro zimne (średnia roczna temperatura poniżej –2°C), powyżej 1850 m (górna granica kosodrzewiny) piętro umiarkowanie zimne (temperatura niższa od 0°C), od wysokości 1550 m (powyżej górnej granicy lasu) piętro bardzo chłodne (temperatura niższa od 2°C), 1150–1550 m piętro chłodne (regiel górny), ze średnią roczną temperaturą 2–4°C, niżej piętro umiarkowanie chłodne (regiel dolny), o średniej rocznej temperaturze 4–6°C, najniższe piętro umiarkowanie ciepłe (poniżej 670–750 m) odznacza się średnią roczną temperaturą wyższą od 6°C.

Klasyfikacje klimatów.

Pierwszej klasyfikacji dokonali Grecy (III w. p.n.e.), dzieląc Ziemię, w zależności od kąta padania promieni słonecznych (klimaty solarne), na 5 stref: gorącą, dwie umiarkowane i dwie chłodne, rozgraniczone zwrotnikami i kręgami polarnymi; nowsze klasyfikacje pojawiły się dopiero w końcu XIX w.; A. Supan, A. Wojejkow, W. Köppen wyróżnili również 5 stref termicznych, ograniczonych izotermami określonej wartości; w XX w. dokonano bardzo licznych podziałów na strefy i typy (W. Köppen, É. de Martonne, L. Berg, B. Alisow, W. Gorczyński, W. Okołowicz), opartych na wskaźnikach termicznych i wilgotnościowych, często uwzględniających typy roślinności; spośród nich najbardziej rozpowszechnił się podział W. Köppena, oparty na wartościach średnich miesięcznych temperatur, wielkości opadów rocznych i ich rocznym przebiegu (na półkuli 5 stref, 11 typów klimatu) w późniejszych latach pewne modyfikacje do tego systemu wprowadził R. Geiger, toteż bywa również nazywany systemem klasyfikacji klimatu Köppena-Geigera; klasyfikacja Alisowa (tzw. genetyczna), przeprowadzona na podstawie przeważających (w ciągu całego roku lub sezonowo) typów mas powietrza (na półkuli 7 stref); podział klimatów świata W. Okołowicza jest oparty na rozmieszczeniu zespołów fitosocjologicznych z uwzględnieniem stosunków termicznych i opadowych. Po okresie zlodowacenia w Europie, ok. 10 tysięcy lat temu rozpoczął się okres cieplejszy, zwany holocenem, w którego obrębie występowały fluktuacje klimatu o okresie 1000–1500 lat. Na uwagę zasługuje najcieplejszy okres, tzw. optimum atlantyckie ok. 7700–5000 lat temu, kiedy temperatura była nawet o 2°C wyższa niż współcześnie. W ostatnim tysiącleciu po okresie ocieplenia średniowiecznego od połowy XVI w. do połowy XIX w. zaznaczyła się faza chłodna klimatu, zwana małą epoką lodową. W XX w. obserwowano stopniowe ocieplenie klimatu, częściowo przypisywane działalności gospodarczej człowieka i wzmożonemu efektowi cieplarnianemu w związku ze zwiększającą się zawartością dwutlenku węgla w powietrzu.

Bibliografia

Z. Kaczorowska Pogoda i klimat, Warszawa 1986;

K. Kożuchowski Atmosfera, klimat, ekoklimat, Warszawa 1998;

A. Woś Klimat Polski, Warszawa 1999;

D. Martyn Klimaty kuli ziemskiej, wyd. 3, Warszawa 2000.