Vlastní projev klimatu je založen na režimu základních fyzikálních a meteorologických procesů, které představují výměna tepla, oběh vody a všeobecná cirkulace atmosféry. Hlavní činitele utvářející charakter podnebí (klimatotvorné faktory) můžeme rozdělit do následujících kategorií:
Parametry oběžné dráhy Země kolem Slunce, tvar Země, sklon zemské osy, aspekty vyplývající z oběhů planety Země aj. představují primární faktory, které přímo ovlivňují hodnotu insolace, délku ročních období atd. Jejími důsledky jsou pak zejména: šířková pásmovitost (např. solární klimatická pásma) a rozdělení planety do regionálních geosystémů (geomů).
Do cirkulačních procesů, které mají na celkový charakter klimatu největší vliv, patří zejména všeobecná cirkulace atmosféry a systém mořského proudění. V důsledku existence základních typů vzdušného proudění můžeme usuzovat, jaké vlastnosti proudící vzduch do popisované destinace přináší (např. pasáty vanoucí z moře přinášejí mírné ochlazení a vlhkost). Jednotlivé systémy mořských proudů působí de facto podobně, teplé proudy zmírňují teploty na pevnině ve vyšších zeměpisných šířkách, studené naopak ochlazují a znemožňují přísun srážek na kontinent.
Zahrnují výsledek plynoucí z dopadajícího sluneční záření na horní hranici atmosféry. Ostatní toky jsou podmíněné přeměnou v atmosféře a na zemském povrchu.
Geografické faktory popisují přímý vliv polohy, složek a prvků fyzickogeografické části krajinné sféry na utváření dílčích charakteristik klimatu. Z nejdůležitějších lze zmínit:
Člověk sám o sobě není geografický činitel klimatu, jeho vliv se projevuje prostřednictvím socioekonomických aktivit, které by však ve vazbě na krajinnou sféru již geograficky hodnocené být mohly. Výsledkem lidských aktivit je postupná změna hodnot některých meteorologických prvků, které je možno považovat za faktor utváření klimatu. Nejčastěji zmiňovanými je nárůst koncentrace CO2 a CH4.
Klimatické klasifikace umožnují identifikaci (klasifikaci) jednotlivých typů podnebí na základě zjištěných hodnot klimatických prvků. Taková regionalizace klimatu podává přehled o generalizovaných a zákonitě vymezených oblastech. Základní klasifikační jednotkou je klimatické pásmo, ačkoli se ve školské geografii tradičně používá označení klimatický (podnebný) pás. Klimatická pásma můžeme v důsledku vnitřní heterogenity klimatických podmínek rozdělit na dílčí klimatické oblasti. Podle zvoleného klasifikačního hlediska lze pásmovitost klimatu vyjádřit třemi způsoby:
Podle použitých přístupů můžeme klimatické klasifikace rozdělit do dvou skupin. Konvenční klimatické klasifikace vymezují typy klimatu podle předem konvenčně (pevně) stanovených mezních hodnot jednoho nebo více klimatických prvků. Mezi nejčastěji využívané klimatické charakteristiky patří teplota vzduchu a srážkové úhrny, jejichž vzájemná závislost bývá dána do souvislosti s vegetačním krytem, pěstováním zemědělských plodin, geomorfologickými procesy, vývojem půd apod. Z nejznámější konvenčních klimatických klasifikací lze zmínit Köppen – Geigerovu klasifikaci či Bergovu klasifikaci, která vychází z krajinnogeografických oblastí (př. podnebí tundry, podnebí tajgy, podnebí stepí atd.). Genetické klimatické klasifikace využívají důsledků všeobecné cirkulace vzduchu a z ní vyplývajícího pohybu vzduchových hmot, respektive jejich převládajícího výskytu. Příklady genetické klasifikace klimatu mohou být klasifikace Alisova, Flohnova a Neffova aj.
Köppen-Geigerova klasifikace (viz příloha) představuje ve světě nejpoužívanější klasifikaci klimatu. Její základ pochází od německého klimatologa Wladimira Köppena, který její první verzi publikoval již na sklonku 19. století. Následně představil několik dalších modifikací včetně té, na které spolupracoval s německým klimatologem Rudolfem Geigerem. Dnes se můžeme také setkat s jejími úpravami provedenými současnými klimatology. Konceptem Köppenovy klasifikace je předpoklad, že přirozená vegetace je nejlepším odrazem klimatu daného území. Proto zohledňuje Köppenovo vymezení klimatických zón/pásů výskyt konkrétního vegetačního pokryvu. V zásadě je však založena na hodnocení průměrné roční a měsíční teploty a srážkových úhrnů a sezónnosti srážek (tab. 5.1). Köppen tak vymezil 5 hlavních skupin klimatu, které dále rozdělil na typy a podtypy. Její aktualizovaná podoba autorů Peel, Finlayson a McMahon z roku 2007 je diskutována a její mapová podoba je k dispozici v příloze této publikace.
Základní charakteristiky vymezení
skupina | typ | podtyp | klima | kritéria |
A | tropické vlhké | TMIN ≥ 18 °C | ||
f | deštných lesů | S MIN ≥ 60 | ||
m | monzunové | neplatí (f) & SMIN ≥ 100 − SROK /25 | ||
w | savan | neplatí (f) & SMIN < 100 − SROK /25 | ||
B | suché | SROK < 10 × SLIMIT | ||
W | pouští | SROK < 5 × SLIMIT | ||
S | stepí a suchých savan | SROK ≥ 5 × SLIMIT | ||
h | horké nižší zeměpisných šířek | TROK ≥ 18 °C | ||
k | chladné vyšších zeměpisných šířek | TROK < 18 °C | ||
C | mírně teplé | TMAX > 10 °C & 0 °C < TMIN < 18 °C | ||
s | se suchým létem | SLMIN < 40 & SLMIN < SZMAX /3 | ||
w | se suchou zimou | SZMIN < SLMAX /10 | ||
f | bez suchého období | neplatí (s) ani (w) | ||
a | s horkým létem | TMAX ≥ 22 °C | ||
b | s teplým létem | neplatí (a) & MT10 ≥ 4 | ||
c | s chladným létem | neplatí (a) ani (b) & 1 ≤ MT10 < 4 | ||
D | mírně studené (boreální) | TMAX > 10 °C & TMIN ≤ 0 °C | ||
s | se suchým létem | SLMIN < 40 & SLMIN < SZMAX /3 | ||
w | se suchou zimou | SZMIN < SLMAX /10 | ||
f | bez suchého období | neplatí (s) ani (w) | ||
a | s horkým létem | TMAX ≥ 22 °C | ||
b | s teplým létem | neplatí (a) & MT10 ≥ 4 | ||
c | s chladným létem | neplatí (a), (b) ani (d) | ||
d | s velmi chladnou zimou | neplatí (a) ani (b) & TMIN < −38 °C | ||
E | polární | TMAX < 10 °C | ||
T | tundry | TMAX > 0 °C | ||
F | mrazové | TMAX ≤ 0 °C | ||
Vysvětlivky k údajům uvedeným v tabulce: SROK = průměrné roční srážky TROK = průměrné roční teploty TMAX = průměrná teplota nejteplejšího měsíce TMIN = průměrná teplota nejchladnějšího měsíce MT10 = počet měsíců s teplotou pod 10 °C SMIN = srážky nejsuššího měsíce SLMIN = srážky nejsuššího měsíce letního období SZMIN = srážky nejsuššího měsíce zimního období SLMAX = srážky nejdeštivějšího měsíce letního období SZMAX = srážky nejdeštivějšího měsíce zimního období SLIMIT (hranice sucha) = platí jedno z pravidel:
|
Zabírá asi 19 % plochy Země. Chybí zde chladná roční období a je charakteristický konstantní teplotou vzduchu. Průměrné roční teploty vzduchu zde neklesají pod 18 °C a roční amplituda teploty nepřesahuje 6 °C. Srážky (více než 750 mm za rok) převažují nad výparem.
Tento typ klimatu se vyskytuje podél rovníku a jeho hranice se pohybuje mezi 5–10° zeměpisné šířky. V některých oblastech východního pobřeží však může zasahovat až k obratníkům (např. pobřeží Brazílie a Madagaskaru).
Po celých 12 měsíců neklesají průměrné měsíční srážky pod 60 mm (obr. 5.1a) a je charakteristický výskyt rovníkových tišin a celoročního pásma nízkého tlaku vzduchu. V některých oblastech je celoroční klima jednotné a monotónní (severozápadní pobřeží Tichého oceánu Jižní a Střední Ameriky od Ekvádoru po Kostariku), ale vyskytují se i takové oblasti, které mají v důsledku většího přísunu sluneční energie vyšší srážkové úhrny (např. Palembang v Indonésii). Ačkoliv zde nedochází ke střídání ročních období, mezi rostlinami, zvířaty i lidskými činnostmi je zachována určitá sezónnost.
Vlhké tropické monzunové klima je příznačné jak pro oblasti s výskytem monzunů (např. Guinea, Bangladéš, Floridský poloostrov aj.), tak pro pobřežní oblasti, do kterých pasáty přinášejí celoročně dostatek srážek, čímž znemožňují jejich zařazení do klimatu savan (př. Bahamy).
Klima savan (vlhké a suché tropické klima) je příznačné pro oblasti s charakteristickými obdobími sucha (tečkované části v klimadiagramu, obr. 5.1b), kdy je množství srážek nejsuššího měsíce menší než 60 mm a zároveň vyhovuje podmínce uveden v tab. 5.1.
Většina těchto oblastí se nachází vně tropické zóny (např. Jakarta, Bombaj, Rio de Janeiro, Lagos, Darwin aj.), ačkoliv i oblasti v intertropické zóně (př. Kolumbia) podmínky klimatu savan splňují. Příkladem může být pás karibského pobřeží východně od hranic mezi Kolumbií a Panamou až k deltě řeky Orinoko, charakteristický nízkými a nepravidelnými srážkami se srážkovým úhrnem menším než 300 mm za rok, který pokračuje přes souostroví Malé Antily k Velkým Antilám. Bývá označován jako cirkumkaribský pás sucha a v místech severní Venezuly dokonce nabývá charakteru horkého klimatu stepí a suchých savan (Bsh). Aridita se zmenšuje směrem do vnitrozemí Amazonie, kde se opět objevuje klima vlhkých tropických deštných lesů. Východně od And právě mezi suchým karibským pásem a vlhkou Amazonií se v povodí přítoků Orinoka (Llanos a Savannas) zformovaly oblasti savan. Z názvů přítoků také pochází označení klimatu savan. Delší období sucha jsou charakteristické také na Havajských ostrovech (Honolulu), ve východní Africe (Keňa) a na Srí Lance (Trincomalee).
Zabírá asi 30,2 % povrchu Země. Je pro něj charakteristický stav, kdy je množství srážek menší než potenciální evapotranspirace. Hranice sucha lze vymezit podle vztahu uvedeného ve vysvětlivkách k tab. 5.1. Průměrná teplota 18 °C je překročena po dobu několika měsíců. S ohledem na ariditu klimatu se rozlišují dva typy: klima pouští a klima stepí a suchých savan.
Klima pouští mají ty oblasti, jejichž roční srážkový úhrn je menší než polovina ročního srážkového úhrnu pásu suchého klimatu zohledněná hranicí sucha. Zahrnuje rozsáhlé oblasti jak horkých pouští (BWh) dominujících severní Africe (obr. 5.1c, úplná dominance aridního klimatu – tečkovaná část v klimadiagramu), Arabskému poloostrovu či vnitrozemí Austrálie, tak oblasti chladných pouští (BWk) střední Asie, severozápadní Číny nebo západních pobřeží kontinentů v blízkosti obratníků (poušť Atacama, poušť Namib), jejichž vznik je vysvětlován působením studených oceánských proudů.
Klima stepí a suchých savan indikuje oblasti, jejichž roční srážkový úhrn je menší než hodnota ročního srážkového úhrnu vymezující pás suchého klimatu, ale zároveň větší nebo rovna její poloviční hodnotě. Konkrétně klima suchých savan (BSh) lze nalézt v Africe (obr. 5.1d) jako pás přiléhající ke klimatu savana pásu vlhkého tropického klimatu (Aw), ve střední části jižní Afriky, v S–SV–V části Austrálie v pásu obepínající klima pouští (BWh) a ostrůvkovitě na Dekánské plošině, východě Brazílie či na hranici mezi USA a Mexikem.
Klima stepí (BSk) se v Asii vyskytuje jako pás přiléhající ke klimatu chladných pouští (BWk), poledníkovým směrem kopíruje v USA území východně od Skalnatých hor a ostrůvkovitě ho můžeme nalézt také na Pyrenejském poloostrově (Španělsko), v jižní Africe, jižní Austrálii či Argentině.
Rozprostírá se na 13,4 % ploše Země a vyznačuje se značnou proměnlivostí počasí a silně vyvinutou cyklonální činností, střídáním čtyř ročních období a chladnou zimou bez pravidelné sněhové pokrývky. Pás je omezen izotermou 18 °C nejteplejšího −3 °C nejchladnějšího měsíce a podle srážkových úhrnů (tab. 5.1) je rozlišen na tři typy, z nichž každý může být podle převládajících teplotních podmínek rozlišen na dílčí subtypy.
Mírně teplé klima se suchým létem, neboli Středozemní klima (obr. 5.1f, výrazné aridita v letním období vyjádřená tečkováním) je příznačné pro západní části kontinentů mezi 30–45° zeměpisné šířky, ostrůvkovitě pak v okolí Kapského města v jižní Africe, v Kalifornii v USA a dále na severozápad, či v jihozápadní Austrálii. Klima je charakteristické přítomností polární fronty během zimního období, což způsobuje teplotní proměnlivost počasí s častějším výskytem srážek. Léta jsou naopak s výjimkou pobřežních oblastí, kde se projevuje oceanita klimatu, v důsledku dominance tlakové výše horká a suchá.
Mírně teplé klima se suchou zimou je charakteristické zejména pro vnitrozemí kontinentů, nebo jejich východní pobřeží (pás směřující z východní Asie na západ v podhůří Himalájí, střední Mexiko, Konžská pánev). Léta jsou na rozdíl od Středozemního klimatu v důsledku nestálé polohy tropické vzduchové hmoty či pasátovému nebo monzunovému proudění vlhčí (obr. 5.1g). Ve východní Asi lze však očekávat srážkově chudé období, které je způsobeno zimními monzuny. Některé charakteristiky klimatu s teplým a chladným létem (Cwb, Cwc) odpovídají klimatu výše položených míst, zejména v Peru, Bolívii, Mexiku, Zambii a jinde. Srážkové úhrny jsou vyvolány přesunem tropické vzduchové hmoty, suchá zimní období jsou pak následkem převažující tlakové výše.
Jedná se o typ klimatu vyskytujících se např. na východním pobřeží Asie, USA či jihovýchodním pobřeží Jižní Ameriky (Cfa) s určitou progresí do vnitrozemí, nebo na západních pobřežích kontinentů (např. západní Evropa – obr. 5.1g) mezi 45–55° zeměpisné šířky taktéž zasahující do vnitrozemí (Cfb, Cfc). Obecně je pro ně specifické rovnoměrné rozložení srážek během roku s teplotně odlišným průběhem letního období (viz tab. 5.1). Zimy jsou v důsledku vlivu oceanity mírnější než v jiných oblastech ve stejné zeměpisné šířce.
Zabírá 24,6 % povrchu Země a je vymezen izotermou −3 °C nejchladnějšího a 10 °C nejteplejšího měsíce. Obvykle se nachází ve vnitrozemí kontinentů, nebo na jejich východních pobřeží, a to severně od 40° severní zeměpisné šířky. Na jižní polokouli se v důsledku menšího zastoupení pevniny v této zeměpisné šířce objevuje jen zřídka, a to ve vazbě na vyšší nadmořskou výšku. Příznačným rysem klimatu je také krátké léto a pravidelná sněhová pokrývka.
Mírně studené klima se studeným létem je výlučně vázáno na polohy s vyšší nadmořskou výškou poblíž oblastí se Středomořským typem klimatu. Příkladem může být Centrální masiv ve Francii, Zubački kabao v Černé hoře apod.
Tento typ klimatu je rozšířen převážně v oblasti Dálného východu a je pro něj v zimním období určující dominance Sibiřské tlakové výše. Podtyp s horkým a teplým létem (Dwa, Dwb) se vyskytuje v oblasti severovýchodní Číny (obr. 5.1i) a na Korejském poloostrově, chladnější modifikace tohoto typu (Dwc, Dwd) sahají více na sever. Jedná se oblasti s vysokými teplotními amplitudami během dne i roku (v létě sahají teploty k 30 °C a v zimě klesají až k −40 °C).
Nejteplejší z variant tohoto typu klimatu (Dfa) je charakteristická průměrnou minimální teplotou nejteplejšího měsíce alespoň 22 °C, přičemž v zimním období lze očekávat teploty pod bodem mrazu. V Evropě je tento podtyp rozšířen v okolí Černého a Kaspického moře, přičemž největšího rozsahu nabývá v rovnoběžkovém pásu v severních částech USA. Ve shlucích se vyskytuje také v západních státech USA, zde je však obklopen klimatem stepí (BSk) a je výrazněji sušší. Chladnější podtyp, stále však ještě s teplým létem (Dfb) dominuje v pásu ve střední a východní Evropě (zasahuje i do jižní Skandinávie), střední Asii a po 100° západní délky v Severní Americe zhruba mezi 45–55° zeměpisné šířky Na jižní polokouli (Nový Zéland, Chile a Argentina) je spíše vázán na vyšší nadmořské výšky. Specificky chladné boreální klima s krátkým a chladným létem a zimními teplotami hluboko pod bodem mrazu (Dfc, Dfd) je rozšířeno v severní Kanadě a na Aljašce, v severní a východní Evropě (obr. 5.1j) a severní Asii. Zřetelné jsou zde také vysoké roční teplotní amplitudy pohybující se kolem 40 až 50 °C, někdy i více. Extrémní klimatické podmínky lze očekávat ve východní Sibiři, kde se města Verchojansk a Ojmkjakon stala synonymy pro extrémně chladné zimy.
Rozkládá se na 12,8 % povrchu Země a je charakteristický nižší průměrnou teplotou nejteplejšího měsíce než 10 °C. Teplota vzduchu je tak většinou pod bodem mrazu a srážky většinou sněhové. V návrhu revidované klasifikace je také doporučení o rozšíření této skupiny o typ označený písmenem H, který by měl vymezovat vysokohorské klima a typ M odlišující oceánské klima.
Určujícím znakem pro klima tundry je průměrná teplota nejteplejšího měsíce v rozmezí 0 až 10 °C. Tento typ klimatu se vyskytuje v nejsevernějších oblastech Severní Ameriky (obr. 5.1k) a Eurasie a jim přiléhajících ostrovů. Mimo to se nachází také v oblastech nad hranicí lesa s vyšší nadmořskou výškou mimo vymezenou oblast, která splňuje dané podmínky (př. Mt. Washingthon v USA, Jotunheimen v Norsku).
Mrazové klima představuje celoročně teplotně nejchladnější oblasti, kdy teplota nejteplejšího měsíce je nižší než 0 °C. Je rozšířeno na Antarktidě a ve vnitrozemí Grónska.
Na příkladu průměrných měsíčních a ročních teplot srážek stanice Herberton Post Office (tab. 5.2) v Queeslandu v Austrálii bude ukázán způsob, kterým lze data vyhodnotit a stanici tak zařadit do příslušného typu klimatu. Uvedené průměry jsou založeny na základě vstupních 105 údajů pro každý měsíc v případě srážek a 75 údajů pro každý měsíc v případě teplot.
I. | II. | III. | IV. | V. | VI. | VII. | VII. | IX. | X. | XI. | XII. | rok | |
t (°C) | 23,2 | 22,8 | 21,9 | 20,0 | 17,9 | 16,0 | 15,5 | 16,5 | 18,6 | 21,0 | 22,4 | 23,3 | 19,9 |
S (mm) | 238,4 | 229,7 | 214,4 | 86,0 | 46,9 | 33,3 | 22,0 | 18,2 | 16,5 | 25,3 | 77,3 | 137,9 | 1146 |
Na základě kritérií pro zařazení do typu klimatu (tab. 5.1) je právě letní období (pozor na jižní polokouli trvá letní období od října do března) tím, kdy spadne více jak 70 % ročních srážek (923 mm = 80,5 %). A protože hodnota indikující hranici sucha 10 * (2 * 19,9 + 28) = 678 mm je vyšší, než indikuje kritérium (tab. 5.1) pro zařazení do pásma suchého klimatu (skupina B), můžeme stanici z tohoto pásma vyloučit. Průměrná měsíční teplota nejchladnějšího měsíce je 15,5 °C, a to nevyhovuje podmínce pro zařazení do pásma vlhkého tropického klimatu (skupina A), avšak požadovanými teplotními charakteristikami (TMAX > 10 °C & 0 °C < TMIN < 18 °C → 23,3 °C > 10 °C & 0 °C < 15,5 °C < 18 °C) splňuje zařazení do pásma mírně teplého klimatu (skupina C). Při vyhodnocení kritérií dvou zbylých pásem (skupina D a E) můžeme tyto pásma vyloučit. Dalším krokem je zařazení do požadovaného typu podnebného pásma. Při detailním vyhodnocení požadovaných charakteristik zjistíme, že daná stanice vyhovuje jak typu Cs (SLMIN < 40 & SLMIN < SZMAX /3 → 25,3 mm < 40 & 25,3 mm < 28,6 mm, tak typu Cw (SZMIN < SLMAX /10 → 16,5 mm < 23,8 mm). Protože však více srážek spadlo během letního období, je zařazení do typu klimatu Cw, tedy pásma mírně teplého klimatu se suchou zimou, oprávněnější.
Ačkoliv je Köppenova klasifikace používána ve výuce i pro vědecké účely, objevuje se celá řada návrhů, jak celou metodiku vymezování kategorií klimatu revidovat a upravit tak, aby co nejpřesněji odpovídala reálným podmínkám (např. Peel, M., Finlayson, B. L., McMahon, T. A., 2007).
K co nejnázornějšímu posouzení sledovaných klimatologických charakteristik se pro hodnocení teplotní a vláhové bilance sestrojují klimadiagramy. Nejvěrohodnější zobrazení vztahu teploty a srážek podává klimadiagram podle Walter – Lietha, který v zásadě respektuje tyto zásady:
Mimo výše uvedené teplotní a srážkové křivky, název stanice a zeměpisné souřadnice, nadmořskou výšku a období zobrazovaných dat může být klimadiagram doplněný o níže uvedené charakteristiky (obr. 5.2):
Autorem této uznávané genetická klasifikace je ruský klimatolog Boris Pavlovič Alisov, který první verzi své klimatické klasifikace zveřejnil v roce 1940. Svého posledního zpřesnění doznala v roce 1964. Alisov vymezil hranice jednotlivých klimatických pásem podle průměrné polohy atmosférických front a na základě sezónní pozice geografických typů vzduchových hmot (obr. 5.3). Jednotlivé pásy byly ještě dále vnitřně členěny podle charakteru aktivního povrchu na kontinentální a oceánský typ, který je ještě na základě převažujících cirkulačních mechanismů a mořského proudění rozlišen na typ východních nebo západních pobřeží oceánů. V zásadě tak Alisov vymezil čtyři hlavní a tři přechodné klimatické pásy, které navíc rozlišil klimatickými typy.
V ekvatoriálním pásu převládá po celý rok ekvatoriální vzduchová hmota, jejíž odlišnost v rámci pevninského či oceánského typy je téměř zanedbatelná. Stálá intenzita slunečního záření během roku podmiňuje vyrovnaný teplotní režim. Průměrné měsíční teploty vzduchu se pohybují v intervalu 24 až 28 °, nižší teploty jsou vázány na větší nadmořskou výšku. Roční amplituda nejteplejšího a nejchladnějšího měsíce nepřesahuje 5 °C a může být i menší než 1 °C. Denní amplitudy teplot dosahují 10 až 15 °C, přičemž denní teplotní maxima přesahují v důsledku vysokého výpary a velké vlhkosti vzduchu jen zřídka 35 °C a denní minima klesají zřídka pod 20 °C. Vysoký výpar tak spolu s teplotami způsobuje velké hodnoty absolutní vlhkosti vzduchu. Také relativní vlhkost vzduchu se udržuje na vysokých hodnotách a i v nejsušších měsících překračuje 70 %. Vysoký obsah vodní páry (vzduch je blízký stavu nasycení) má za následek již při malém poklesu teploty vznik nočních radiačních mlh a vydatné rosy. Vlhkolabilní zvrstvení napomáhá vzniku oblaků druhu Cu a Cb, z nichž padají vydatné srážky. Jejich roční úhrn dosahuje v průměru 1000 až 3000 mm. Na pevnině vypadávají v důsledku nejintenzivnějšího výparu během poledne srážky v odpoledních hodinách, na oceánech v nočních. Rozložení srážek během roku je víceméně stejnoměrné, může však být v obdobích rovnodennosti (respektive v době kulminace Slunce v zenitu v dané oblasti), kdy sluneční paprsky dopadají kolmo na rovník a zvyšují tak výpar, zesíleno zenitálními dešti. Množství srážek tak závisí na aktuálně poloze tropické zóny konvergence, je-li blízko, srážky se zesilují, je-li vzdálená, na její místo se přemístil pás vyššího tlaku vzduchu a srážky jsou nižší (Libreville, obr. 5.4). Abnormální srážky (př. Kamerunská hora v Africe) jsou pak důsledkem návětrného jevu vysokých pohoří. Rozdíly mezi kontinentálním a oceánským typem klimatu jsou nepodstatné. V rovníkových oblastech Indického a Tichého oceánu nepřesahují teplotní rozdíly nejteplejšího a nejchladnějšího měsíce 1,5 °C. Rovníkové oblasti Atlantské oceánu ovšem v důsledku proudění studeného Benguelského proudu vykazují teplotní rozdíly vyšší (3–4 °C). Proto se v Guinejském zálivu pohybují průměrné červencové teploty na spodní hranici tohoto pásu (Libreville, Gabon 24,3 °C, obr. 5.4), zatímco lednové stoupají k 26 až 27 °C (Libreville 26,8 °C). Západní části oceánů nejsou v rovníkových oblastech ovlivňovány studenými mořskými proudy, proto jsou průměrné měsíční teploty během celého roku stabilní (Manaus, Brazílie 26,0–27,5 °C, obr. 5.4). Ekvatoriální pás je rozšířený zejména v povodí Amazonky, oblasti Guinejského zálivu, na jihu Malajského poloostrova a na některých sundských (Sumatra, Borneo aj.) a jiných indonéských ostrovech, které se nacházejí v okolí rovníku.
Pás rovníkových monzunů se rozkládá v oblastech, kde v létě převládá ekvatoriální vzduchová hmota a v zimě tropická vzduchová hmota. V době letního monzunu při proudění od rovníku vzrůstá vlhkost vzduchu, klesá denní amplituda teploty a vypadávají vydatné srážky v podobě lijáků. Při zimním monzunu vlhkost vzduchu na pevninách prudce klesá, stejně jako množství srážek a roste denní amplituda teploty.
Kontinentální typ klimatu (obr. 5.5) je specifický vlhkým létem a suchou zimou. Nejteplejším a nejsušším obdobím roku je jaro, kdy průměrné měsíční teploty vzduchu často přesahují 30 až 35 °C. Hlavní teplotní minima připadají na zimu a druhotné na léto, které souvisí s příchodem monzunu. Srážky vypadávající v podobě lijáků se zmenšují s rostoucí vzdáleností od rovníku a kolísají od 1000–2000 mm do 300–400 mm v závislosti na trvání období dešťů. Abnormální srážkové úhrny jsou způsobené orografickým efektem (př. Čerápundží v podhůří Himalájí – ø 12 000 mm za rok).
V oblastech s oceánským typem klimatu je zimní monzun charakterizován stabilním a letním instabilním zvrstvením, takže pravděpodobnost srážek je v létě podstatně vyšší než v zimě. V ročním chodu teploty se v zimních měsících v porovnání s létem projevuje pokles o 3 až 5 °C (Darwin, obr. 5.5). Mezi typem klimatu západních a východních břehů se projevují podstatnější rozdíly při srážkových úhrnech během zimního monzunu. Hlavními geografickými oblastmi výskytu jsou jižní a jihovýchodní Asie (poloostrovy Přední Indie a Zadní Indie), jihovýchodní část Číny, východní Afrika od Somálska po sever Mosambiku, západní a střední Afrika severně od Guinejského zálivu po spojnici mezi Senegalem a Jižním Súdánem, severní část Austrálie, sever Jižní Ameriky a severní část Brazilské vysočiny.
V tropickém pásu převládá celoroční vliv tropické vzduchové hmoty. Charakteristický je výskyt anticyklón na oceánech a termických níží s malými tlakovými gradienty na pevninách. Tropický vzduch obsahuje málo vodní páry, což je způsobeno nedostatkem vláhy na kontinentech a zadržujícím vlivem pasátové inverze nad oceány. Proto je oblačnost malá a aktivní povrch je intenzivněji ozářen než v rovníkových oblastech.
Kontinentální typ klimatu (obr. 5.6) je charakterizován extrémní ariditou, horkým létem a vysokým obsahem prachových částic v ovzduší. Patří sem oblasti s absolutními maximy teploty vzduchu na Zemi. Letní průměrné měsíční teploty se pohybují mezi 30 až 35 °C, průměrná měsíční teploty nejchladnějšího měsíce pak mezi 10 až 15 °C. Denní amplitudy teploty vzduchu mohou dosahovat až 40 °C, roční se pohybují v průměru kolem 20 °C. Srážky vypadávají přes silnou termickou konvekci jen zřídka. Relativní vlhkost vzduchu dosahuje v létě v průměru 30 %, v zimě nepřesahuje 50 %. Časté jsou prachové víry a písečné bouře. Kontinentální typ tropického pásu dominuje zejména v centrálních oblastech kontinentů, jako jsou poušť Sahara, vnitrozemí jižní Afriky, Arabský poloostrov, vnitrozemí Austrálie atd.
Oceánský typ klimatu (obr. 5.7) je specifický menší roční a denní amplitudou teploty vzduchu a vyšší vlhkostí vzduchu.
Tropické klima západních břehů pevnin (obr. 5.8) má oproti jiným oblastem v tropickém pásu nízkou průměrnou měsíční teplotu vzduchu (18 až 20 °C), velmi málo srážek (méně než 100 mm ročně) a vysokou relativní vlhkost vzduchu (80 až 90 %). Chladnější podnebí těchto oblastí je způsobeno zejména přísunem chladnějšího vzduchu z vyšších zeměpisných šířek po východním okraji tropických tlakových výší, které zároveň pohání studené mořské proudy tekoucí podél západních pobřeží kontinentů. Tento svérázný typ klimatu pobřežních pouští je rozšířen například u západního pobřeží Afriky (pobřežní pouště Sahary, Atacama, Namib) či Jižní Ameriky (poušť Atacama). Ve stabilně zvrstveném vlhkém vzduchu vznikají často mlhy. Velmi dobře je vyvinuta brízová cirkulace, která do vnitrozemí přináší tento jediný zdroj vody.
Tropické klima východních břehů pevnin se od předchozího typu liší vyšší teplotou vzduchu a podstatně vyššími srážkami.
Pasátová inverze je vyjádřená slabě a většinou leží nad hladinou kondenzace. Výsledný charakter klimatu vzniká přísunem teplejšího a vlhčího vzduchu, který proudí po západním okraji tropických tlakových výší pohánějící také teplé mořské proudy. Vyšší teplota mořské vody zvyšuje výpar a umožňuje tak vznik atmosférických srážek, které jsou pasátovým prouděním dopravované na pevninu. Svými charakteristikami je tropické klima východních břehů pevnin velmi podobné ekvatoriálnímu klimatu s tím rozdílem, že má v zimním období nižší teploty vzduchu. Je příznačné pro východní pobřeží Austrálie, Mosambiku či Brazílie.
V létě převládá tropická vzduchová hmota (suché a jasné počasí), v zimě pak polární vzduchová hmota (chladnější a deštivější počasí).
Kontinentální subtropický typ se vyznačuje v létě stejnými hodnotami radiační bilance jako tropický pás. Oblaka se prakticky netvoří, převládá suché a jasné počasí. Průměrné měsíční teploty vzduchu nejteplejšího měsíce jsou v intervalu 25–30 °C, nejchladnějšího pak 0–5 °C, v oblastech se zápornou energetickou bilancí, mohou hodnoty klesat i pod bor mrazu (Kansas City, obr. 5.9). V zimě v důsledku posunu anticyklón k jihu je oblast pod vlivem cyklonální činnosti, s níž souvisí zimní a jarní srážkové období. Roční úhrn srážek se pohybuje kolem 500 mm, místy klesá i pod 300 mm. Vyšší hodnoty srážek jsou vázány na vyšší nadmořské výšky, ve kterých jsou maxima koncentrována na konec zimy a začátek jara. Srážky někdy vypadávají v podobě sněhu, stálá sněhová pokrývka se však netvoří. S tímto typem klimatu se můžeme setkat ve vnitrozemí Pyrenejského poloostrova, jihozápadní a střední Asie, Argentiny či v USA.
Vyšší extrémy může očekávat ve vnitrozemí Asie (severní Irán, Afghánistán, jižní části středoasijských republik a severozápad Číny), kde se rozsáhlé pole tlakové výše vytváří i v zimním období. Kromě velmi silných větrů od jara do léta (jen SZ Čína má od dubna do července 40 dnů se silnými větry), lze v těchto oblastech očekávat nízké teploty pod bodem mrazu během zimního období a denní maxima v létě dosahujících až 40 °C. Srážky se pohybují v rozmezí 100–300 mm a jsou v důsledku kontaktu tropické a polární vzduchové hmoty častější na jaře. Obdobné podmínky lze vysledovat také na americkém středozápadě v oblasti Nevady, kde se ovšem z důvodu menší plochy pevniny nevytváří tak silný vliv anticyklón během zimního období. Ačkoliv zde můžeme v důsledku specificky utvořeného reliéfu (uzavřené Údolí Smrti – Death Valley podmiňující během léta neustálou konvekci a oteplování cirkulujícího vzduchu bez možnosti výrazného ochlazení při jeho stoupání) naměřit výrazná denní maxima během letního období (57,6 °C).
Pro oceánský typ klimatu je charakteristický vyrovnanější chod teploty vzduchu (teplota nejchladnějšího měsíce kolem 12 °C, nejteplejšího kolem 20 °C; př. Auckland – obr. 5.10) s menší roční amplitudou teploty. V případě převažujícího vlivu některého z lokálních geografických činitelů (např. vliv studené Sibiřské tlakové výše v zimním období a letních monzunů na Japonsko, obr. 5.10), se některé hodnoty liší.
Subtropické klima západních břehů pevnin (též středomořské; Lisabon – obr. 5.11) je typické teplým, suchým a slunečným létem a relativně teplou deštivou zimou, během níž vypadává větší část ročního úhrnu srážek, který může dosahovat až 1000 mm.
Ráz počasí je závislý na poloze polární fronty, která s sebou přináší deštivé cyklonální počasí. Průměrná teplota nejchladnějšího měsíce se pohybuje mezi 10 až 12 °C a nejteplejšího mezi 18 až 20°C (z důvodů proudění studených mořských proudů). Kromě středomoří se s tímto typem klimatu můžeme také setkat na západním pobřeží USA, Chile, JAR či v jihozápadní Austrálii.
Zcela odlišný klimatický ráz (monzunový) má typ subtropického klimatu východních pobřeží pevnin (Šanghaj – obr. 5.11), kde se zimní měsíce vyznačují suchým, poměrně chladnějším počasím při vpádech suchého kontinentálního vzduchu mírných šířek. Průměrná teplota nejteplejšího měsíce se pohybuje mezi 22 až 26 °C. Srážková činnost (1200–2000 mm) se koncentruje na letní období při proudění z oceánu s velkou oblačností a vysokou relativní vlhkostí vzduchu (80 až 85 %).
Klimatické podmínky jsou dány převládáním vzduchu mírných šířek – polární vzduchové hmoty. Výrazná cyklonální činnost umožňuje vpády arktického a tropického vzduchu. Na rozdíl od tropických šířek, kde hraje hlavní roli transformace vzduchových hmot, má v tomto páse rozhodující význam advekce vzduchu. Bilance záření nabývá v zimním období na pevninách již záporné hodnoty a i přes vysoké letní hodnoty je výpar, a tedy i srážky, podstatně nižší než v tropických oblastech. Charakteristickým rysem je velká proměnlivost počasí.
Kontinentální typ (obr. 5.12) se v létě vyznačuje poměrně vysokou teplotou, nízkou relativní vlhkostí a nestabilním zvrstvením, v zimě nízkými teplotami, vysokou relativní vlhkostí a velkou stabilitou vzduchu.
Stabilní zvrstvení a ochlazování od zemského povrchu vede v nitru kontinentů ke vzniku mohutných anticyklón (např. Sibiřská tlaková výše, Kanadská tlaková výše), v nichž mohou teploty vzduchu klesat na -30 až -40 °C. Kontinentální typ je charakteristický vysokými ročními amplitudami teploty vzduchu (30 až 60 °C) a mezidenní změnou teploty vzduchu často o 20 až 30 °C (vpády arktického vzduchové hmoty). Průměrná teplota vzduchu nejchladnějšího měsíce se pohybuje ve velkých rozmezích mezi -10 až -30 °C, nejteplejšího měsíce pak mezi 15 až 22 °C. Roční úhrn srážek kolísá mezi 300 až 600 mm, přičemž maximum srážek připadá na léto, kdy je v důsledku výparu nejvyšší obsah vodní páry v ovzduší.
V podmínkách oceánského klimatu je v průměru 1,5 krát vyšší radiační bilance než na kontinentech, přičemž i v zimě má oceán oteplující vliv na atmosféru. Také cyklonální činnost je rozvinuta během celého roku. Proto se tento typ vyznačuje malou denní a roční teplotní amplitudou při teplejší zimě a chladnějším létu a poměrně rovnoměrným rozložením srážek během celého roku (obr. 5.12). Průměrné měsíční teploty vzduchu nejteplejšího měsíce se pohybují mezi 12 až 16 °C, nejchladnějšího měsíce mezi 2 až 8 °C.
Mírné klima západních pobřeží pevnin je charakterizováno převládáním mořského vzduchu mírných šířek a cyklonální činností během celého roku. Proto je zima poměrně teplá a léto chladné (v zimě zůstávají průměrné měsíční teploty vzduchu kladné, v létě nepřesahují 20 °C). Srážky jsou relativně rovnoměrně rozložené, přičemž jejich maximum připadá na podzim nebo zimu. Roční úhrn dosahuje 600 až 1000 mm, na návětrných svazích hor více jak 2000 mm. Počasí je většinou zamračené a deštivé, v zimním půlroce s častými mlhami. S tímto typem klimatu se setkáme v západní Evropě, západní Kanadě nebo na jihu Jižní Ameriky.
Mírné klima východních pobřeží pevnin má výrazný monzunový charakter. V zimě je pod vlivem severozápadního proudění po východní periferii pevninských anticyklón, v létě pod vlivem cyklonální činnosti od jihovýchodu. Proto je zima studená a suchá (průměrná teplota nejchladnějšího měsíce se pohybuje mezi -5 až -12 °C), léto deštivé a chladné nebo mírně teplé (průměrná teplota nejteplejšího měsíce se pohybuje mezi 16 až 20°C). Srážek spadne 500 až 1000 mm, na východních návětrných svazích hor přes 2000 mm ročně. Vyskytuje se na východním pobřeží Asie a Kanady.
Je charakteristické převládáním arktické vzduchové hmoty v zimě a polární vzduchové hmoty v létě.
Kontinentální subarktický typ klimatu (př. Verchojansk – obr. 5.14) má velmi chladnou (průměrné měsíční teploty vzduchu -30 až -50 °C) a dlouhou zimu a relativně teplé (průměrné teploty 15 až 18 °C), krátké léto. Teploty vzduchu klesají v údolích při stagnaci vzduchu až na velmi nízké hodnoty (-50 až -70 °C) a roční amplitudy jsou největší na světě (kolem 65 °C). Množství srážek, které vypadávají nejčastěji v létě na frontách polární vzduchové hmoty, je malé (kolem 200 mm ročně) a souvisí s malým obsahem vodní páry v ovzduší při poměrně nízkých teplotách. V zimním období jsou také v důsledku silného vyzařování způsobené dominancí oblastí vysokého tlaku vzduchu častější mlhy. Vyskytuje se v Rusku a Kanadě.
Oceánský subarktický (subantarktický) typ (př. Frederikshab – obr. 5.14) je charakteristický sezónní výměnou mořské arktické vzduchové hmoty (zima) a polární vzduchové hmoty (léto), přičemž roční amplituda teploty vzduchu nad oceány většinou nepřesahuje 16 °C, poblíž pobřeží se pak pohybuje mezi 20 až 35 °C. Zima je relativně mírná (průměrné měsíční teploty kolem -10 °C) a léto chladné s nižšími teplotami než na kontinentu (teploty nepřesahují 10 °C).
Radiační bilance je po většinu roku záporná v důsledku vysokého albeda povrchu krytého sněhem a ledem. Teplota vzduchu zůstává i v létě nízká. Průměrné teploty zimních měsíců se liší jen málo. Srážek vypadává při nízkém obsahu vodní páry způsobené dominancí tlakových výší v ovzduší málo, ale výrazně převyšují výpar.
Kontinentální polární klima je typické pro Antarktidu. Má mimořádně mrazivé zimy (průměrné měsíční teploty se pohybují okolo -30 °C (mohou však klesat k -50 až -60 °C) a studená léta, kdy průměrná teplota vzduchu všech měsíců je záporná. V Antarktidě byly zjištěny vůbec nejnižší teploty vzduchu na Zemi (na stanici Vostok 21. 7. 1983 byla naměřena teplota -89,2 °C). Typické jsou studené svahové větry a silné proudění v okrajových částech Antarktidy. Množství srážek nepřesahuje 40 až 50 mm ročně, k okrajům kontinentů vzrůstá na 600 až 700 mm.
Oceánské polární klima má oblast Arktidy (s výjimkou centrální části Grónska). V létě zde teploty vzduchu vystupují až nad 0 °C, v zimě klesají pouze na -10 až -30 °C, což je způsobeno oteplujícím vlivem Atlantského oceánu. Roční úhrn srážek činí 150 až 200 mm, v okrajových částech až s potenciální cyklonální aktivitou 300 mm.
S ohledem na možnou rozsáhlost kapitol věnujících se popisu klimatických poměrů kontinentů světa bude následující kapitola zaměřena jen na stěžejní znaky klimatu v úzké vazbě na Alisovu klasifikaci klimatu (stěžejní kódy pro identifikaci klimatu podle Köppenovy klasifikace jsou uváděny v závorce). Pokud není rozvedeno jinak, lze na uvedené typu klimatu aplikovat makroklimatické charakteristiky uvedené v předchozí kapitole. Detailněji se rozbor bude věnovat pouze Evropě. Protože je vysvětlení jednotlivých dějů uvedeno v předchozích kapitolách, je následující text uváděn pro větší přehlednost strukturovaně.
Základní znaky evropského klimatu
Stěžejní klimatogeografičtí činitelé:
Cirkulace vzduchu nad Evropou má sezónní rytmus, ve kterém se promítá vliv arktické, polární a tropické vzduchové hmoty.
V zimě převažuje vliv stacionární Islandské tlakové níží, Azorské tlakové výše, Sibiřské tlakové výše a oblasti vysokého tlaku vzduchu nad Arktidou. Značné tlakové gradienty mezi Azorskou tlakovou výší a Islandskou tlakovou níží podmiňují silné západní až jihozápadní proudění vzduchu, které je sice ve spodní vrstvě narušováno nerovností terénu a celkovou orografií (Alpsko-karpatský systém), ale i tam převládá proudění vzduchu se západní složkou. Nad teplejší Středozemní moře se z mírných šířek přesunula polární vzduchová hmota a vytváří zde oblast nižšího tlaku vzduchu podmiňující převahu severního proudění (etésiové větry). Východní Evropa je pod vlivem oblasti vysokého tlaku vzduchu, která umožňuje pronikání studeného vzduchu do střední Evropy od východu a arktického vzduchu od severu. Od Atlantského oceánu postupují po třech hlavních drahách cyklóny, v nichž vzduch je v těchto poměrně teplý a vlhký. První vede nad severní částí Islandu a Skandinávského poloostrova a je spojena s polohou arktické fronty. Druhá a třetí dráha jsou spojeny s polohou atlantské polární fronty a její středomořské větve. V zimním období jsou dráhy jejich cyklón nejčastěji nad severní částí Britských ostrovů, nad jižní Skandinávií a Baltským mořem. Cyklóny středomořské větve polární fronty se pohybují nejčastěji od Lvího zálivu k jižní části Apeninského poloostrova a odtud dále nad Balkánský poloostrov, na východ od něho se pak část cyklón přemísťuje k Černému moři a Krymu, část pak nad Malou Asii a Blízký východ. Průběh lednových izoterm má v důsledku převládajícího západního proudění téměř poledníkový směr, zimy jsou však proměnlivé a někdy bývají více či méně narušovány vpády arktické vzduchové hmoty. Ta vzniká jako následek vytvoření tlakové výše nad Skandinávským poloostrovem a za předpokladu přesunu nad Britskými ostrovy může proudit až nad Středozemní moře, kde vyvolává husté sněžení a deště. Hodnoty průměrných měsíčních teplot nejchladnějšího měsíce se ve směru na východ odlišují. V oblasti Středozemního moře dosahují 8 až 12 °C, při pobřeží Atlantského oceánu se pohybují nad 5 °C a na území vzdálenějším od pobřeží do 5 °C. Ve střední Evropě jsou průměrné měsíční lednové teploty již záporné i na rovinách (do −3 °C), ve střední části Skandinávského poloostrova klesají k −12 až −15 °C. Na ostrovech západní Evropy a při pobřeží bývá v průměru únor chladnější než leden (důsledek minimální teploty svrchní vrstvy Atlantského oceánu v únoru).
Na jaře slábne vývoj Islandské tlakové níže a Sibiřské tlakové výše (postupné oslabení západního proudění), cyklonální činnost se oslabuje, zvětšuje se sluneční radiace a v souvislosti s rozšiřováním tlakové výše nad Středozemním mořem a posunem azorské tlakové výše k severu zesiluje proudění vzduchu od jihu a jihozápadu. Oceánský vzduch postupující nad pevninu je již chladnější nežli ohřátý vzduch nad pevninou a přináší na polárních frontách větší množství srážek. Nestálý systém rozložení tlakových útvarů zvláště v první polovině jara vytváří podmínky pro výrazné změny počasí na téměř celém území Evropy. Vpády studeného vzduchu od severu a od severozápadu přinášejí pokles nočních a někdy i denních teplot pod bod mrazu. Tropický vzduch nad Středozemním mořem je také ještě nestabilní a přítomná cyklonální činnost je zdrojem srážek. Přímořské oblasti západní, ostrovní a severní Evropy vykazují z důvodu pronikání chladné mořské polární vzduchové hmoty pozdní nástup léta, radiační bilance na Skandinávském poloostrově je ovlivňována vysokou spotřebou energie slunečního záření na tání sněhové pokrývky. Jaro je zde krátké a jeho nástup je opožděný.
V létě se projevuje vliv tropické a polární vzduchové hmoty. Dominantním tlakovým útvarem je Azorská tlaková výše, která se vysunuje do jižní a střední Evropy, přičemž roste také vliv Íránské tlakové níže. Převládající anticyklonální proudění přináší do jižní, střední i západní Evropy slunečné a teplé počasí. Průměrné měsíční teploty nejteplejšího měsíce se ve Středomoří pohybují kolem 25 °C, v přímořských oblastech západní a severní Evropy mezi 15–18 °C a ve vnitrozemí střední a východní Evropy pak okolo 20 °C. Teplotní režim léta je určován především radiačními poměry, proto mají červencové izotermy téměř rovnoběžkový průběh. Cyklonální činnost je v tuto dobu vázaná na polární frontu vysunutou nad Britské ostrovy, Island a Skandinávii. Srážkové pole nad Evropou je velmi nerovnoměrné. V oblasti Středozemního moře spadne srážek kromě nejvyšších hor velmi málo, v ostatních částech Evropy jsou hojné a jejich podíl na celoročním úhrnu se zvyšuje směrem na východ. V plošném rozložení srážek letního období se však výrazně projevuje situační poloha horských a rovinných území – v západní, střední i severní Evropě jsou roviny a kotliny ležící v dešťovém stínu hor značně sušší nežli návětrné a vrcholové části hor.
Během podzimu probíhá postupný přechod od letních synoptických situací k zimním. V říjnu a listopadu je již v severní a střední Evropě záporná radiační bilance. Zesiluje pronikání mořského vzduchu ze severních částí Atlantského oceánu a tím i přenos vláhy do vnitrozemí, čímž dochází k ochlazení povrchu. Začátek podzimu je tak obdobím malých srážek, jejich množství se se zapojením teplého oceánského vzduchu postupně zvyšuje.
Pro přesnější dokreslení teplotních a vláhových poměrů využijte webovou stránku www.klimadiagramme.de obsahující celou řadu klimadiagramů.
Roční chod teplot je více ovlivněn nadmořskou výškou, než zeměpisnou šířkou nebo zeměpisnou délkou. Vyjadřuje se průměrnými teplotami jednotlivých měsíců a extrémními průměrnými měsíčními teplotami. Nejteplejším měsícem v roce je červenec s průměrnou teplotou 16,7 °C (nejtepleji je v pražském Klementinu 19,7 °C a nejchladněji na Sněžce 8 °C). Nejchladnějším měsícem je leden s průměrnou teplotou −2,9 °C (nejtepleji je v pražském Klementinu −0,2 °C a nejchladněji na Sněžce −7,8 °C). Nejnižší průměrné roční teploty jsou vázány na horské oblasti hraničních pohoří (Sněžka – průměrná nejnižší teplota je 0,2 °C) a inverzní sníženiny, ve kterých byly naměřeny historicky nejnižší teploty (Litvínovice u Českých Budějovic: −42 °C, 1929). Nejvyšší průměrné teploty se nacházejí v oblastech nížin, konkrétně v Polabí a v Dolnomoravském úvalu (Praha Klementin 10 °C, Hodonín 9,5 °C). Absolutní teplotní maximum 40,2 °C bylo naměřeno v červenci 1983 v Praze Uhříněvsi. Vyšší teploty, než by odpovídaly nadmořské výšce, byly zaznamenány v podhůří Hrubého Jeseníku, na Opavsku a v podhůří Šumavy. Důvodem je přítomnost vzdušného proudění s podobnými vlastnostmi jako má fén a ten při přetékání horských překážek otepluje zmíněné oblasti. Naopak nižší teploty oproti původním předpokladům můžeme očekávat v centrálních částech Středočeské pahorkatiny a v oblastech Českomoravské vrchoviny. Důvodem je tvar těchto celků, které mají podobu rozsáhlých kleneb, a to vede k intenzivnějšímu vyzařování tepelné energie a následnému ochlazení (průměrné teploty nejteplejšího měsíce 12–14 °C, průměrné teploty nejchladnějšího měsíce −4 až −6 °C). Z tohoto důvodu se tyto oblasti také označují jako Česká Kanada a Česká Sibiř.
Průměrný roční srážkový úhrn je 680 mm a distribuce srážkových úhrnů závisí na převládajícím směru proudění vzduchu (převažuje západní proudění s proměnlivou severozápadní a jihozápadní složkou) a nadmořské výšce. Nejvíce srážek (1200–1600 mm) spadne na návětrných stranách Jizerských hor, Moravskoslezských Beskyd, Hrubého Jeseníku a Šumavy. Naopak nejsuššími jsou právě oblasti ležící ve srážkovém stínu Krušných hor (Žatecko, Louncko, Rakovnicko, Mostecká pánev), dolní Povltaví, severní okolí Plzně, okolí Brna a Dyjskosvratecký úval, kde se projevuje převládající proudění suchého teplého tropického vzduchu z jihu a jihovýchodu. Absolutně nejvyšší denní úhrn srážek 342 mm byl naměřen v červenci 1897 na stanici Nová Louka v Jizerských horách a nejvyšší roční úhrn srážek 2201 mm na stanici Jizerka taktéž v Jizerských horách. Nejnižší roční úhrn srážek 247 mm byl zaznamenán shodně v roce 1933 na stanici Velké Přítočno v Jizerských horách a v roce 1959 na stanici Skryje na středním toku Berounky.
Poměrně pravidelné odchylky denních hodnot meteorologických prvků od jejich průměrných hodnot bývají v daných částech roku označovány jako povětrnostní singularity. Ty jsou podmíněny již výše zmíněnými vpády vzduchových hmot. K nejznámějším singularitám patří v České republice ledoví muži, babí léto, medardovské počasí či vánoční obleva. Ledoví muži objevující se v první polovině května představují vpády studené arktické vzduchové hmoty od severu nebo severozápadu. Proudící mořský vzduch s sebou přináší ochlazení a bezoblačné noci s výskytem mrazíků. Babí léto nastává v druhé polovině září a v říjnu a představuje období slunečného, teplého a suchého počasí. Vzniká v důsledku tvorby tlakové výše nad střední Evropou. V jeho průběhu lze pozorovat vyšší denní teplotní amplitudy mezi teplejším dnem a chladnější nocí. Medardovské počasí se na naše území dostavuje nejčastěji v červnu nebo začátkem července a přináší relativní ochlazení doprovázené zvýšenou oblačností a srážkami. Tyto změny vyvolává příliv chladného mořského polárního vzduchu z Atlantského oceánu, který proniká až do střední Evropy. Vánoční obleva nastává obvykle mezi Vánocemi a Novým rokem a představuje poměrné teplé a vlhké počasí, které je důsledkem proudění teplého mořského polárního vzduchu ze západu a jihozápadu. Ačkoliv většinou přináší vzestup teplot vzduchu a následná tání sněhové pokrývky, ve vyšších polohách může podpořit vydatné sněžení.
Podle Köppenovy klasifikace klimatu (viz příloha) náleží území České republiky převážně do typu klimatu Cfb (mírně teplé klima bez suchého období s horkým létem), kdy lze se vzrůstají nadmořskou výškou odlišit typy Dfb (mírně studené klima bez suchého období s teplým létem), Dfc (mírně studené klima bez suchého období s chladným létem) a ET (polární klima tundry). Alisova klasifikace klimatu řadí podnebí ČR do mírného pásu kontinentálního typu s větším projevem oceánského klimatu (atlantsko – kontinentální skupina) označovaného jako přechodné. Proto bylo v 70. letech 20. století vypracováno E. Quittem detailnější členění na mezoklimatické typy klimatu, které vychází z rozložení průměrných teplot vzduchu, počtu letních, mrazových, ledových aj. dnů, srážkových dnů s určitým úhrnem, počtu dní se zataženou oblohou a jiných charakteristik. V České republice tak byly vymezeny 3 hlavní oblasti: teplá, mírně teplá a studená. Teplá oblast svými charakteristikami pokrývá území nížin, dolních toků řek a úvalů (Polabská nížina, dolní tok Ohře, Vněkarpatské sníženiny, Dolnomoravský úval), mírně teplá oblast se nachází v pahorkatinách a vrchovinách a chladná oblast je vázána na nejvyšší pohoří.
Základní znaky asijského klimatu
Stěžejní klimatogeografičtí činitelé:
Základní znaky afrického klimatu
Stěžejní klimatogeografičtí činitelé:
Významným klimatickým prvkem v klimatu Afriky je posun tropické zóny konvergence (TZK) a děje, které s ní souvisí (obr. 4.10). V červenci se TZK nachází zhruba na 18° s.š. a k ní proudí ze severní a severozápadní Afriky kontinentální tropický vzduch. Z jižní strany ovšem proudí od jihozápadu z oblasti vysokého tlaku vzduchu (nachází se v oblasti pod rovníkem) vlhký mořský rovníkový vzduch. Nad Saharou se vytváří se díky vysokým teplotám oblast nízkého tlaku vzduchu (tzv. saharské minimum), zatímco nad Kalahari oblast vysokého tlaku vzduchu (tzv. kalaharské maximum). Za těchto popsaných okolností přestupuje jihovýchodní pasát rovník. V oblasti Guinejského zálivu se vlivem Coriolisovy síly stáčí doprava a nabývá svými charakteristikami monzunového proudění. Letní tropický monzun přivádí na pevninu od jihozápadu vlhký oceánský vzduch, zatímco zimní tropický monzun vane od severovýchodu a přivádí suchý kontinentální vzduch. Protože při postupu směrem na jih TZK nepřekračuje v oblasti Guinejského zálivu rovník, má toto území v průměru vyrovnané srážky po celý rok. Určitá odchylky vznikají následkem zesílení proudění studeného Benguelského proudu.
V lednu je TZK přesunuta na jih a probíhá od guinejského pobřeží přes Kamerunskou horu, Kongo, Malawi a přes severní výběžek Madagaskaru. V té době proudí ze Sahary (a přilehlé části Asie), nad níž se nachází oblast vysokého tlaku vzduchu (tzv. saharské maximum), přes západní a rovníkovou Afriku kontinentální tropický vzduch a přináší velmi horké a suché počasí. V Indickém oceánu proudí z oblasti Jihoindické tlakové výše jihovýchodní pasát, který s sebou přináší vlhký mořský rovníkový nebo tropický vzduch.
Analogicky se s přesouváním TZK přesouvají také anticyklonální oblasti v Atlantském oceánu a Indickém oceánu.
Základní znaky klimatu
Stěžejní klimatogeografičtí činitelé:
Základní znaky klimatu
Stěžejní klimatogeografičtí činitelé:
Základní znaky klimatu
Stěžejní klimatogeografičtí činitelé:
Srážkové úhrny
Severní části mají obecně více srážek než jižní.
Ve srážkově deficitních oblastech vznikají občasně tekoucí vodní toky creeky, jejichž údolí po většinu roku modeluje vítr.
Základní znaky klimatu
Antarktida je nejchladnějším kontinentem na Zemi. Podnebí je extrémně studené, v centrálních oblastech navíc se srážkovým deficitem (spadne méně jak 50 mm srážek ročně). V centrálních částech Antarktidy je stálá anticyklonální. Srážky však dosahují pouze několika mm za rok a většinou je tvoří navátý sníh.
Ve vnitrozemí Východní Antarktidy byla ve stanici Vostok naměřena dne 21. července 1983 absolutně nejnižší teplota na Zemi (−89,4°C). Teploty nejchladnějšího měsíce (červenec) se ve vnitrozemí pohybují průměrně od −40 °C do −70 °C, extrémy dosahují i −90 °C, teploty nejteplejšího měsíce (leden) kolísají mezi −10 °C a −40 °C.
Roční srážky se ve vnitrozemí pohybují okolo 50–250 mm, směrem k pobřeží jejich množství stoupá až na 500 mm, výjimečně i výše. Navíc je Antarktida největrnějším kontinentem na Zemi. Rychlost větru směrem do vnitrozemí klesá.
Kolísání (fluktuace) klimatu představuje periodické nebo rytmické změny podnebí, které jsou dány dlouhodobým kolísáním hodnot meteorologických prvků s relativně vysokou amplitudou. Vzhledem ke krátkému trvání přístrojových měření nelze jednoznačně stanovit trend změn hodnot meteorologických prvků, a tak nelze hovořit o jednostranném charakteru změny. Kolísání klimatu se nejčastěji projevují v teplotních či srážkových změnách, v délce slunečního svitu, oblačnosti apod. Rozsahem se projevují od místního přes regionální až po globální měřítko a jsou zapříčiněny zejména dlouhodobějšími vratnými změnami všeobecné cirkulace atmosféry. Projevy kolísání mají různě dlouhou časovou periodu a můžeme za ně považovat i současné kolísání klimatu, které je označováno jako globální oteplování.
Změny klimatu jsou projevem dlouhodobé nestálosti klimatického systému a rozumíme jí jednosměrnou změnu hodnot meteorologických prvků, při které dochází například k oteplení či ochlazení spojenému s odpovídající změnou hodnot ostatních meteorologických prvků. Postihuje vždy oblasti v globálním měřítku, a proto ne vždy se stejnou intenzitou. Příčinami klimatických změn v minulosti Země se zabývalo mnoho hypotéz, některé byly založeny na faktorech, jejichž působení se předpokládá a nedokazuje se, jiné hodnotily reálně existující faktory s ohledem na dostupná data. Příčiny, které vyvolávají klimatické změny, můžeme rozdělit na astronomické, terestrické, cirkulační a antropogenní.
Tyto faktory jsou dány především změnou parametrů oběžné dráhy Země, pohybem Slunce v Galaxii, kolísáním solární konstanty, změnou sluneční aktivity, srážkami s asteroidy, slapovými vlivy Měsíce a Slunce aj. Významné vysvětlení v rámci těchto faktorů podal v polovině 20. Století srbský geofyzik Milutin Milankovič. V rámci své hypotézy známé jako Milankovičovy cykly popisuje periodické změny klimatu a výskyt dob ledových a meziledových, které jsou způsobeny cyklickou precesí zemské osy, sklonem ekliptiky a excentricitou (výstředností) oběžné dráhy Země. Pohyb zemské osy zvaný precese se odehrává v cyklech přibližně mezi 19 a 21 tisíci lety a má vliv zejména na délku perihélia (úhlové vzdálenosti od bodu jarní rovnodennosti). Sklon zemské osy se v periodě 40 tisíc let mění v rozmezí až 21,8–24,4° a snižuje se o polovinu úhlové vteřiny za rok (maxima dosáhl před 10 tisíci lety). Tento fakt má vliv na pozici polárních kruhů a tropických obratníků. Země obíhá kolem Slunce po eliptické dráze, jejíž excentricita se mění od nuly (kruhová dráha) do 0,06 v cyklu necelých 100 tisíc let. V průběhu posledních 100 tisíc let dosahovala excentricita hodnotu 0,02 nebo méně. Současná hodnota je 0,0167 a maximum 0,019 dosazené před 10 tisíci lety bylo velmi nízké. Významná maxima se odehrávala před 110, 200, 300, 600, 700 a 960 tisíci lety. Stotisícový klimatický cyklus ovládá klima posledního milionu let, čímž potlačuje výše zmíněný důležitější čtyřicetitisícový cyklus pravděpodobně proto, že hmota ledovců nabyla takových rozměrů a tím ovládá celkovou teplotní setrvačnost. Při vysoké excentricitě je sezónní rozdíl v množství sluneční energie až 30 %, v současné době dosahuje asi 7 %, při kruhové dráze je nulový. V 50. letech minulého století byla Milankovičova práce podrobena značné kritice, avšak výzkumy hlubokomořských sedimentů ze 60. a 70. let jeho výsledky potvrzují.
Terestrické faktory zahrnují odlišnosti v rámci planety Země, které se týkají především změny magnetického pole Země, pohybů kontinentů a s nimi souvisejících změn v rozložení pevnin a oceánů, vlivu mořských proudů, sopečné činnosti, propustnosti atmosféry aj. Mezi významné aspekty patří právě pohyb kontinentů, přičemž současné rozložení pevnin a oceánů s ohledem na související mořské proudění a všeobecnou cirkulaci atmosféry spíše nahrává chladnějšímu podnebí. Obdobně hraje nezanedbatelnou roli také orogeneze (vznik horských systémů), zvětrávání, eroze a sedimentace, jejichž činnost ovlivňuje jak složení atmosféry (zvětrávání a sedimentace má podíl na objemových změnách v CO2), tak charakter aktivního povrchu, na jehož vlastnostech závisí například hodnota albeda, s níž jsou spjaty teplotní poměry přízemní vrstvy atmosféry. Během sopečné činnosti se do troposféry dostává velké množství plynů i pevných částic, které tak následně atmosféru zakalí. Její vliv na podnebí je v současnosti zanedbatelný, ale v historii Země došlo k několika velkým sopečným výbuchům (Tambora – 1815, Krakatoa – 1883), které uvolnily do atmosféry tak velké množství plynů a prachu, že způsobilo globální pokles teploty v řádech desetin stupně Celsia.
Cirkulační faktory představují příčiny související se změnami ve všeobecné cirkulaci atmosféry, což potvrzují i současné výsledky studia kolísání klimatu. Je známo, že cirkulační mechanismy jsou závislé na změnách sluneční aktivity. Byly vysledovány 11leté a 80leté periody sluneční aktivity, které mají na cirkulaci atmosféry významný vliv a mohou tak působit i na globální klima.
Antropogenní faktory obsahují jednotlivé aspekty lidské činnosti, které souvisí zejména s nárůstem koncentrace plynů, úbytkem ozónu a znečišťováním atmosféry.
Pro správnou interpretaci změn kolísání klimatického systému je potřeba znát validní data a údaje, které pocházejí ze spolehlivých zdrojů. Ty můžeme získat na základě přístrojových meteorologických měření a pozorování, z historických písemných pramenů o počasí a klimatu nebo z výsledků paleoklimatologických metod studia.
Nejobjektivnější a nejpřesnější údaje poskytují přístrojová pozorování organizovaná prostřednictvím, automatických meteorologických stanic, aerologických a radarových měření či družicovým pozorováním. I když již existuje na všech kontinentech s výjimkou Antarktidy pravidelná síť meteorologických stanic, je doba 250 let existence přístrojového pozorování poměrně krátká, aby poskytla údaje na zhodnocení klimatických změn. Pro období asi 5 tisíc let před přístrojovým měřením jsou proto důležitými zdroji informací nesčetné psané dokumenty, jako jsou lodní deníky, kroniky, literární díla aj. Ačkoliv jsou informace v těchto materiálech zatíženy subjektivismem autora, poskytují zdroj informací o výjimečných meteorologických událostech, ke kterým v daných dobách docházelo (např. mrazivé zimy, období sucha atd.). Pro posouzení změn klimatu v geologické historii Země ovšem nejlépe napomohou výsledky studia paleoklimatologie. Paleoklimatologie je vědní disciplína studující změny a kolísání klimatu v geologické historii Země a jejím úkolem je na základě paleogeografických údajů popsat klima minulých dob, objasnit přirozený trend klimatických změn a nastínit pravděpodobný vývoj klimatu. Paleoklimatologickým výzkumem se získají tzv. proxy data – nepřímé údaje o klimatu z období přesahujícího 102 let. Informace o klimatu je „zakódována“ v podobě nějaké měřitelné charakteristiky (letokruhy, jezerní sedimenty, ledovcová jádra aj.) a je nezbytné prokázat vztah mezi takovou charakteristikou a charakterem klimatu.
K takové analýze se používají:
Geologické období historie Země můžeme rozdělit na starší období prekambrium a mladší období fanerozoikum (posledních 570 mil. let), ve kterém dále vyčleňujeme paleozoikum (kambrium, ordovik, silur, devon a perm), mesozoikum (trias, jura a křída) a kenozoikum (paleogén, neogén a kvartér). Během prekambria prvotní atmosféra neobsahovala kyslík a tím pádem ani ozón. Zpočátku byl obsah CO2 téměř 80 % a během 1,5 mld. let pokles vlivem narůstajícího obsahu kyslíku (vznik fotodisociací vodní páry) na 20 % a s nárůstem fotosyntézy ke konci prekambria až pod 1 %.
Velkou část prekambrického období panovalo teplejší klima, než je dnes. Existují také i důkazy potvrzující opakované globální zamrznutí Země označované jako Teorie sněhové koule (Snowball Earth), ke kterému mělo dojít před 580–750 miliony let. V roce 1964 s ní přišel Brian Harland z Cambridgeské univerzity, když zjistil, že se v tropických částech světa nacházejí sedimentární vrstvy podobné těm v glaciálních oblastech. Její výklad je přijímán rozporuplně. Ukázalo se, že například v Brazílii v době, kdy měla být Země celá zamrzlá, se nacházejí břidlice bohaté na uhlík, které jsou důkazem více než primitivního života, který by ledová pokrývka umožňovala. Lze tedy připustit, že celá Země zaledněná nebyla. Pravděpodobnou příčinou zalednění bylo zvětrávání, které v teplém klimatu odčerpalo z atmosféry oxid uhličitý.
Postupný nárůst plochy ledovců vedl s pomocí pozitivní zpětné vazby způsobené změnou albeda k dalšímu růstu ledových příkrovů (Brooksova teorie „samovolného růstu ledovců“). Země se tak ochladila až do doby, kdy se vlivem sopečné činnosti opět nahromadily skleníkové plyny.
Nástupem prvohor začíná vzhledem k příznivému podnebí prudký rozvoj organismů, který byl ovšem několikrát přerušen opakovanými změnami klimatu. Na hranici ordoviku a siluru (před 450 mil. lety) a karbonu a permu (před 300 mil. lety) přišla první rozsáhlá zalednění, která byla následně na přelomu permu a triasu vystřídána teplejším obdobím vyvolaným patrně silnými čedičovými výlevy (např. Sibiř). Ty mohly mít za následek také vyvolání tzv. vulkanické zimy na přelomu karbonu a permu. Další výrazné ochlazení následovalo na přelomu křídy a paleogénu. Pravděpodobně bylo způsobeno dopadem asteroidu do oblasti Mexického zálivu (kráter Chicxulub) a mohutnými výlevy čedičů v Indii. Během paleogénu pak probíhalo periodické zalednění doprovázené teplotními maximy či optimy. Od konce paleogénu (před 40 mil. lety) začalo ochlazování, které pak vedlo až ke čtvrtohorním glaciálům.
První zalednění Antarktidy proběhlo asi před 35 mil. lety a trvalo cca 10 mil. let, kdy došlo k následnému tání. Uprostřed miocénu (střední část neogénu, asi před 15 mil. lety) však došlo k opětovnému zalednění Antarktidy a tento ochlazující trend vydržel až do čtvrtohorního zalednění. Základním znakem klimatických změn v pleistocénu bylo střídání glaciálů (rozšiřování ledovců) a interglaciálů (ústup ledovců). Na základě dostupných poznatků se odhaduje, že za celou dobu proběhlo 30–50 cyklů. Za příčinu je označovaná změna vzájemné polohy Slunce a Země. Tyto změny představují pouze 1–3 % odchylky, ale přesto měly vliv na změnu směru větrů i mořského proudění. Počáteční perioda 40 000 let byla dána silnějším, ale kratším parametrem oběžné dráhy Země. Během tohoto období však rozsah polárních ledovců narostl do takové šíře, že během následujícího kratšího a teplejšího období nestačil ustoupit. Tato teplotní setrvačnost způsobila, že se více začal uplatňovat slabší, ale dlouhodobější parametr oběžné dráhy trvající 100 000 let. Jedná se o tvar dráhy oběhu Země kolem Slunce, kdy se tato dráha mění z téměř kruhové na eliptickou. V závislosti na vzdálenosti Země od Slunce se následně mění i množství slunečního záření dopadající na zemský povrch. V každém případě patří poslední milion let mezi nejintenzivnější období klimatických změn, jaké Země za posledních sto milionů let zažila.
Na počátku 20. století se výzkumem posloupnosti pleistocénních zalednění v Alpách zabývali A. Penck a E. Brückner, kteří stanovili 4 glaciály (günz, mindel, riss a würm), k nimž ve 30. letech B. Eberl připojil starší zalednění než günz nazvané donau. Jednotlivé glaciály dále rozdělil na chladnější období (stadiály) a relativně teplejší (interstadiály). Nejjižněji sahaly ledovce v Severní Americe až ke 38°s.š., v Eurasii pak ke 48° s.š. V České republice sahalo zalednění až k Moravské bráně. Postupné zalednění bylo spojeno jak s poklesem teploty a nárůstem plochy permafrostu, tak s výrazným kolísáním hladiny světového oceánu (až o 150 m). Během glaciálu byla ve vrcholné fázi globální teplota nižší o 5–6 °C, přičemž hodnoty mezi obratníky byly nižší o 4 °C, ve vyšších zeměpisných šířkách o 8–12 °C. Oproti tomu v interglaciálech, které byly řádově 5x kratší než glaciály, byla teplota o 2–5 °C vyšší než nyní. Poslední glaciál vrcholil asi před 20 000 lety, přičemž téměř před 11 000 lety začal zatím poslední interglaciál, který trvá dodnes.
Po období posledního zalednění ustoupily ledovce, klima se začalo oteplovat a tento trend vrcholil asi před 8 000–5 000 lety, kdy byla průměrná roční teplota o 2–3°C vyšší než dnes. Toto období, během kterého byla subtropická oblast vysokého tlaku posunuta více k severu a aridní oblasti tak měly více vlhkosti než nyní, bývá označováno jako postglaciální klimatické optimum. Ani v následujících tisíciletích nezůstaly klimatické podmínky beze změn. Několikrát se měnily s převažujícím trendem k ochlazení. V prvních stoletích našeho letopočtu bylo klima blízké našemu a asi ve 4–5. století se začalo oteplovat. Tento trend přinesl do Evropy v 8. století suché a teplé klima a následně se oteplující vliv rozšířil i do severního Atlantiku. Tyto příznivé podmínky označujeme jako malé optimum nebo středověké teplé období. Příznivé klimatické podmínky středověkého teplého období umožnily Vikingům v letech 800–1 200 daleké plavby a možnost kolonizovat Grónsko a také příležitost pěstovat vinnou révu ve 12. a 13. století až na Britských ostrovech.
Počátkem 14. století lze už sledovat docela výrazný pokles teplot, který námořníci v severních mořích pociťovali už o století dříve. Za nástup tzv. malé doby ledové se dá považovat série studených a vlhkých roků v letech 1315–1322, kdy od jara do podzimu panovalo velmi deštivé počasí, které poškozovalo úrodu nebo bránilo růstu zemědělských plodin. V konečném důsledku se nepodařilo nashromáždit dostatek potravy pro zvěř a společně s epidemiemi to znamenalo její masový úbytek. Po silném růstu počtu obyvatel v Evropě od raného středověku až do počátku 14. století taková série neúrod způsobila také velký hlad a velkou úmrtnost. Následovaly však ještě krutější roky. V 15. a 17. století se citelně ochladilo na několik desetiletí. Důsledky byly patrné v zalednění Grónska a nárůstu alpských ledovců. Zimy byly dlouhé a mrazivé, léta velmi krátká a studená. V té době zamrzaly v zimě nejen všechny řeky západní Evropy, ale také Baltské moře nebo Lamanšský průliv. Po této chladné oscilaci přišel v polovině 19. století nárůst teploty, který s výjimkou krátkého ochlazení ve 40. a 60. letech 20. století trvá až do současnosti. Terminologicky bývá označováno jako globální oteplování a je vysvětlováno zesílením skleníkového efektu vlivem sílící antropogenní činnosti. Ke studiu této otázky byl v roce 1988 založen pod patronací OSN Mezivládní panel pro změny klimatu (IPCC).
V chemickém složení atmosféry je z 99,9 % dominantní zastoupení dusíku, kyslíku a argonu. Mimo to však atmosféra obsahuje také jiné plyny, které mají významný vliv na energetickou bilanci atmosféry, protože zadržují dlouhovlnné tepelné záření. Mezi ně patří vodní pára, metan, oxid uhličitý, ozón a oxid dusný. Jejich podíl v atmosféře je s výjimkou vodní páry, jejíž obsah kolísá ve vlhkém a suchém vzduchu v řádech procent, zanedbatelný (setiny procent a méně), ale účast na skleníkovém jevu významná. Nejdůležitějším skleníkovým plynem v atmosféře je vodní pára, která má bez započtení vlivu oblačnosti na přirozeném skleníkovém efektu podíl 36–70 %. Následuje oxid uhličitý (9–26 %), metan (4–9 %), ozon (3–7 %) a oxid dusný. Přesné vymezení podílu jednotlivých plynů je vzhledem k překrývání absorpčních pásů nemožné. Vlivu jednotlivých skleníkových plynů na chování atmosféry závisí na jejich množství a fyzikálních vlastnostech, zejména radiační účinnosti (obr. 5.18). Radiační působení je změna bilance zářivých toků, rozdílu dopadajícího a odcházejícího záření (vyjádřená ve wattech na metr čtvereční, W/m2) v tropopauze následkem změny vnějšího činitele působícího změnu klimatu, například změny koncentrace oxidu uhličitého. Čím více je plyn radiačně účinný, tím menší množství stačí k ovlivnění procesů v atmosféře, v našem případě k zesílení skleníkového jevu. V globálním měřítku je z hlediska emisí antropogenních skleníkových plynů CO2 zodpovědný přibližně za 60 % celkové ohřevu planety, CH4 za 20 % a N2O za 6 %. Nemalou měrou (14 %) přispívají také halogenové uhlovodíky. Naopak stratosférický ozón a troposférický aerosol mají spíše ochlazující efekt. 75 % emisí oxidu uhličitého pochází v posledních letech převážně ze spalování fosilních paliv a z výroby cementu. Za zbývající část odpovídají zejména změny související s využíváním půdy. Jeho setrvání v atmosféře se pohybuje v rozpětí 4–200 let. Zdroji antropogenních emisí metanu jsou těžba uhlí, transport zemního plynu, živočišná výroba, skládkové a odpadové hospodářství, pěstování rýže aj. V atmosféře setrvává zhruba po dobu 12 let. Oxid dusný je do atmosféry uvolňován jak průmyslovou, tak zemědělskou činností a jeho doba působení v atmosféře je více než 100 let.
Halogenové uhlovodíky pocházejí výhradně z lidské činnosti (aerosolové rozprašovače, rozpouštědla atd.) a některé z nich jsou schopny setrvat v atmosféře po dobu stovek až tisíc let. Budeme-li sledovat na základě paleoklimatologických dat vývoj emisí skleníkových plynů v předindustriální éře a nyní, zjistíme, že za tuto dobu se nejvíce zvýšila koncentrace metanu (nárůst o 150 %) a oxidu uhličitého (nárůst o 31 %). V dobách ledových se koncentrace oxidu uhličitého pohybovala většinou mezi 180–210 ppm (ppm = parts per milion, tj 1 molekula v milionu molekul vzduchu), zatímco v tzv. dobách meziledových většinou od 280 do 300 ppm. Současné koncentrace (rok 2008) dosahují hodnot kolem 385 ppm. Jsou tedy výrazně vyšší než hodnoty v dobách ledových a meziledových. Nezanedbatelný význam mají také atmosférické aerosoly. Asi 25 % jejich emisí je antropogenního původu (průmyslový prach, saze). Stupeň poznání jejich účinku je oproti plynným složkám malý, ale i tak lze popsat jejich přímé (rozptyl, odraz a pohlcení slunečního záření) či nepřímé (změna vlastností oblaků mají vliv na radiační bilanci) působení. V důsledku pak můžeme z meziročních odchylek globální teploty vysledovat její vzrůstající trend (obr. 5.19). Jako odezva k nárůstu skleníkových plynů byl 11. 12. 1997 v Kjótu podepsaný Kjótský protokol, který je prvním právním dokumentem, ukládajícím jednotlivým států, světa přijmout svoje závazky na celkové snížení emisí skleníkových plynů do konce roku 2012. V současné době probíhají prozatím neúspěšná jednání na jeho navazující podobě.
Během pozorování, jejichž kvalita se během posledního půl století značně zvýšila, byly vysledovány nejen indikátory poukazující na původce změn, ale také změny samotné. Následující přehled uvádí nejčastěji uváděné změny přírodního prostředí:
Aby bylo možné tyto skutečnosti predikovat i do budoucna, snaží se vědci o modelování klimatu a jeho změn včetně vytváření tzv. emisních scénářů, jejichž cílem je posoudit míru vlivu člověka na změnu klimatu a popsat způsoby, jak předejít dalšímu prohlubování stávající situace.
babí léto
emisní scénář
globální oteplování
Kjótský protokol
klimadiagram
klimatická klasifikace
klimatická změna
klimatický pás
klimatotvorné faktory
kolísání klimatu
ledoví muži
medardovské počasí
Milankovičovy cykly
paleoklimatologie
proxy data
radiační účinnost
solární pásmo
teplotní pás
teplotní pásmo
vánoční obleva
zenitální deště
Jaký je projev stěžejních klimatotvorných faktorů na globální a lokální klima Země?
Jak se odlišují genetické a konvenční klasifikace klimatu? Doložte na příkladu Alisovy a Köppenovy klasifikace
Na příkladech poukažte na slabá místa Alisovy a Köppenovy klasifikace klimatu.
U jednotlivých kontinentů popište stěžejní klimatické charakteristiky.
Jaká je spolehlivost popisu paleoklimatu? Na jakých datech je založena?
Které faktory hrají při zesilování skleníkového efektu nejvýznamnější roli?
AHRENS, C. D. Meteorology Today: An Introduction to Weather, Climate and the Environment. 8th printing, 2007. Thomson Brooks/Cole: Belmont.
BENKO, M. Záznam počasia na synoptickej mape. In. Pribullová, A. (ed.) Meteorológia a klimatológia vo vyučování. Geofyzikálny ústav SAV, Bratislava. 2011, s. 3–7.
BIČÍK, I., BRINKE, J., NETOPIL, R. Geografie Evropy. Praha: SPN, 1989.
BRINKE, J., Austrálie a Oceánie. Praha: SPN, 1983. 295 s.
Centrum interaktivních a multimediálních studijních opor pro inovaci výuky a efektivní učení | CZ.1.07/2.2.00/28.0041