Climat
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Climat englobe les statistiques de la température , l'humidité, la pression atmosphérique, le vent , précipitations, nombre de particules atmosphériques et autres météorologiques mesures élémentaires dans une région donnée sur de longues périodes. Le climat peut être comparée à la météo , qui est la condition actuelle de ces éléments et de leurs variations sur des périodes plus courtes.
Le climat d'une région est généré par le système climatique, qui comporte cinq volets: l'atmosphère , hydrosphère, cryosphère, la surface terrestre et la biosphère .
Le climat d'un lieu est affectée par sa latitude , terrain, et altitude, ainsi que à proximité plans d'eau et leurs courants. Climats peuvent être classés en fonction de la moyenne et les gammes typiques de différentes variables, le plus souvent la température et les précipitations. Le système de classification le plus couramment utilisé a été développé par Wladimir Köppen. Le système de Thornthwaite, en usage depuis 1948, intègre évapotranspiration avec la température et de l'information de précipitations et est utilisé dans l'étude de la diversité des espèces animales et les effets potentiels des changements climatiques. Le Bergeron et Les systèmes de classification synoptiques spatiales se concentrent sur l'origine des masses d'air qui définissent le climat d'une région.
Paléoclimatologie est l'étude des climats anciens. Depuis observations directes du climat ne sont pas disponibles avant le 19e siècle, les paléoclimats sont déduites à partir de variables proxy qui comprennent des preuves non-biotiques tels que trouvés dans les sédiments lac lits et des carottes de glace ., et des preuves biotiques comme les anneaux d'arbres et de corail Les modèles climatiques sont des modèles mathématiques de passé, présent et climats futurs. Le changement climatique peut se produire sur de longues et de courtes échelles de temps à partir d'une variété de facteurs; réchauffement récent est discuté dans le réchauffement climatique .
Définition
Climat (du grec ancien klima, inclinaison sens) est généralement défini comme le temps en moyenne sur une longue période. La période moyenne standard est de 30 ans, mais d'autres périodes peuvent être utilisées en fonction du but. Climat comprend également des statistiques autres que la moyenne, comme les grandeurs de jour à jour ou des variations d'année en année. Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) définition du glossaire est:
Climat dans un sens étroit est généralement défini comme le «temps moyen», ou plus rigoureusement, comme la description statistique en termes de la moyenne et de la variabilité de grandeurs pertinentes sur une période allant de quelques mois à des milliers ou des millions d'années. La période classique est de 30 ans, tel que défini par l'Organisation météorologique mondiale ( OMM). Ces quantités de surface sont plus souvent des variables telles que la température, les précipitations et le vent. Climat dans un sens plus large est l'état, y compris une description statistique, du système climatique.
La différence entre le climat et la météo est bien résumé par l'expression populaire "Le climat est ce que vous attendez, le temps est ce que vous obtenez." Au cours historique se étend sur le temps, il ya un certain nombre de variables près constants qui déterminent le climat, y compris la latitude, l'altitude, la proportion de terre à l'eau, et la proximité des océans et les montagnes. Ce ne changent que sur des périodes de millions d'années en raison de processus tels que la tectonique des plaques . Autres facteurs déterminants du climat sont plus dynamiques: la circulation thermohaline de l'océan conduit à une 5 ° C (9 ° F) le réchauffement de la partie nord de l'océan Atlantique par rapport à d'autres bassins océaniques. Autre courants océaniques redistribuent la chaleur entre la terre et de l'eau à une échelle plus régionale. La densité et le type de couverture végétale affecte l'absorption de chaleur solaire, la rétention d'eau, et les précipitations au niveau régional. Modifications de la quantité de atmosphériques à effet de serre détermine la quantité d'énergie solaire retenue par la planète, menant à réchauffement de la planète ou refroidissement global. Les variables qui déterminent le climat sont nombreux et le complexe des interactions, mais il est généralement admis que les grandes lignes sont comprises, au moins dans la mesure où les déterminants du changement climatique historique sont concernés.
Classe climatique
Il ya plusieurs façons à classer les climats dans des régimes similaires. À l'origine, climats ont été définies dans la Grèce antique pour décrire le temps en fonction de la latitude d'un emplacement. Méthodes de classification climatique modernes peuvent être divisées en méthodes génétiques, qui se concentrent sur les causes du climat, et les méthodes empiriques, qui se concentrent sur les effets du climat. Exemples de classification génétique comprennent des méthodes basées sur la fréquence relative des différents types ou lieux de masse d'air à l'intérieur perturbations météorologiques synoptiques. Des exemples de classifications empiriques comprennent zones climatiques définies par rusticité des plantes, l'évapotranspiration, ou plus généralement le Classification de Köppen qui a été initialement conçu pour identifier les climats associés à certains biomes . Un défaut commun de ces systèmes de classification, ce est qu'ils produisent des limites distinctes entre les zones qu'ils définissent, plutôt que la transition progressive des propriétés climatiques les plus courantes dans la nature.
Bergeron et spatiale synoptique
La classification la plus simple est que la participation des masses d'air. La classification Bergeron est la forme la plus largement acceptée de la classification de la masse d'air. Classement d'air massique comporte trois lettres. La première lettre décrit son propriétés d'humidité, avec c utilisé pour masses continentales d'air (sec) et m pour masses d'air maritime (humide). La seconde lettre décrit la caractéristique thermique de la région de source: T pour tropical , P pour polaire, A pour l'Arctique ou l'Antarctique, M pour mousson, E pour équatoriale, et S pour l'air supérieure (air sec formé par le mouvement à la baisse dans l'atmosphère). La troisième lettre est utilisé pour désigner la stabilité de l'atmosphère. Si la masse d'air est plus froid que le sol au-dessous, il est étiqueté k. Si la masse d'air est plus chaud que le sol au-dessous, il est étiqueté w. Alors que l'identification de la masse d'air a été utilisé dans les prévisions météorologiques pendant les années 1950, les climatologues ont commencé à établir la climatologie synoptiques basé sur cette idée en 1973.
Basé sur le système de classification Bergeron est le Système spatial synoptique de classification (SSC). Il ya six catégories dans le système SSC: sec Polar (similaire à continental polaire), modérée à sec (similaire à supérieure maritime), Tropical sec (similaire à tropical continental), Paul Moist Polar (polaire semblable à maritime), Paul Moist modérée (un hybride entre polaire maritime et tropical maritime) et tropicale humide (similaire à tropical, la mousson maritime maritime ou équatorial maritime).
Köppen
La classification dépend de Köppen valeurs moyennes mensuelles de température et les précipitations. La forme la plus couramment utilisée de la classification de Köppen a cinq principaux types étiquetés de A à E. Ces types principaux sont A, tropical; B, sec; C, légère mi-latitude; D, le froid des latitudes moyennes; et E, polaire. Les cinq catégories principales peuvent être subdivisées en catégories secondaires tels que la forêt tropicale , mousson, savane tropicale, subtropical humide, , continental humide climat océanique , Climat méditerranéen, steppe, climat subarctique, la toundra , de la calotte polaire , et le désert .
Les forêts tropicales sont caractérisées par une forte pluie , avec des définitions de réglage pluviométrie annuelle normale minimale entre 1750 millimètres (69 po) et 2000 mm (79 po). Températures moyennes mensuelles dépassent 18 ° C (64 ° F) pendant tous les mois de l'année.
Une mousson est un vent dominant de saison qui dure depuis plusieurs mois, ouvrant la voie à la saison des pluies d'une région. Régions au sein de l'Amérique du Nord , Amérique du Sud , l'Afrique sub-saharienne , l'Australie et Asie de l'Est sont les régimes de mousson.
Une savane tropicale est un prairies biome situé dans semi-aride à semi- régions climatiques humides subtropicales et tropicales latitudes , avec des températures moyennes restent égales ou supérieures à 18 ° C (64 ° F) toute l'année et précipitations entre 750 millimètres (30 pouces) et 1 270 millimètres (50 po) par an. Ils sont répandus sur l'Afrique , et se retrouvent dans l'Inde , les régions du nord de l'Amérique du Sud , la Malaisie et l'Australie .
La zone de climat subtropical humide où les pluies d'hiver (et parfois des chutes de neige ) est associé à un grand tempêtes que la westerlies dirigent d'ouest en est. La plupart des pluies d'été se produit pendant les orages et d'occasionnels cyclones tropicaux . Climats subtropicaux humides se trouvent sur les continents du côté est, approximativement entre les latitudes 20 ° et 40 ° degrés par rapport à l'équateur.
Un climat continental humide est marqué par des conditions météorologiques variables et un grand écart de température saisonnière. Lieux avec plus de trois mois de températures moyennes journalières supérieures à 10 ° C (50 ° F) et une température la plus froide de mois dessous de -3 ° C (27 ° F) et qui ne répondent pas aux critères d'une aride ou climat semi-aride, sont classés comme continental.
Un climat océanique se trouve généralement le long des côtes ouest aux latitudes moyennes de tous les continents du monde, et dans le sud- Australie , et se accompagne de précipitations abondantes au long de l'année.
Le régime de climat méditerranéen ressemble le climat des terres dans le Bassin méditerranéen, régions de l'ouest en Amérique du Nord , certaines parties de Western et Australie du Sud, dans le sud-ouest Afrique du Sud et dans certaines parties du centre du Chili . Le climat est caractérisé par des étés chauds et secs et des hivers froids et humides.
Une steppe est un endroit sec prairies avec une amplitude annuelle de la température en été jusqu'à 40 ° C (104 ° F) et pendant l'hiver jusqu'à -40 ° C (-40 ° F).
Un climat subarctique a peu de précipitations et les températures mensuelles qui sont au-dessus de 10 ° C (50 ° F) pendant une à trois mois de l'année, avec pergélisol dans de grandes parties de la région en raison des hivers froids. Winters dans les climats subarctiques incluent habituellement jusqu'à six mois de températures moyennes en dessous de 0 ° C (32 ° F).
Tundra se produit à l'extrême Hémisphère Nord, au nord de la taïga ceinture, y compris de vastes zones du nord de la Russie et le Canada .
Une calotte polaire, ou une feuille de glace polaire, est une haute latitude région d'une planète ou lune qui est couvert dans la glace . Les calottes glaciaires se forment parce que haute latitude régions reçoivent moins d'énergie que le rayonnement solaire du soleil que équatoriales régions, entraînant la baisse des températures de surface .
Un désert est un paysage forme ou une région qui reçoit très peu précipitation. Déserts ont généralement une grande plage de température diurne et saisonnière, avec haute ou basse, selon les températures diurnes de localisation (en été jusqu'à 45 ° C ou 113 ° F, et les basses températures la nuit (en hiver à 0 ° C ou 32 ° F en raison du très faible humidité. De nombreux déserts sont formés par ombres de pluie, comme des montagnes bloquent le chemin de l'humidité et les précipitations dans le désert.
Thornthwaite
Conçu par le climatologue et géographe américain CW Thornthwaite, cette méthode de classification climatique surveille le budget de l'eau du sol en utilisant l'évapotranspiration. Il surveille la partie de précipitations totale utilisée pour nourrir la végétation sur une certaine zone. Il utilise des indices tels que l'indice de l'humidité et un indice d'aridité pour déterminer le régime de l'humidité d'une région en fonction de sa température moyenne, la pluviométrie moyenne, et le type de végétation moyenne. Plus la valeur de l'indice dans une région donnée, le séchoir de la zone est.
La classification de l'humidité comprend des classes climatiques avec des descripteurs tels que hyperhumid, humide, subhumide, semi-aride, semi-arides (valeurs de -20 à -40), et arides (valeurs inférieures à -40). Régions humides éprouvent plus de précipitations que l'évaporation chaque année, tandis que les régions arides connaissent une plus grande évaporation que de précipitations sur une base annuelle. Un total de 33 pour cent de la masse de la Terre est considéré soit aride du semi-aride, y compris le sud-ouest en Amérique du Nord, sud-ouest d'Amérique du Sud, la plupart du nord et une petite partie de l'Afrique australe, sud-ouest et des parties de l'Asie orientale, ainsi que beaucoup de Australie. Des études suggèrent que l'efficacité de précipitation (PE) dans l'indice d'humidité de Thornthwaite est surestimé en été et sous-estimé dans l'hiver. Cet indice peut être utilisé efficacement pour déterminer le nombre d' herbivores et de mammifères nombre d'espèces dans une zone donnée. L'indice est également utilisé dans les études du changement climatique.
Classifications thermiques à l'intérieur du régime Thornthwaite comprennent microthermique, mésothermal, et les régimes megathermal. Un climat microthermique est l'une des basses températures annuelles moyennes, généralement comprise entre 0 ° C (32 ° F) et 14 ° C (57 ° F) qui connaît des étés courts et a une évaporation potentielle entre 14 centimètres (5,5 po) et 43 cm ( 17 in). Un climat mésothermal manque la chaleur persistante ou froid persistant, avec l'évaporation potentielle entre 57 centimètres (22 po) et 114 cm (45 po). Un climat mégathermique est un avec des températures élevées et persistantes précipitations abondantes, avec l'évaporation annuelle potentielle de plus de 114 cm (45 po).
Record
Moderne
Détails du dossier climatique moderne sont connus à travers la prise de mesures de ces instruments météorologiques que thermomètres, baromètres, et anémomètres au cours des derniers siècles. Les instruments utilisés pour étudier la météo sur l'échelle des temps modernes, leur erreur connue, leur environnement immédiat, et leur exposition ont changé au fil des ans, qui doivent être considérés lors de l'étude du climat des siècles passés.
Paléoclimatologie
Paléoclimatologie est l'étude du climat passé sur une grande période de la Terre de l 'histoire. Il utilise des preuves à partir de feuilles de glace, des cernes d'arbres, les sédiments, le corail, et des roches pour déterminer l'état du climat passé. Il révèle des périodes de stabilité et des périodes de changement et peut indiquer si des changements suivent des modèles tels que les cycles réguliers.
Le changement climatique
Le changement climatique est la variation dans les climats mondiaux ou régionaux au fil du temps. Il reflète les changements dans la variabilité ou l'état moyen de l'atmosphère sur des échelles de temps allant de quelques décennies à des millions d'années. Ces changements peuvent être causés par des processus internes à la Terre, les forces externes (par exemple les variations d'intensité de la lumière du soleil) ou, plus récemment, les activités humaines.
Dans l'utilisation récente, en particulier dans le contexte de la politique environnementale, le terme «changement climatique» se réfère souvent seulement aux changements climatiques moderne, y compris la hausse moyenne à la surface la température connu comme le réchauffement climatique . Dans certains cas, le terme est aussi utilisé avec une présomption de causalité humaine, comme dans l' Organisation des Nations Unies Convention-cadre sur les changements climatiques (CCNUCC). La CCNUCC utilise la «variabilité climatique» pour les variations dues non humains.
Terre a subi des changements climatiques périodiques dans le passé, y compris les quatre grandes périodes glaciaires . Ces constitué de périodes glaciaires où les conditions sont plus froides que la normale, séparés par périodes interglaciaires. L'accumulation de neige et de glace durant une période glaciaire augmente la surface albédo , reflétant plus d'énergie du Soleil dans l'espace et le maintien d'une température atmosphérique inférieure. L'augmentation des gaz à effet de serre , tels que par l'activité volcanique, peuvent augmenter la température globale et produire un interglaciaire. Les causes suggérées de périodes d'âge de glace comprennent les positions des continents , les variations de l'orbite de la Terre, des changements dans la production d'énergie solaire et volcanisme.
Les modèles climatiques
Les modèles climatiques utilisent des méthodes quantitatives pour simuler les interactions de l' atmosphère , les océans , la surface terrestre et de la glace. Ils sont utilisés pour une variété de fins de l'étude de la dynamique du système météorologique et climatique aux projections du climat futur. Tout solde des modèles climatiques, ou à peu près l'équilibre, de l'énergie entrant comme ondes courtes (y compris visible) rayonnement électromagnétique à la terre avec de l'énergie sortante tant ondes (infrarouge) rayonnement électromagnétique de la terre. Tout déséquilibre se traduit par une variation de la température moyenne de la terre.
Les applications les plus parlé-à propos de ces modèles au cours des dernières années ont été leur utilisation pour déduire les conséquences de l'augmentation des gaz à effet de serre dans l'atmosphère, principalement le dioxyde de carbone (voir gaz à effet de serre ). Ces modèles prédisent une tendance à la hausse dans la température de surface moyenne mondiale, la hausse la plus rapide de la température étant prévu pour les hautes latitudes de l'hémisphère Nord.
Les modèles peuvent varier de relativement simple au plus complexe:
- Modèle de transfert de chaleur rayonnante simple qui traite la terre comme un point et moyennes seule énergie sortante
- cela peut être étendu à la verticale (modèles radiatif-convectifs), ou horizontalement
- enfin, (couplé) atmosphère-océan- glace de mer modèles climatiques mondiaux discrétiser et résoudre les équations complètes pour la masse et l'énergie rayonnante transfert et l'échange.
la prévision climatique est une façon par certains scientifiques utilisent pour prédire les changements climatiques. En 1997, la division de prédiction de l'Institut international de recherche sur le climat et la société à l'Université de Columbia a commencé à produire des prévisions climatiques saisonnières sur une base en temps réel. Pour produire ces prévisions une suite complète d'outils de prévision a été développé, y compris une approche d'ensemble multimodèle qui exigeait validation complète du niveau de la précision de chaque modèle à simuler la variabilité interannuelle du climat.
