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Clima

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Mapa de mundo dividindo zonas climáticas, em grande parte influenciada pela latitude. As zonas, passando a partir do equador para cima (e para baixo) são Tropical, Seco, Moderado, Continental e Polar. Existem subzonas dentro destas zonas.
Classificações climáticas em todo o mundo

Clima engloba as estatísticas de temperatura , umidade, pressão atmosférica, vento , precipitação, contagem de partículas atmosférica e outros meteorológicos medições elementares em uma determinada região durante longos períodos. O clima pode ser contrastada com tempo , que é a condição atual desses elementos e suas variações ao longo de períodos mais curtos.

Um clima da região é gerada pelo sistema climático, que tem cinco componentes: ambiente , hidrosfera, criosfera, superfície terrestre e da biosfera .

O clima de um local é afectada pela sua latitude , terreno, e altitude, bem como nas proximidades massas de água e suas correntes. Climas pode ser classificadas de acordo com a média e as gamas típicas de diferentes variáveis, mais comumente de temperatura e precipitação. O esquema de classificação mais utilizada foi originalmente desenvolvido por Wladimir Köppen. O sistema de Thornthwaite, em uso desde 1948, incorpora evapotranspiração, juntamente com a temperatura e precipitação informações e é usado em estudar a diversidade de espécies animais e efeitos potenciais das mudanças climáticas. O Bergeron e Espaciais sistemas de classificação sinótica se concentrar sobre a origem das massas de ar que definem o clima de uma região.

Paleoclimatology é o estudo de climas antigos. Desde observações diretas do clima não estão disponíveis antes do século 19, paleoclimas são inferidas a partir de variáveis de proxy que incluem provas não-biótica tais como sedimentos encontrados em lago camas e núcleos de gelo ., biótico e provas, tais como anéis de árvores e coral Os modelos climáticos são modelos matemáticos de passado, presente e climas futuros. A mudança climática pode ocorrer ao longo de longo e curto prazos a partir de uma variedade de fatores; aquecimento recente é discutido no aquecimento global .

Definição

Clima (de grego klima, o que significa inclinação) é comumente definida como o tempo médio durante um longo período. O período médio padrão é 30 anos, mas outros períodos pode ser utilizada, dependendo da finalidade. Clima também inclui outros do que a média estatística, tais como as magnitudes do dia-a-dia ou variações de ano para ano. O Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) definição do glossário é:

Clima em sentido estrito é geralmente definida como o "tempo médio", ou de forma mais rigorosa, como a descrição estatística em termos da média ea variabilidade das quantidades relevantes ao longo de um período que varia de meses a milhares ou milhões de anos. O período clássico é de 30 anos, tal como definido pela Organização Meteorológica Mundial ( OMM). Estas quantidades são mais frequentemente superfície variáveis como temperatura, precipitação e vento. Clima num sentido mais amplo é o estado, incluindo uma descrição estatística, do sistema climático.

A diferença entre o clima eo tempo é utilmente resumida pela frase popular "O clima é o que você espera, tempo é o que você." Ao longo histórico intervalos de tempo, há uma série de variáveis quase constantes que determinam o clima, incluindo latitude, altitude, proporção de terra para a água, e da proximidade com os oceanos e montanhas. Estes alterar apenas durante períodos de milhões de anos devido a processos tais como placas tectônicas . Outros determinantes climáticas são mais dinâmicos: o circulação termohalina do oceano leva para a 5 ° C (9 ° F) o aquecimento do norte do Oceano Atlântico em comparação com outras bacias oceânicas. Outro correntes oceânicas redistribuir calor entre a terra ea água em uma escala mais regional. A densidade e tipo de cobertura de vegetação afeta a absorção de calor solar, retenção de água, e precipitação em um nível regional. Alterações na quantidade de atmosféricas gases de efeito estufa determina a quantidade de energia solar retida pelo planeta, levando a aquecimento global ou resfriamento global. As variáveis que determinam climáticas são numerosas e complexas interações, mas há um consenso geral de que as linhas gerais são entendidos, pelo menos na medida em que os determinantes da mudança climática histórica estão em causa.

Classificação climática

Existem várias maneiras de classificar climas em regimes semelhantes. Originalmente, climas foram definidos na Grécia Antiga para descrever o tempo, dependendo de latitude do local. Métodos de classificação do clima modernos pode ser dividido em métodos genéticos, que incidem sobre as causas do clima e métodos empíricos, que incidem sobre os efeitos do clima. Exemplos de classificação genética incluem métodos baseados na freqüência relativa das diferentes tipos de massa de ar ou locais dentro distúrbios meteorológicos sinóticos. Exemplos de classificações empíricos incluem zonas climáticas definidas por planta rusticidade, evapotranspiração, ou, mais geralmente o Classificação climática de Köppen que foi originalmente desenhado para identificar os climas associados a determinados biomas . Uma deficiência comum deles esquemas de classificação é que eles produzem limites distintos entre as zonas que definem, em vez de a transição gradual de propriedades clima mais comuns na natureza.

Bergeron e Spatial Synoptic

A classificação mais simples é o que envolve as massas de ar. A classificação Bergeron é a forma mais amplamente aceito de classificação de massa de ar. Classificação massa de ar envolve três letras. A primeira letra descreve a sua propriedades umidade, com c usado para massas continentais ar (seco) e m para as massas de ar úmido marítimas (). A segunda letra descreve a característica térmica de sua região de origem: T para tropical , P para polar, A para ?rtico ou Antártida, M para monção, E para equatorial, e S para ar superior (ar seco formada por movimento descendente significativo na atmosfera). A terceira letra é usado para designar a estabilidade da atmosfera. Se a massa de ar é mais frio do que o chão abaixo dele, ele é rotulado k. Se a massa de ar é mais quente do que o chão abaixo dele, ele é rotulado w. Enquanto identificação massa de ar foi originalmente usado em previsões meteorológicas durante os anos 1950, os climatologistas começaram a estabelecer climatologias sinópticos com base nesta ideia, em 1973.

Com base no sistema de classificação é o Bergeron Ordenamento do sistema de classificação sinótica (SSC). Existem seis categorias dentro do esquema SSC: Dry Polar (similar ao polar continental), seco Moderado (semelhante ao Superior marítima), Dry Tropical (semelhante ao tropical continental), Úmido Polar (similar ao polar marítima), Úmido Moderado (um híbrido entre polar marítima e marítima tropical), e tropical úmida (semelhante a, monção marítima tropical marítimo, ou equatorial marítima).

Köppen

Temperaturas de superfície médias mensais 1.961-1.990. Este é um exemplo de como o clima varia com a localização e estação
Imagens globais mensais do Observatório da Terra da NASA

A classificação de Köppen depende dos valores médios mensais de temperatura e precipitação. A forma mais comumente utilizada de classificação de Köppen tem cinco tipos principais rotulados de A a E. Estes tipos principais são A, tropical; B, seco; C, leve meados de latitude; D, frio meados de latitude; e E, polar. As cinco classificações primárias pode ainda ser dividido em classificações secundárias, tais como floresta tropical , monção, savana tropical, subtropical úmido, úmida continental, clima oceânico , Clima mediterrânico, estepe, clima sub-ártico, tundra , calota de gelo polar , e deserto .

As florestas tropicais são caracterizados pela alta pluviosidade , com definições de configuração precipitação anual normal mínima entre 1.750 milímetros (69 polegadas) e 2.000 milímetros (79 in). As temperaturas médias mensais exceder 18 ° C (64 ° F) durante todos os meses do ano.

A monção é um vento sazonal predominante que dura vários meses, dando início a estação das chuvas de uma região. As regiões dentro da América do Norte , América do Sul , ?frica Subsaariana , Austrália e Leste da ?sia são regimes de monção.

A savana tropical é um pastagem bioma localizado em semi-árido para semi- regiões de clima úmido do subtropicais e tropicais latitudes , com as temperaturas médias permanecem em ou acima de 18 ° C (64 ° F) durante todo o ano e precipitação entre 750 milímetros (30 polegadas) e 1.270 milímetros (50 in) por ano. Eles são comuns em ?frica , e são encontrados em ?ndia , partes do norte da América do Sul , Malásia e Austrália .

A zona de clima subtropical úmido onde a precipitação de inverno (e às vezes a queda de neve ) está associada a grande tempestades que a westerlies orientar de oeste para leste. A maioria das chuvas de verão ocorre durante as tempestades ocasionais e de ciclones tropicais . Climas subtropicais úmidas mentir sobre os continentes east side, aproximadamente entre as latitudes 20 ° e 40 ° graus para longe do equador.

Clima continental úmido, mundial

Um clima continental úmido é marcado por padrões climáticos variáveis e uma grande variação de temperatura sazonal. Localidades com mais de três meses de temperaturas médias diárias superiores a 10 ° C (50 ° F) e uma temperatura mais fria mês abaixo de -3 ° C (27 ° F) e que não cumprem os critérios para uma árido ou clima semi-árido, são classificados como continental.

Um clima oceânico é normalmente encontrado ao longo das costas oeste nas latitudes médias de todos os continentes do mundo, e no sudeste da Austrália , e é acompanhada de abundantes ano precipitação rodada.

O regime de clima mediterrânico lembra o clima das terras no Bacia do Mediterrâneo, partes do oeste da América do Norte , partes da Ocidental e Austrália do Sul, no sudoeste da ?frica do Sul e em partes da região central do Chile . O clima é caracterizado por verões quentes e secos e invernos frescos, molhados.

A estepe é uma seca pastagem com uma gama de temperatura no verão anual de até 40 ° C (104 ° F) e durante o Inverno até -40 ° C (-40 ° F).

Um clima subártico tem pouca precipitação e temperaturas mensais que são acima de 10 ° C (50 ° F) por 1-3 meses do ano, com permafrost em grande parte da área devido aos invernos frios. Winters dentro climas subarctic geralmente incluem até seis meses de temperaturas médias abaixo de 0 ° C (32 ° F).

Mapa de tundra ártica

Tundra ocorre no extremo Hemisfério Norte, ao norte da taiga cinto, incluindo vastas áreas do norte da Rússia e Canadá .

A calota de gelo polar, ou camada de gelo polar, é uma alta latitude região de um planeta ou lua que está coberto de gelo . As calotas de gelo formam por causa de alta latitude regiões recebem menos energia como radiação solar do sol do que equatoriais regiões, resultando em menores temperaturas de superfície .

Um deserto é uma paisagem ou uma região que forma recebe muito pouco precipitação. Desertos normalmente têm uma grande faixa de temperatura diurna e sazonal, com alta ou baixa, dependendo temperaturas diurnas localização (no verão até 45 ° C ou 113 ° F, e as temperaturas noturnas baixas (no inverno até 0 ° C ou 32 ° F devido ao extremamente baixo humidade. Muitos desertos são formados pela sombras de chuva, como montanhas bloquear o caminho de umidade e precipitação para o deserto.

Thornthwaite

Precipitação por mês

Idealizado pelo climatologista e geógrafo americano CW Thornthwaite, este método de classificação climática monitora o orçamento de água no solo usando evapotranspiração. Ele monitora a parcela de precipitação total usada para nutrir a vegetação sobre uma determinada área. Ele usa índices tais como um índice de umidade e um índice de aridez para determinar regime de umidade de um território com base em sua temperatura média, precipitação média e média tipo de vegetação. Quanto menor o valor do índice em qualquer área, o secador é a região.

A classificação umidade inclui aulas climáticas com descritores como hyperhumid, úmido, subúmidas, subarid, semi-áridas (valores de -20 a -40) e áridas (valores abaixo de -40). Regiões úmidas experimentar mais precipitação do que a evaporação a cada ano, enquanto as regiões áridas experimentar uma maior evaporação de precipitação em uma base anual. Um total de 33 por cento do território da Terra é considerada tanto árida do semi-árido, incluindo sudoeste da América do Norte, ao sudoeste da América do Sul, a maior parte do norte e uma pequena parte da ?frica do sul, sudoeste e porções do leste da ?sia, assim como grande parte da Austrália. Estudos sugerem que a eficácia precipitação (PE) dentro do índice de umidade de Thornthwaite é superestimada no verão e no inverno subestimado. Este índice pode ser efetivamente usado para determinar o número de herbívoros e mamíferos número de espécies dentro de uma determinada área. O índice também é utilizado em estudos de alterações climáticas.

Classificações térmicas dentro do esquema de Thornthwaite incluem microthermal, mesothermal, e regimes megathermal. Um clima microthermal é uma das baixas temperaturas médias anuais, geralmente entre 0 ° C (32 ° F) e 14 ° C (57 ° F), que experimenta verões curtos e tem um potencial de evaporação entre 14 centímetros (5,5 polegadas) e 43 centímetros ( 17 em). Um clima mesothermal carece de calor ou frio persistente persistente, com potencial de evaporação entre 57 centímetros (22 polegadas) e 114 centímetros (45 polegadas). Um clima megathermal é um com temperaturas elevadas persistentes e precipitações abundantes, com evapotranspiração potencial anual superior a 114 centímetros (45 polegadas).

Registro

Moderno

Registro de temperatura instrumental dos últimos 150 anos

Os detalhes do registro do clima moderno são conhecidos através da tomada de medidas de tais instrumentos meteorológicos como termômetros, barómetros, e anemômetros durante os últimos séculos. Os instrumentos utilizados para estudar tempo sobre a escala de tempo moderno, seu erro conhecido, seu ambiente imediato, e sua exposição mudaram ao longo dos anos, que devem ser considerados quando se estuda o clima de séculos passados.

Paleoclimatology

Paleoclimatology é o estudo do clima do passado ao longo de um grande período da Terra história 's. Ele usa evidências de lençóis de gelo, anéis de árvore, sedimentos, corais e rochas para determinar o estado passado do clima. Ele demonstra períodos de estabilidade e períodos de mudança e pode indicar se mudanças seguem padrões tais como ciclos regulares.

Mudança climática

As variações de CO 2, e a temperatura do pó Vostok núcleo de gelo nos últimos 450 mil anos

A mudança climática é a variação em climas mundiais ou regionais ao longo do tempo. Ele reflete mudanças na variabilidade ou estado médio da atmosfera em escalas de tempo que vão de décadas a milhões de anos. Estas alterações podem ser causadas por processos internos para a Terra, forças externas (por exemplo, variações na intensidade da luz solar) ou, mais recentemente, as atividades humanas.

No uso recente, especialmente no contexto de política ambiental, o termo "mudança climática", muitas vezes refere-se apenas às mudanças no clima moderno, incluindo o aumento da média da superfície temperatura conhecido como aquecimento global . Em alguns casos, o termo também é utilizado com uma presunção de causalidade humano, como no das Nações Unidas Convenção-Quadro sobre Mudança do Clima (UNFCCC). A UNFCCC usa "variabilidade climática" para as variações causadas não-humanos.

Terra sofreu mudanças climáticas periódicas no passado, incluindo quatro grandes eras do gelo . Estes consiste em períodos glaciais onde as condições são mais frias do que o normal, separados por períodos interglaciais. O acúmulo de neve e gelo durante um período glacial aumenta a superfície albedo , refletindo mais de energia do Sol para o espaço e manter uma temperatura atmosférica mais baixa. Aumentos nos gases de efeito estufa , como por atividade vulcânica, pode aumentar a temperatura global e produzir um interglacial. Causas sugeridas de períodos de idade de gelo incluir as posições dos continentes , variações na órbita da Terra, mudanças na atividade solar, e vulcanismo.

Os modelos climáticos

Os modelos climáticos usar métodos quantitativos para simular as interações da atmosfera , oceanos , superfície terrestre e gelo. Eles são usados para uma variedade de propósitos de estudo da dinâmica do sistema de tempo e do clima com as projecções do clima futuro. Todos os modelos de equilíbrio do clima, ou quase equilíbrio, energia recebida como ondas curtas (incluindo visível) radiação eletromagnética para a Terra com energia de saída como de onda longa (infravermelha) radiação eletromagnética da terra. Qualquer desequilíbrio resulta em uma mudança na temperatura média da terra.

As aplicações mais falado destes modelos nos últimos anos têm sido a sua utilização para inferir as consequências do aumento gases de efeito estufa na atmosfera, principalmente o dióxido de carbono (ver gás com efeito de estufa ). Esses modelos prevêem uma tendência ascendente na temperatura média da superfície global, com o aumento mais rápido da temperatura que está sendo projetada para as latitudes mais altas do hemisfério norte.

Os modelos podem variar de relativamente simples para muito complexa:

  • Simples modelo de transferência de calor radiante que trata a Terra como um único ponto e as médias de energia de saída
  • este pode ser expandida verticalmente (modelos radiativo-convectivos), ou horizontalmente
  • finalmente, (acoplado) atmosfera-oceano- gelo marinho modelos climáticos globais discretise e resolver as equações completas de massa e energia transferência e intercâmbio radiante.

Previsão climática é uma maneira por alguns cientistas estão usando para prever as alterações climáticas. Em 1997, a divisão previsão do Instituto de Pesquisa Internacional para o Clima e Sociedade na Universidade de Columbia começou a gerar previsões climáticas sazonais em uma base em tempo real. Para elaborar as respectivas previsões de um amplo conjunto de ferramentas de previsão foi desenvolvido, incluindo uma abordagem conjunto multimodel que exigia a validação completa do nível de precisão de cada modelo em simular a variabilidade climática interanual.

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