Субтропический климат

[raikov1939]

Позволю себе создание этой темы, начав с конкретного вопроса. Насколько оправдано отнесение к классу С (Умеренный) критерия минимально допустимой температуры самого холодного месяца до -3?
"Average temperature of the coldest month < 18°C and > -3°C"
Почему именно -3, а, не скажем, -2 или -4. Изучив обоснования подобного критерия, к однозначному выводу о причинам указанного минимума я так и не пришел.

[videm]

Для продолжения обсуждения, неплохо бы уточнить, о какой классификации климата идет речь.
О классификации Кеппена?

Есть классификации  климатов
1. Генетические: выделение зон  по схожим условиям формирования климата (по общей циркуляции атмосферы).
2. Эффективные: климатические зоны выделяются не по схожести механизмов формирования климата, а, например, по их некоторому воздействию на природу (на растительность, почвы, сток и т.д. - ботанические классификации, почвенные , гидрологические). В результате -в одну климатическую зону могут попадать районы с разным генезисом климата. Классификация Кеппена из этой группы. Потому нельзя, видимо,  искать объяснения  границам зон по Кеппену (Торнтвейту и др.), основываясь, например, только на температуре воздуха.

[raikov1939]

Для продолжения обсуждения, неплохо бы уточнить, о какой классификации климата идет речь.
О классификации Кеппена?

Есть классификации  климатов
1. Генетические: выделение зон  по схожим условиям формирования климата (по общей циркуляции атмосферы).
2. Эффективные: климатические зоны выделяются не по схожести механизмов формирования климата, а, например, по их некоторому воздействию на природу (на растительность, почвы, сток и т.д. - ботанические классификации, почвенные , гидрологические). В результате -в одну климатическую зону могут попадать районы с разным генезисом климата. Классификация Кеппена из этой группы. Потому нельзя, видимо,  искать объяснения  границам зон по Кеппену (Торнтвейту и др.), основываясь, например, только на температуре воздуха.

Прошу прощения, что забыл указать, речь идет о классификации Кёппена.

[videm]

Я смотрел книгу Кеппена «Климатоведение. Общее учение о климате» 1912 года издания. Там есть глава «Пять климатических поясов», т.е. первоначально Кеппен выделял пять зон. Идея разделения была следующей.
Жаркий пояс между тропиками – понятно, по какой причине.
Вторая естественная граница – полярный круг. Все, что выше (по широте) Кеппен назвал «поясом вечной зимы».
За границу жаркого пояса Кеппен предложил принять примерное положение изотермы самого холодного месяца +18С. Почему +18С? Если судить по этой книге автора классификации, 18С – "это наша комнатная температура". Ниже ее «Европеец, находясь в покое, начинает испытывать ощущение холода». Таким образом, появляется первый не вполне физический, скажем так, критерий. За границу полярной зоны Кеппен предложил принять положение температуры самого теплого месяца +16С (), так как «последняя почти совпадает с границей лесов».
Между жарким и полярным разместился «умеренный пояс». Его Кеппен предложил сразу же разделить на зоны по смене теплого и холодного сезонов. В северной части пояса холодно зимой, но еще достаточно тепла летом для произрастания растений. В более низких широтах наблюдается смена жаркого сезона более прохладным временем, что для Европейцев, по Кеппену, является «условием благоприятствующим полному развитию физических и духовных сил; этим же условиям определяется, по крайней мере, в настоящее время, и границы распространения более высокой культуры. Жаркое и даже очень жаркое лето Северной Америки не мешает кипучей деятельности, но где жара, даже умеренная продолжается в течение всего года, куда уже не проникает побуждающая к деятельности зима, там северянин может еще в течение нескольких лет с энергией проводить в жизнь принесенные с собой культурные задачи или двигать грандиозные предприятия, но сонливость и беспечность, эти, безусловно в высшей степени характерные черты туземного населения, чем дальше, тем сильнее охватывают при продолжительном пребывании и попавшего туда Европейца. К тому еще присоединяется несомненная невозможность для Европейца выполнять в этом поясе без опасности для жизни, особенно на суше, тяжелую физическую работу, оставаясь продолжительное время под действием солнца…». [Кеппен В. «Климатоведение. Общее учение о климате», 1912]
Из этих рассуждений видно, что термические границы были довольно условными. Я цитирую книгу Кеппена 1912 года издания. Здесь 5 поясов, выделенных по термическим признакам, причем, как видим, небесспорно.
6-ой пояс был выделен по засушливости. Тут Кеппен тоже исходил из влияния климата на растительность (в высоких широтах основной фактор – температура, в низких – влага). Но четкого критерия выделения засушливого пояса у Кеппена не было.
У А.Хргиана прочел, что Кеппен отделил лес от тундры изотермой самого теплого месяца 10С. Далее, он попробовал согласовать границы районов, где температура воздуха в течении 4 месяцев была выше 10С, с границей культуры пшеницы. Снова какой-то условный параметр, но ему  это, в принципе, как пишет Хргиан, и не удалось.
То, что мы видим сейчас – это уже несколько переработанная после смерти Кеппена классификация (Гейгер, 1954, 1961).

В сущности, к чему все это? У Кеппена четкого физического обоснования границ нет. Значит, и искать объяснения, почему границей является изотерма -3С, а не -4С, и не -2С, видимо, не стоит.
Как подтверждение.
Поиск в интернет выдал:
These climates have an average temperature above 10 °C (50 °F) in their warmest months (April to September in northern hemisphere), and a coldest month average between −3 and 18 °C (27 and 64 °F).
Some climatologists, particularly in the United States, however, prefer to observe 0 °C (32 °F) rather than −3 °C (27 °F) in the coldest month as the boundary between this group and the colder Group D (Humid Continental). This is also done to prevent certain mild headland locations on the upper East Coast of the USA and Japan from fitting into the C group.
Решил проверить и заглянул в учебник физической географии Северной Америки, составленной из англоязычных изданий для географов, изучающих анг. язык..
 Описание климатов. Классификация Кеппена. И вот:
Mediterranean climate: …coldest month bettween 18C and 0C…
Humid Subtropical: …coldest month bettween 18C and 0C…
Marin west Coast: …coldest month bettween 18C and 0C
Humid Continental Hot Summer: …coldest month below 0C
Humid Continental Mild Summer: …coldest month below 0C
Subarctic climate: …coldest month below 0C
Везде 0C, а не -3С.
Т.о., к проведению границы  подходят все-таки творчески.
Впрочем, почему все-таки появился граничный критерий -3С, я так и не нашел. 
Наверное, лучше поискать книгу Кеппена 1938 года (Основы климатологии (Климаты земного шара).

[raikov1939]

Я смотрел книгу Кеппена «Климатоведение. Общее учение о климате» 1912 года издания. Там есть глава «Пять климатических поясов», т.е. первоначально Кеппен выделял пять зон. Идея разделения была следующей.
Жаркий пояс между тропиками – понятно, по какой причине.
Вторая естественная граница – полярный круг. Все, что выше (по широте) Кеппен назвал «поясом вечной зимы».
За границу жаркого пояса Кеппен предложил принять примерное положение изотермы самого холодного месяца +18С. Почему +18С? Если судить по этой книге автора классификации, 18С – "это наша комнатная температура". Ниже ее «Европеец, находясь в покое, начинает испытывать ощущение холода». Таким образом, появляется первый не вполне физический, скажем так, критерий. За границу полярной зоны Кеппен предложил принять положение температуры самого теплого месяца +16С (), так как «последняя почти совпадает с границей лесов».
Между жарким и полярным разместился «умеренный пояс». Его Кеппен предложил сразу же разделить на зоны по смене теплого и холодного сезонов. В северной части пояса холодно зимой, но еще достаточно тепла летом для произрастания растений. В более низких широтах – происходит есть смена жаркого сезона более прохладным временем, что для Европейцев, по Кеппену, является «условием благоприятствующим полному развитию физических и духовных сил; этим же условиям определяется, по крайней мере, в настоящее время, и границы распространения более высокой культуры. Жаркое и даже очень жаркое лето Северной Америки не мешает кипучей деятельности, но где жара, даже умеренная продолжается в течение всего года, куда уже не проникает побуждающая к деятельности зима, там северянин может еще в течение нескольких лет с энергией проводить в жизнь принесенные с собой культурные задачи или двигать грандиозные предприятия, но сонливость и беспечность, эти, безусловно в высшей степени характерные черты туземного населения, чем дальше, тем сильнее охватывают при продолжительном пребывании и попавшего туда Европейца. К тому еще присоединяется несомненная невозможность для Европейца выполнять в этом поясе без опасности для жизни, особенно на суше, тяжелую физическую работу, оставаясь продолжительное время под действием солнца…». [Кеппен В. «Климатоведение. Общее учение о климате», 1912]
Из этих рассуждений видно, что термические границы были довольно условными. Я цитирую книгу Кеппена 1912 года издания. Здесь 5 поясов, выделенных по термическим признакам, причем, как видим, небесспорно.
6-ой пояс был выделен по засушливости. Тут Кеппен тоже исходил из влияния климата на растительность (в высоких широтах основной фактор – температура, в низких – влага). Но четкого критерия выделения засушливого пояса у Кеппена не было.
У А.Хргиана прочел, что Кеппен отделил лес от тундры изотермой самого теплого месяца 10С. Далее, он попробовал согласовать границы районов, где температура воздуха в течении 4 месяцев была выше 10С, с границей культуры пшеницы. Снова какой-то условный параметр, но ему  это, в принципе, как пишет Хргиан, и не удалось.
То, что мы видим сейчас – это уже несколько переработанная после смерти Кеппена классификация (Гейгер, 1954, 1961).

В сущности, к чему все это? У Кеппена четкого физического обоснования границ нет. Значит, и искать объяснения, почему границей является изотерма -3С, а не -4С, и не -2С, видимо, не стоит.
Как подтверждение.
Поиск в интернет выдал:
These climates have an average temperature above 10 °C (50 °F) in their warmest months (April to September in northern hemisphere), and a coldest month average between −3 and 18 °C (27 and 64 °F).
Some climatologists, particularly in the United States, however, prefer to observe 0 °C (32 °F) rather than −3 °C (27 °F) in the coldest month as the boundary between this group and the colder Group D (Humid Continental). This is also done to prevent certain mild headland locations on the upper East Coast of the USA and Japan from fitting into the C group.
Решил проверить и заглянул в учебник физической географии Северной Америки, составленной из англоязычных изданий для географов, изучающих анг. язык..
 Описание климатов. Классификация Кеппена. И вот:
Mediterranean climate: …coldest month bettween 18C and 0C…
Humid Subtropical: …coldest month bettween 18C and 0C…
Marin west Coast: …coldest month bettween 18C and 0C
Humid Continental Hot Summer: …coldest month below 0C
Humid Continental Mild Summer: …coldest month below 0C
Subarctic climate: …coldest month below 0C
Везде 0C, а не -3С.
Т.о., к проведению границы  подходят все-таки творчески.
Впрочем, почему все-таки появился граничный критерий -3С, я так и не нашел. 
Наверное, лучше поискать книгу Кеппена 1938 года (Основы климатологии (Климаты земного шара).

Благодарю Вас за подробный ответ.  Как Вы справедливо заметили, классификация Кёппена относится к так называемому эффективному климату, то есть учитывает, в частности, влияние природных компонентов, в частности, ботаники.  Поэтому меня есть предположение, хотя подтверждений ему я не нашел в научных источниках, о том, что, в частности, тот самый нижний предел среднемесячной температуры самого холодного месяца для класса Temperate определялся, в определенной степени, базируясь на предельных значениях нижних границ ареала определенных характерных растений. Например, в свое время ареал произрастания падуба остролистого (Ilex aquifolium) служил естественной границей для проведения нулевой январской изотермы в Европе.

[videm]

Карты Кеппена, отражающие эволюцию идей
1884

1918

1918

1931

1954


Сайт с картами и статьями, в т.ч. В. Кеппена
http://koeppen-geiger.vu-wien.ac.at/koeppen.htm

[videm]

Köppen, W., 1918: Klassifikation der Klimate nach Temperatur, Niederschlag und Jahresablauf (Classification of climates according to temperature, precipitation and seasonal cycle). Petermanns Geogr. Mitt. 64, 193-203, 243-248
http://koeppen-geiger.vu-wien.ac.at/pdf/Koppen_1918.pdf
А здесь диапазон от 18 до -2С
Очевидно, что границу по температуре холодного месяца -3С (-2С) подгоняли к какому-то природному параметру. Есть мнение, что им может быть снежный покров.

[videm]

Нашел- действительно снежный покров:
Köppen climate classification System devised in 1918 by Wladimir Peter Köppen (1846–1940), with modifications that were completed in 1936, by which climates are divided into six broad groups according to the major vegetation types associated with them, broadly determined by critical temperature and the seasonality of precipitation. For example, a summer temperature of 10°C defines the poleward limit of tree growth; a winter temperature of 18°C is critical for certain tropical plants; a temperature of −3°C indicates some period of regular snow cover. //A Oxford Dictionary of Earth Sciences.  A. Allaby and M. Allaby. Publisher Oxford University Press 1990
Долгие поиски ответа на простой вопрос...

[raikov1939]

Нашел- действительно снежный покров:
Köppen climate classification System devised in 1918 by Wladimir Peter Köppen (1846–1940), with modifications that were completed in 1936, by which climates are divided into six broad groups according to the major vegetation types associated with them, broadly determined by critical temperature and the seasonality of precipitation. For example, a summer temperature of 10°C defines the poleward limit of tree growth; a winter temperature of 18°C is critical for certain tropical plants; a temperature of −3°C indicates some period of regular snow cover. //A Oxford Dictionary of Earth Sciences.  A. Allaby and M. Allaby. Publisher Oxford University Press 1990
Долгие поиски ответа на простой вопрос...

Спасибо! Вопрос действительно казался простым...

[Wildfire-KRR]

Климат Cfa (Humid Subtropical Climate) считаю слабым местом классификации Кёппена. Причина - туда одновременно попадают такие регионы, как Краснодарский край и север Флориды.
Я бы модифицировал систему след. образом:

/достаточное кол-во осадков, наличие летнего сезона возьмем за скобки, т.к. эти факторы вряд ли стоит пересматривать/
- Если T самого холодного месяца не ниже 0°C, а самого теплого - не выше 22°C - относить к океаническому климату Cfb (как и сейчас)
- Если T самого холодного месяца от 0°C до 6°C, а самого теплого - выше 22°C  (т.е. часть территорий с климатом Cfa по текущей классификации) - то велком в континентальный Dfa
- И только если T самого холодного месяца выше 6°C, стоит классифицировать климат как субтропический.

На первый взгляд непонятно, к чему такая немилость к городам, в которых зимы сравнимы с океаническим климатом, а летом еще теплее, но по факту считаю это логичным - ведь континентальность по определению выше, чем в Cfb, а в плане растительности "холодный" подтип Cfa (как в Краснодаре) мало отличается от Dfa (как в Ростове).

[videm]

Климат Cfa (Humid Subtropical Climate) считаю слабым местом классификации Кёппена. Причина - туда одновременно попадают такие регионы, как Краснодарский край и север Флориды.
Я бы модифицировал систему след. образом:

Система Кеппена подвергалась критике многократно и группа Cf - в наибольшей степени.
Торнтвейт (Thorntwaite) предложил свою схему для Америки, Висман (Wissmann) - для Евразии.

Как вариант – модификация Кеппена (KCC), предложенная Тревартом (Trewartha), получившая название Köppen -Trewartha climate classification (KTC)

Привел англ. варианты написания фамилий, если кто-то захочет поискать в интернет.

[raikov1939]

Климат Cfa (Humid Subtropical Climate) считаю слабым местом классификации Кёппена. Причина - туда одновременно попадают такие регионы, как Краснодарский край и север Флориды.
Я бы модифицировал систему след. образом:

Система Кеппена подвергалась критике многократно и группа Cf - в наибольшей степени.
Торнтвейт (Thorntwaite) предложил свою схему для Америки, Висман (Wissmann) - для Евразии.

Как вариант – модификация Кеппена (KCC), предложенная Тревартом (Trewartha), получившая название Köppen -Trewartha climate classification (KTC)

Привел англ. варианты написания фамилий, если кто-то захочет поискать в интернет.

У Треварта действительно решается, например, проблема разграничения климата Северной Флориды и Краснодарского края, но, на мой взгляд, возникает другая - уже у группы Df (у Треварта Dc), когда в одну группу попадают сравнительно мягкие Южная и Восточная Германия и Балканы с одной стороны и юг Западной Сибири - с другой... Критерий здесь, как я понял, те самые -3 самого холодного месяца, ниже которых устанавливается постоянный СП. Но все равно январские -3, например, в Клуж-Напоке или Яссах несопоставимы с январскими -17 городов Западной Сибири. И по природной зоне, и по почвенной, и по др. природных критериям. У "классического" Кёппена все же условно большая часть бывших стран СЭВ отнесена к классу С, группе f, что мне кажется более правильным. А вот у Кёппена-Гайгера опять переход вышеупомянутой зоны из Cfb в Dfb...

[videm]

raikov1939, подумал, что Вам интересно будет

Статья
Estimating global land use change over the past 300 years: The HYDE Database
Kees Klein Goldewijk
Global Biogeochemical Cycles
Volume 15, Issue 2, pages 417–433, June 2001
ftp://ftp.biosfera.dea.ufv.br/users/francisca/Franciz/papers/Goldewijk%20GBC%202001.pdf
Testing against historical data is an important step for validating integrated models of global environmental change. Owing to long time lags in the climate system, these models should aim the simulation of the land use dynamics for long periods, i.e., spanning decades up to a century. Developing such models requires understanding of past and current trends and is therefore strongly data dependent. For this purpose, a history database of the global environment has been developed: HYDE. This paper describes and analyzes parts of HYDE version 2.0, presenting historical population and land use patterns for the past 300 years. Results suggest, among other things, a global increase of cropland area from 265 million ha in 1700 to 1471 million ha in 1990, while the area of pasture has increased more than six fold from 524 to 3451 million ha. In general, the increase of man-made agricultural land took place at the expense of natural grasslands and to a lesser extent of forests. There are differences between the several regions in the temporal pace of these land use conversions. The temperate/developed regions of Canada, United States, USSR, and Oceania appear to have had their strongest increase during the 19th century, while most of the tropical/developing regions witnessed the largest land use conversions at the end of the last century. Results of this analysis can be used to test integrated models of global change and are available at http://www.rivm.nl/env/int/hyde/.

[raikov1939]

raikov1939, подумал, что Вам интересно будет
Статья
Estimating global land use change over the past 300 years: The HYDE Database
Kees Klein Goldewijk
Global Biogeochemical Cycles
Volume 15, Issue 2, pages 417–433, June 2001
ftp://ftp.biosfera.dea.ufv.br/users/francisca/Franciz/papers/Goldewijk%20GBC%202001.pdf
Testing against historical data is an important step for validating integrated models of global environmental change. Owing to long time lags in the climate system, these models should aim the simulation of the land use dynamics for long periods, i.e., spanning decades up to a century. Developing such models requires understanding of past and current trends and is therefore strongly data dependent. For this purpose, a history database of the global environment has been developed: HYDE. This paper describes and analyzes parts of HYDE version 2.0, presenting historical population and land use patterns for the past 300 years. Results suggest, among other things, a global increase of cropland area from 265 million ha in 1700 to 1471 million ha in 1990, while the area of pasture has increased more than six fold from 524 to 3451 million ha. In general, the increase of man-made agricultural land took place at the expense of natural grasslands and to a lesser extent of forests. There are differences between the several regions in the temporal pace of these land use conversions. The temperate/developed regions of Canada, United States, USSR, and Oceania appear to have had their strongest increase during the 19th century, while most of the tropical/developing regions witnessed the largest land use conversions at the end of the last century. Results of this analysis can be used to test integrated models of global change and are available at http://www.rivm.nl/env/int/hyde/.

Спасибо! Интересная статистика, показательно, что, в частности, в центре ЕТР увеличение интенсивных площадей под с/х культуры (intensive cropland) идет главным образом не на север, а на восток...

[basla]

Чёрной полосой показана граница климатических поясов по Алисову (карта из большого атласа СССР).
Мне интересно, действительно ли общая циркуляция атмосферы в Сочи/Гагре отличается от циркуляции в Сухуме/Очамчире. Получается, если верить карте, в Сочи летом господствуют УВМ, а в Сухуме ТВМ. А если это не так, то на каком основании граница проведена таким образом?

[videm]

Четкие границы часто ли присутствуют в природе? Есть и переходные зоны. Но формально надо провести границу. И ее локальное положение может уточняться какими-то косвенными критериями (вплоть до растительности и почв). Надо спрашивать авторов или читать отчеты, где данное районирование описано.
У меня есть одна версия. Но "сходу". Попробуйте проверить.
Кавказные горы препятствуют вторжению арктического воздуха, слой которого в регионе что-то около 1 км. Но он может перетекать с северо-востока через низкие горные перевалы. В частности, в Лазаревском. Есть ли случаи я в Сочи и в Сухуми и как отличается их число?

На этой карте  Сухуми выглядит  более защищенным горами от таких вторжений, чем Сочи. Прикрыт и с СЗ. В этом отношении некая граница - более или менее выраженная- между Сочи и Сухуми может быть (между Сухуми и Туапсе - однозначно!). Но это лишь мое первое предположение.

[basla]

videm, интересная версия.
Если не ошибаюсь, в Гагре самая высокая среднемесячная температура января на ЧПК.  И, соответственно, на постсоветском пространстве. И август в Гагре жарче, чем в Сухуме. Но Гагра располагается к северу от границы по Алисову (кстати, эта граница проводилась таким образом во всех виденных мной советских академических изданиях).

Когда я был студентом, преподаватель физ. географии России объясняла нам, что территория РФ находится в трёх климатических поясах, а субтропический характер климата ЧП России (и ЮБК) определяется исключительно орографией. Не было бы гор, не было бы и квазисубтропиков, в отличие от Колхиды, где и без гор были бы субтропики. Мне это объяснение уже позже показалось странным, ведь если в основе алисовской классификации лежит циркуляция атмосферы, то какая разница, влияет на неё в том или ином месте орография или нет.
 

[videm]

если в основе алисовской классификации лежит циркуляция атмосферы, то какая разница, влияет на неё в том или ином месте орография или нет.

Помимо глобальной циркуляции, есть еще и региональная, и местная.

Когда-то мне нужно было отделить по климатическим ресурсам два с/х района (характерный масштаб-  нескольких десятков км).  Территория равнинная. На крупномасштабной где-то по этой территории проходила линия, отделяющая слабозасушливую зону от засушливой. Ни в поле температур, ни в поле осадков она не обнаруживалась. Растительности естественной не оставалось- давно вырубили и распахали. Просто перенести на мелкомасштабную карту положение  границы с крупномасштабной было бы неправильным - можно запросто ошибиться на десяток-другой км (эта ошибка к тому же уже могла быть заложена при построении первой карты). Но когда я взглянул на почвенную карту, решение стало очевидным.  Где-то вблизи схематичной границы проходил раздел выщелоченных черноземов и черноземов обыкновенных. Второй, грубо говоря, характерен для более засушливых условий. И это помогло сильно уточнить положение искомой границы.
Почему вспомнил эту историю? Карта климатических зон дана все-таки в очень общем виде. А вот как она проходит в конкретном районе, надо уточнять дополнительно. "Рисовал" ли ее Алисов (и его сотрудники) сразу по крупномасштабной карте или прочерчивал детали на картах мелкого масштаба, а потом сводил к общей, я не знаю. Но во втором случае наверняка были сделаны какие-то эмпирические предположения. Граница между Сухуми (Сухумом?) и Туапсе точно должна быть. А вот пройдет ли она севернее Сочи (между Лазоревской и Сочи) или южнее (Гагры?), надо уточнять чем-то дополнительно.

[basla]

Спасибо. Действительно, интересно было бы почитать отчёты с описанием этого районирования. Боюсь только, что их будет не так просто отыскать.

[videm]

В книге [Занина А.А. Кавказ. Л., Гидрометеоиздат. 1961], которая посвящена рассмотрению климата Кавказа (серия "Климат СССР) районирование проведено по М.И. Будыко.  Сочи попало в "Северный Кавказ (Предкавказье)", а Сухуми -- "Западное предкавказье". Интересно о границе:
"Южную часть Черноморского побережья (район Сухуми-Батуми) от более северной части (район Сочи) отличает отсутствие дней с температурой ниже 5С, тогда как в районе Сочи вероятность их составляет около 10%"
Можно задаться вопросом, почему 10%, а не 5 или 15%. Это к теме привлечения доп. факторов при проведении границы (по всей видимости, более четкий и всем понятный критерий найти непросто).