Phân loại khí hậu Köppen

Phân loại khí hậu Köppen là một trong những hệ thống phân loại khí hậu được sử dụng rộng rãi nhất. Hệ thống này được nhà khí hậu học người Đức gốc Nga Wladimir Köppen (1846–1940) công bố lần đầu tiên vào năm 1884, với một số sửa đổi sau đó của Köppen, đáng chú ý là vào các năm 1918 và 1936. Sau đó, nhà khí hậu học người Đức Rudolf Geiger (1894–1981) đã đưa ra một số thay đổi cho hệ thống phân loại vào năm 1954 và 1961, do đó đôi khi được gọi là phân loại khí hậu Köppen–Geiger.

Vì Köppen thiết kế hệ thống dựa trên kinh nghiệm của mình với tư cách là một nhà thực vật học, nên các nhóm khí hậu chính của ông đại diện cho một sự phân loại theo loại thảm thực vật. Ngoài việc xác định khí hậu, hệ thống này có thể được sử dụng để phân tích các điều kiện hệ sinh thái và xác định các loại thảm thực vật chính trong các vùng khí hậu. Do có mối liên hệ với đời sống thực vật của một khu vực nhất định, hệ thống này rất hữu ích trong việc dự đoán những thay đổi trong tương lai của đời sống thực vật trong khu vực đó. Nó kết hợp các nhiệt độ trung bình hàng năm và hàng tháng cùng lượng giáng thủy, cũng như tính chất theo mùa của giáng thủy.

Phân loại khí hậu Köppen chia khí hậu Trái Đất thành năm nhóm khí hậu chính, mỗi nhóm được phân chia dựa trên mô hình lượng mưa và nhiệt độ theo mùa. Năm nhóm chính là A (nhiệt đới), B (khô hạn), C (ôn đới), D (lục địa) và E (cực). Mỗi nhóm và phân nhóm được biểu thị bằng một chữ cái. Tất cả các khí hậu được gán một nhóm chính (chữ cái đầu tiên). Tất cả các khí hậu ngoại trừ nhóm E được gán một phân nhóm lượng mưa theo mùa (chữ cái thứ hai). Ví dụ, Af chỉ khí hậu rừng mưa nhiệt đới. Hệ thống này gán một phân nhóm nhiệt độ cho tất cả các nhóm khác ngoài nhóm A, được biểu thị bằng chữ cái thứ ba cho các khí hậu trong nhóm B, C, D và chữ cái thứ hai cho các khí hậu trong nhóm E. Các ví dụ khác bao gồm: Cfb chỉ khí hậu đại dương với mùa hè ấm áp được biểu thị bằng đuôi b., trong khi Dwb chỉ khí hậu lục địa bán gió mùa, cũng với mùa hè ấm áp. Khí hậu được phân loại dựa trên các tiêu chí cụ thể riêng biệt cho từng loại khí hậu.

Hệ thống phân loại khí hậu Köppen đã được sửa đổi thêm trong hệ thống phân loại khí hậu Trewartha vào năm 1966 (sửa đổi năm 1980). Hệ thống Trewartha tìm cách tạo ra một vùng khí hậu vĩ độ trung bình tinh tế hơn, một trong những điểm bị chỉ trích đối với hệ thống Köppen (nhóm khí hậu C quá chung chung).

Tổng quan 
Sơ đồ phân loại khí hậu Köppen chia khí hậu thành năm nhóm khí hậu chính: A (nhiệt đới), B (khô cằn), C (ôn đới), D (lục địa) và E (cực). Chữ cái thứ hai chỉ loại lượng mưa theo mùa, trong khi chữ cái thứ ba chỉ mức độ nhiệt. Mùa hè được định nghĩa là khoảng thời gian sáu tháng ấm hơn từ tháng 4 đến tháng 9 hoặc từ tháng 10 đến tháng 3, trong khi mùa đông là khoảng thời gian sáu tháng mát hơn.

Nhóm A: Khí hậu nhiệt đới 
Khí hậu nhiệt đới có nhiệt độ trung bình từ  trở lên mỗi tháng trong năm, với lượng mưa đáng kể.

 Af = Khí hậu rừng mưa nhiệt đới; lượng mưa trung bình ít nhất  mỗi tháng.
 Am = Khí hậu nhiệt đới gió mùa; tháng khô nhất (gần như luôn xảy ra vào hoặc ngay sau ngày đông chí đối với phía bên kia đường xích đạo) với lượng mưa dưới , nhưng ít nhất .
 Aw hay As = Khí hậu nhiệt đới ẩm và khô hoặc khí hậu xavan; với tháng khô nhất có lượng mưa dưới 60 mm (2,4 in) và dưới 100−(tổng lượng mưa hàng năm (mm)25) .

Nhóm B: Khí hậu khô (Sa mạc và bán khô cằn) 

Khí hậu sa mạc và bán khô hạn được xác định bởi lượng mưa thấp trong một khu vực không phù hợp với tiêu chí cực (EF hoặc ET) của không có tháng nào có nhiệt độ trung bình lớn hơn 10°C.

Ngưỡng lượng mưa tính bằng milimét được xác định bằng cách nhân nhiệt độ trung bình hàng năm tính bằng độ C với 20, sau đó cộng thêm:Nếu lượng mưa hàng năm thấp hơn 50% ngưỡng này, phân loại là BW (khô hạn: khí hậu sa mạc); nếu nằm trong khoảng 50% ~ 100% ngưỡng, phân loại là BS (bán khô hạn: khí hậu thảo nguyên).

Có thể thêm một chữ cái thứ ba để biểu thị nhiệt độ. Trong đó, h biểu thị khí hậu vĩ độ thấp (nhiệt độ trung bình hàng năm trên ) trong khi k biểu thị khí hậu vĩ độ trung bình (nhiệt độ trung bình hàng năm dưới 18°C). Ngoài ra, n được sử dụng để biểu thị khí hậu đặc trưng bởi sương mù thường xuyên và H biểu thị khí hậu ở độ cao lớn.

 BWh = Khí hậu sa mạc nóng
 BWk = Khí hậu sa mạc lạnh
 BSh = Khí hậu bán khô hạn nóng
 BSk = Khí hậu bán khô hạn lạnh

Nhóm C: Khí hậu ôn đới 

Khí hậu ôn đới có tháng lạnh nhất trung bình từ  (hoặc ) và  và ít nhất một tháng trung bình trên . Đối với sự phân bố lượng mưa ở những địa điểm đáp ứng cả mùa hè khô (Cs) và mùa đông khô (Cw), một địa điểm được coi là có mùa hè ẩm ướt (Cw) khi lượng mưa rơi vào những tháng mùa hè nhiều hơn so với những tháng mùa đông trong khi một địa điểm được coi là có mùa hè khô (Cs) khi lượng mưa rơi vào những tháng mùa đông nhiều hơn. Tiêu chí bổ sung này cũng áp dụng cho những địa điểm đáp ứng cả Ds và Dw.

 Cfa = Khí hậu cận nhiệt đới ẩm; tháng lạnh nhất có nhiệt độ trung bình trên  (hay ), nhiệt độ trung bình của ít nhất một tháng trên , và ít nhất bốn tháng có nhiệt độ trung bình trên . Không có sự khác biệt đáng kể về lượng mưa giữa các mùa (không đáp ứng được cả hai điều kiện nêu trên).
 Cfb = Khí hậu ôn đới đại dương hoặc khí hậu cao nguyên cận nhiệt đới; tháng lạnh nhất có nhiệt độ trung bình trên  (hay ), tất cả các tháng có nhiệt độ trung bình dưới , và ít nhất bốn tháng có nhiệt độ trung bình trên . Không có sự khác biệt đáng kể về lượng mưa giữa các mùa (không đáp ứng được cả hai điều kiện nêu trên).
 Cfc = Khí hậu đại dương cận cực; tháng lạnh nhất có nhiệt độ trung bình trên  (hay ) và 1–3 tháng có nhiệt độ trung bình trên . Không có sự khác biệt đáng kể về lượng mưa giữa các mùa (không đáp ứng được cả hai điều kiện nêu trên).
 Cwa = Khí hậu cận nhiệt đới ẩm chịu ảnh hưởng của gió mùa; tháng lạnh nhất trung bình trên  (hay ), nhiệt độ trung bình ít nhất một tháng trên , và ít nhất bốn tháng trung bình trên . Lượng mưa ít nhất gấp mười lần vào tháng ẩm ướt nhất của mùa hè so với tháng khô nhất của mùa đông.
 Cwb = Khí hậu cao nguyên cận nhiệt đới hoặc khí hậu đại dương ôn đới chịu ảnh hưởng của gió mùa; tháng lạnh nhất có nhiệt độ trung bình trên   (hay ), tất cả các tháng đều có nhiệt độ trung bình dưới , và ít nhất bốn tháng có nhiệt độ trung bình trên . Lượng mưa trong tháng ẩm ướt nhất của mùa hè ít nhất gấp mười lần lượng mưa trong tháng khô nhất của mùa đông.
 Cwc = Khí hậu cao nguyên cận nhiệt đới lạnh hoặc khí hậu đại dương cận cực chịu ảnh hưởng của gió mùa; tháng lạnh nhất có nhiệt độ trung bình trên  (hay ) và 1–3 tháng có nhiệt độ trung bình trên . Lượng mưa trong tháng ẩm ướt nhất của mùa hè ít nhất gấp mười lần lượng mưa trong tháng khô hạn nhất của mùa đông.
 Csa = Khí hậu Địa Trung Hải mùa hè nóng; tháng lạnh nhất có nhiệt độ trung bình trên  (hay ), nhiệt độ trung bình ít nhất một tháng trên , và ít nhất bốn tháng có nhiệt độ trung bình trên . Lượng mưa trong tháng ẩm ướt nhất của mùa đông ít nhất gấp ba lần lượng mưa trong tháng khô nhất của mùa hè, và tháng khô nhất của mùa hè có lượng mưa dưới .
 Csb = Khí hậu Địa Trung Hải ấm áp vào mùa hè; tháng lạnh nhất có nhiệt độ trung bình trên  (hay ), tất cả các tháng đều có nhiệt độ trung bình dưới , và ít nhất bốn tháng có nhiệt độ trung bình trên . Lượng mưa vào tháng ẩm ướt nhất của mùa đông ít nhất gấp ba lần lượng mưa vào tháng khô nhất của mùa hè, và tháng khô nhất của mùa hè có lượng mưa dưới .
 Csc = Khí hậu Địa Trung Hải lạnh vào mùa hè; tháng lạnh nhất có nhiệt độ trung bình trên  (hay ) và 1–3 tháng có nhiệt độ trung bình trên . Lượng mưa trong tháng ẩm ướt nhất của mùa đông ít nhất gấp ba lần lượng mưa trong tháng khô nhất của mùa hè và tháng khô nhất của mùa hè nhận được ít hơn .

Nhóm D: Khí hậu lục địa 

Các kiểu khí hậu này có nhiệt độ trung bình trên 10 °C trong các tháng ấm nhất, và tháng lạnh nhất có nhiệt độ trung bình dưới −3 °C (hay 0 °C trong một vài phiên bản, như ở Mỹ). Kiểu khí hậu này thường diễn ra bên trong các châu lục, hay ở vùng duyên hải phía đông của chúng, về phía bắc của 40° vĩ bắc. Tại Nam bán cầu, khí hậu nhóm D là rất hiếm do các châu lục là nhỏ hơn ở các vĩ độ trung bình và gần như hoàn toàn không tồn tại các khối đất ở phía nam 40° vĩ nam, ngoại trừ chỉ một vài vị trí cao nguyên tại New Zealand với tuyết rơi nhiều về mùa đông.

Các chữ cái thứ hai và thứ ba được sử dụng giống như cho các kiểu khí hậu nhóm C, trong khi chữ cái thứ ba d chỉ ra 3 hay ít hơn số tháng với nhiệt độ trung bình trên 10 °C và tháng lạnh nhất có nhiệt độ dưới −38 °C (−36,4 °F).

Các khí hậu nhóm D được phân chia như sau:

 Khí hậu lục địa nóng mùa hè (Dfa, Dwa, Dsa): Các khí hậu kiểu Dfa thường diễn ra tại các vĩ độ trong khoảng 30-40°, và tại miền đông châu Á thì khí hậu Dwa kéo dài xuống phía nam do ảnh hưởng của hệ thống áp cao Siberi, nó cũng làm cho mùa đông ở đây khô còn mùa hè có thể rất ẩm vì ảnh hưởng của sự lưu thông gió mùa. Các ví dụ có Boston (Massachusetts) Dfa, Chicago (Illinois) Dfa, Santaquin (Utah) Dfa, Seoul (Hàn Quốc Dwa. Khí hậu kiểu Dsa chỉ tồn tại ở các độ cao lớn hơn cận kề với các khu vực có khí hậu Địa Trung Hải, như tại Cambridge (Idaho) và Saqqez ở Kurdistan.

 Khí hậu lục địa mùa hè ấm hay khí hậu bán Bắc cực (Dfb, Dwb, Dsb): Kiểu khí hậu Dfb và Dwb nằm ngay phía bắc của khí hậu lục địa mùa hè nóng, nói chung trong khoảng 40-50° vĩ bắc ở Bắc Mỹ, cũng như ở miền trung và đông châu Âu cùng Nga, giữa các khí hậu ôn đới hải dương và lục địa cận bắc cực, tại đó nó trải dài tới các vĩ độ lớn hơn 50 và nhỏ hơn 60°. Các ví dụ có Moncton (New Brunswick, Canada) Dfb, Minsk (Belarus) Dfb, Revelstoke (British Columbia, Canada) Dfb, Fargo (Bắc Dakota) Dfb, Vladivostok (Nga) Dwb, Stockholm (Thụy Điển) Dfb. Khí hậu Dsb diễn ra theo kịch bản tương tự như Dsa, nhưng ở các cao độ lớn hơn, và chủ yếu tại Bắc Mỹ do tại đây khí hậu Địa Trung Hải kéo dài xa hơn về phía cực so với ở đại lục Á-Âu; Ví dụ là Mazama, Washington.

 Khí hậu lục địa cận Bắc cực hay  khí hậu Boreal (taiga) (Dfc, Dwc, Dsc): Kiểu khí hậu Dfc và Dwc diễn ra về phía cực so với các khí hạu nhóm D khác, chủ yếu trong khoảng 50° vĩ bắc, mặc dù nó có thể kéo dài tới 70° vĩ bắc. Các ví dụ Sept-Îles (Quebec, Canada) Dfc, Anchorage (Alaska) Dfc, Mount Robson (British Columbia, Canada) Dfc, Irkutsk (Nga) Dwc, Kirkenes (Finnmark, Na Uy) Dfc. Khí hậu Dsc, tương tự như Dsa và Dsb, bị hạn chế chỉ ở các vị trí cao nguyên gần khu vực có khí hậu Địa Trung Hải, và là hiếm nhất trong số 3 kiểu khí hậu cần có độ cao lớn để tạo ra. Hai ví dụ là Zubački kabao (Montenegro) Dfsc và Galena Summit (Idaho).

 Khí hậu lục địa cận bắc cực với mùa đông cực kỳ khắc nghiệt (Dfd, Dwd): Các kiểu khí hậu này chỉ diễn ra ở miền đông Siberi. Tên gọi của một số địa danh có kiểu khí hậu này- chẳng hạn như Verkhoyansk và Oymyakon; đã trở thành từ đồng nghĩa có thể kiểm chứng cho sự lạnh giá mùa đông cực kỳ khắc nghiệt.

Nhóm E: Khí hậu vùng cực 
Kiểu khí hậu này được đặc trưng bằng nhiệt độ trung bình thấp hơn 10 °C trong cả 12 tháng của năm:

 Khí hậu lãnh nguyên hay khí hậu tundra (ET): Tháng ấm nhất có nhiệt độ trung bình trong khoảng 0 °C tới 10 °C. Các kiểu khí hậu này diễn ra ở rìa phía bắc của Bắc Mỹ và đại lục Á Âu cũng như trên các đảo cận kề; chúng cũng diễn ra dọc theo rìa ngoài châu Nam Cực (đặc biệt là bán đảo Palmer) cũng như các đảo cận kề. Các ví dụ có Iqaluit (Nunavut, Canada), Provideniya (Nga), đảo Deception (châu Nam Cực), Longyearbyen, Svalbard. Khí hậu kiểu ET cũng tổn tại trên các cao độ lớn ngoài khu vực vùng cực, phía trên đường cây thân gỗ — như tại đỉnh Washington (New Hampshire).
 Khí hậu chỏm băng (EF): Tất cả 12 tháng có nhiệt độ trung bình dưới 0 °C. Kiểu khí hậu này là thịnh hành ở châu Nam Cực (như Scott Base) và trong phần bên trong của Greenland (như Eismitte hay North Ice).
 Đôi khi, chữ cái thứ ba viết thường cũng được thêm vào cho các kiểu khí hậu ET nếu như mùa hè hoặc mùa đông là khô hơn so với nửa còn lại của năm; vì thế đảo Herschel ('Qikiqtaruk', trong tiếng Inuvialuit) ngoài khơi của lãnh thổ Yukon (Canada), có khí hậu kiểu ETw, còn Pic du Midi de Bigorre (Pháp) trong dãy núi Pyrenees có khí hậu ETs. Nếu như giáng thủy là tương đối đồng đều trong cả năm, ETf có thể được sử dụng, chẳng hạn như cho Hebron, Labrador. Khi tùy chọn đưa vào những chữ cái này được thực hiện thì các quy tắc tương tự như cho các nhóm C và D được áp dụng, với yêu cầu bổ sung rằng tháng ẩm nhất phải có trung bình ít nhất là 30 mm giáng thủy (các kiểu khí hậu nhóm E có thể khô như hay khô hơn so với các khí hậu nhóm B, dựa trên lượng giáng thủy thực tế nhận được, nhưng tốc độ bay hơi của chúng là thấp hơn nhiều). Các chữ cái để chỉ giáng thủy theo mùa gần như không bao giờ gắn với các khí hậu kiểu EF, chủ yếu là do khó khăn trong việc phân biệt giữa tuyết đang rơi và tuyết đang bị thổi, do tuyết là nguồn duy nhất cung cấp hơi ẩm cho các khí hậu kiểu này.

Phê phán 
Một số nhà khí hậu học cho rằng hệ thống Köppen có thể phải được hoàn thiện thêm nữa. Một trong những sự phản đối hay phát sinh nhất liên quan tới thể loại ôn đới nhóm C, được nhiều người coi là quá rộng (ví dụ, nó bao gồm cả Tampa (Florida) và Cape May (New Jersey)). Trong Applied Climatology (ấn bản lần đầu năm 1966), John Griffiths đã đề xuất một miền mới là cận nhiệt đới, bao gồm các khu vực với tháng lạnh nhất có nhiệt độ trong khoảng 6 °C (42,8 °F) và 18 °C (64,4 °F), nghĩa là phân chia nhóm C ra thành hai phần gần như bằng nhau (sơ đồ của ông gắn chữ B cho miền mới, và nhận biết các khí hậu khô với chữ cái bổ sung ngay sau chữ cái dựa trên cơ sở nhiệt độ).

Một luận điểm gây bất đồng khác là các khí hậu khô nhóm B; luận cứ ở đây là cho rằng sự chia tách chúng theo Köppen thành chỉ hai tiểu thể loại theo nhiệt là không hợp lý. Những người giữ quan điểm này (trong đó có Griffiths) đã gợi ý rằng các khí hậu khô nên được đặt trong cùng một thể liên tục về nhiệt độ như các kiểu khí hậu khác, với chữ cái chỉ nhiệt nên được viết nối theo bằng các chữ cái viết hoa bổ sung — S cho thảo nguyên hay W (hoặc D) cho sa mạc — như có thể áp dụng được (Griffiths cũng đưa ra một công thức thay thế để sử dụng như là ngưỡng đo độ khô cằn: R = 160 + 9T, với R tương đương với ngưỡng giáng thủy trung bình hàng năm tính bằng mm, và T chỉ ra nhiệt độ trung bình hàng năm tính theo độ Celsius).

Ý tưởng thứ ba là tạo ra miền hải dương vùng cực hay miền EM trong phạm vi nhóm E để chia tách các vị trí hải dương tương đối ôn hòa (như Ushuaia (Argentina) và khu vực phía ngoài khơi xa của quần đảo Aleut) ra khỏi các kiểu khí hậu lãnh nguyên lục địa lạnh lẽo hơn. Các đề xuất cụ thể là bất đồng với nhau; một số ủng hộ cho việc thiết lập thông số tháng lạnh nhất, như −7 °C (19,4 °F), trong khi số còn lại ủng hộ việc cấp tên gọi kiểu khí hậu mới cho các khu vực với nhiệt độ trung bình hàng năm trên 0 °C.

Độ chính xác của đường đẳng nhiệt tháng ấm nhất 10 °C như là sự bắt đầu của khí hậu vùng cực cũng bị đặt câu hỏi; ví dụ Otto Nordenskiöld đã nghĩ ra công thức thay thế: W = 9 − 0,1 C, với W đại diện cho nhiệt độ trung bình của tháng ấm nhất và C là nhiệt độ trung bình của tháng lạnh nhất, cả hai đều tính bằng độ Celsius (ví dụ, nếu tháng lạnh nhất có nhiệt độ trung bình là −20 °C, còn tháng ấm nhất trung bình là 11 °C hoặc cao hơn sẽ ngăn không cho khí hậu được coi là khí hậu vùng cực). Ranh giới này dường như là tuân thủ gần gũi hơn với đường cây thân gỗ, hay vĩ độ về phía vùng cực mà cây thân gỗ không thể mọc, hơn là đường đẳng nhiệt 10 °C cho tháng ấm nhất; đường thứ nhất có xu hướng chạy về phía vùng cực của đường thứ hai khi gần với các rìa phía tây của châu lục, nhưng lại ở các vĩ độ thấp khi ở bên trong các khối đất lục địa, hai đường này giao nhau tại hay gần các bờ phía đông của cả châu Á và Bắc Mỹ.

Bản đồ thế giới theo phân loại khí hậu Köppen-Geiger giai đoạn 1951-2000 
Dựa trên các dữ liệu gần đây từ Climatic Research Unit (CRU) của Đại học East Anglia và của Global Precipitation Climatology Centre (GPCC) tại Cục dự báo thời tiết Đức, một bản đồ thế giới Köppen-Geiger số hóa mới về phân loại khí hậu cho nửa sau của thế kỷ 20 đã được biên soạn.

Chú thích

Xem thêm 

  
  ibid, trang 205-8, "Climate Zones and Types: Tropical Wet Climate (Af)"
  ibid, trang 208, "Climate Zones and Types: Tropical Monsoon Climate (Am)"
  ibid, trang 208-11, "Climate Zones and Types: Tropical Savanna Climate (Aw)"
  ibid, trang 212-1, "Climate Zones and Types: Dry Climates (Zone B)"
  ibid, trang 221-3, "Climate Zones and Types: Mediterranean Climate (Csa, Csb)"
  ibid, trang 223-6, "Climate Zones and Types: Dry Humid Subtropical Climate (Cfa, Cwa)"
  ibid, trang 226-9, "Climate Zones and Types: Marine West Coast Climate (Cfb, Cfc)"
  ibid
  ibid, trang 231-2, "Climate Zones and Types: Humid Continental Climate (Dfa, Dfb, Dwa, Dwb)"
  ibid
  ibid, trang 232-5, "Climate Zones and Types: Subarctic Climate (Dfc, Dfd, Dwc, Dwd)"
  ibid
  ibid, trang 235-7, "Climate Zones and Types: Tundra Climate (ET)"
  ibid, trang 237, "Climate Zones and Types: Ice Cap Climate (EF)"
  ibid, trang 237-40, "Climate Zones and Types: Highland Climate (Zone H) "

Liên kết ngoài 

 Bản đồ thế giới theo phân loại khí hậu Köppen-Geiger cho giai đoạn 1951-2000
 Phân loại khí hậu Köppen – bản đồ thế giới
 Bản đồ khí hậu thế giới  – theo phân loại Köppen-Geiger
  Phân loại khí hậu Köppen - bản đồ tổng quan, miêu tả và dữ liệu tại bang São Paulo

Các ghi chép khí hậu
 WorldClimate
 Weather Base

Khí hậu
Hệ thống phân loại
Phân loại