سامانه طبقه‌بندی اقلیمی کوپن
سامانهٔ طبقه‌بندی اقلیمی کوپن یکی از پرکاربردترین سامانه‌های طبقه‌بندی اقلیمی است. این طبقه‌بندی برای نخستین بار به وسیلهٔ اقلیم‌شناس روسی-آلمانی ولادیمیر کوپن در سال ۱۸۸۴ مطرح شد و بعداً خود کوپن چندین تغییر در آن داد که مهم‌ترین این تغییرها در سال ۱۹۱۸ و ۱۹۳۶ بود. سپس اقلیم‌شناس آلمانی رودلف گایگر با کوپن در زمینهٔ تغییرات این سیستم طبقه‌بندی مشارکت کرد و از این رو این طبقه‌بندی را گاهی سیستم طبقه‌بندی اقلیمی کوپن-گایگر می‌نامند. این سیستم بر پایهٔ این اصل است که گیاهان بومی بهترین شاخص اقلیم هستند. بنابراین مرزهای اقلیمی مناطق با نوع پوشش گیاهی آن‌ها مشخص شده‌است. این سیستم ترکیبی از میانگین دمای سالانه و ماهانه و بارش و فصلی بودن بارش می‌باشد.
ساختار طبقه‌بندی اقلیمی کوپن اقلیم‌ها را به پنج گروه اصلی طبقه‌بندی می‌کند که هر کدام دارای چندین زیرگروه می‌باشند. هر نوع اقلیم با ۲ تا چهار نماد حرفی نشان داده می‌شود. مشخصهٔ اقلیم گرمسیری همیشگی بودن دمای بالای آن‌ها در سطح دریا و ارتفاع پایین است. همهٔ دوازده ماه سال دارای میانگین دمای ۱۸ درجه سانتیگراد یا بالاتر است. این اقلیم به زیرگروه‌های زیر طبقه‌بندی می‌شود: در همهٔ دوازده ماه سال میانگین بارش در اقلیم جنگل‌های بارانی دست کم ۶۰ میلی‌متر است. این اقلیم معمولاً تا مدار ۵ تا ۱۰ درجهٔ عرض جغرافیایی از خط استوا هستند. در برخی از مناطق سواحل شرقی ممکن است این اقلیم تا ۲۵ درجه فاصله از استوا گسترش یابد. این اقلیم در تمام طول سال دارای سیستم کم فشار آرامگان استوایی است و بنابراین هیچ فصل طبیعی در آن وجود ندارد.
اقلیم موسمی که بیشتر در آمریکای جنوبی حاکم است در اثر بادهای موسمی که بسته به فصل‌ها تغییر جهت می‌دهند، پدید می‌آید. این اقلیم دارای خشک‌ترین ماه است(تقریباً همیشه هنگام انقلاب زمستانی یا کمی پس از آن در آن سوی خط استوا رخ می‌دهد) که باران در آن کمتر از ۶۰ میلی‌متر، ولی بیشتر از یک بیست و پنجم کل بارش سالانه است.
اقلیم ساوان دارای فصل خشک آشکاری است که بارش در خشک‌ترین ماه آن به کمتر از ۶۰ میلی‌متر می‌رشد و این میزان بارش کمتر از یک بیست و پنجم کل بارش سالانه است.
در این اقلیم بارش کمتر از میزان بالقوهٔ تبخیر است. میزان تبخیر-تعرق(به میلی‌متر) به این ترتیب تعیین می‌شود:
این اقلیم دارای دمای میانگین بالای ۱۰ درجه سانتیگراد در گرمترین ماه(آوریل تا سپتامبر در نیمکرهٔ شمالی) و در سردترین ماه سال میانگین بین منفی ۳ درجه و مثبت ۱۸ درجه سانتیگراد است.
برخی از اقلیم‌شناسان به ویژه در ایالات متحده معیار صفر درجه سانتیگراد را به معیار منفی ۳ درجه سانتیگراد در سردترین ماه سال به عنوان مرز میان این گروه و گروه سردتر D (قاره‌ای مرطوب) ترجیح می‌دهند. این معیار صفر درجه از این جهت برگزیده می‌شود تا از قرار گرفتن برخی مناطق ساحل شرقی ایالات متحده و ژاپن در این گروه جلوگیری به عمل آید.
هنگامی که مرز میان گروه C(اقلیم معتدل) و D(اقلیم زمستان سرد) تا صفر درجه افزایش یابد(و نه منفی ۳ درجه که کوپن پیشنهاد کرده)، منطقهٔ گروه C کوچکتر شده و به سوی جنوب عقب نشینی می‌کند. در ایالات متحده از منطقه کلانشهر نیویورک(شهر نیویورک/نیوجرسی/کنتیکت جنوبی) به سوی جنوب، همچنین اهایو ولی سفلی، میدوست سفلی و دشت‌های جنوبی در منطقهٔ گروه C ملایم قرار دارند و مناطقی که شمال مناطق یاد شده هستند یعنی دشت‌های شمالی، گریت لیکس، میدوست، اهایو ولی علیا و ساحل شرقی (از بوستون به سمت شمال) در منطقهٔ گروه سردتر D قرار دارند. به کار بردن معیار صفر درجه همچنین بخش‌هایی از شمال شرقی و شمال آسیای میانه(شمال ژاپن، شمال چین و شمال کره) را در منطقهٔ سردتر گروه D(قاره‌ای مرطوب) قرار می‌دهد. اقلیم مدیترانه‌ای معمولاً در غرب قاره‌ها میان عرض جغرافیایی ۳۰ درجه تا ۴۵ درجه است. از ویژگی‌های این اقلیم دمای معتدل و متغیر، هوای بارانی، تابستان‌های داغ و خشک است که بستگی به سیستم پرفشار نیمه‌گرمسیری دارد، به غیر از مناطق ساحلی که تابستان‌ها به خاطر جریان سرد اقیانوسی ملایم‌تر است. این جریان سرد اقیانوسی بیشتر اوقات ایجاد مه کرده و از ریزش باران جلوگیری می‌کند.
اقلیم نیمه‌گرمسیری مرطوب معمولاً در سواحل شرقی و شرق قاره‌ها میان عرض جغرافیایی ۲۰ درجه تا ۳۰ درجه وجود دارد. برخلاف اقلیم مدیترانه‌ای که دارای تابستان‌های خشک است مناطق نیمه‌گرمسیری مرطوب دارای جریان‌های گرم و مرطوب از سوی استوا هستند که شرایط گرم و مرطوب در ماه‌های تابستان ایجاد می‌کند. از این رو برخلاف اقلیم مدیترانه‌ای که در آن زمستان مرطوب‌ترین فصل است در این اقلیم تابستان مرطوب‌ترین فصل می‌باشد. جریان‌های ارتفاعات نیمه‌گرمسیری و تابستان موسمی جریانی جنوبی از سوی استوا ایجاد می‌کنند که هوایی گرم و مرطوب را به سوی بخش‌های شرقی قاره‌ها روانه می‌کند. این جریان اغلب رگبارهای تندری پی در پی ولی کوتاه مدت را به همراه می‌آورد که از ویژگی‌های اقلیم سواحل شرقی نیمه‌گرمسیری است. آسیای شرقی دارای بارزترین موسمی‌های نیمه‌گرمسیری است که زمستان خشک و تابستان مرطوب آن از ویژگی‌های این منطقه می‌باشد.
اقلیم اقیانوسی از نوع Cfb معمولاً در غرب قاره‌ها بین عرض‌های جغرافیایی ۴۵ درجه و ۵۵ درجه وجود دارد. این اقلیم در نیمکرهٔ شمالی درست در شمال اقلیم مدیترانه‌ای قرار دارد و در نیمکرهٔ جنوبی در استرالیا و انتهای جنوب آفریقا درست جنوب اقلیم نیمه استوایی مرطوب. در اروپای غربی این اقلیم در مناطق ساحلی تا مدار ۶۳ درجهٔ شمالی در نروژ وجود دارد. این اقلیم در تمام طول سال زیر سلطهٔ جبههٔ قطبی است که هوایی متغیر و اغلب تمام ابری را ایجاد می‌کند. تابستان‌ها به خاطر جریان‌های سرد اقیانوسی خنک هستند، ولی زمستان‌ها نسبت به اقلیم‌های دیگر در عرض‌های جغرافیایی مشابه ملایم تر، ولی بسیار ابری هستند.
نوعی اقلیم است که در کوهستان‌های مناطق استوایی مکزیک، پرو، بولیوی، ماداگاسکار، زامبیا، زیمبابوه و آفریقای جنوبی وجود دارد. در خارج از منطقه استوایی کوهستان‌های مرکز آرژانتین نیز دارای چنین اقلیمی هستند. در این اقلیم زمستان قابل توجه و خشک است و تابستان‌ها می‌توانند بسیار بارانی باشد. در مناطق استوایی دارای چنین اقلیمی فصل بارانی تحت تأثیر توده‌های هوای استوایی است و زمستان‌های خشک تحت تأثیر مرکز پرفشار نیمه استوایی.
این اقلیم در نیمکرهٔ شمالی در شمال اقلیم معتدل اقیانوسی قرار دارد یا محدود به نوارهای باریک ساحلی لبه‌های غربی قاره‌ها می‌شود یا محدود به سواحل جزیره‌ها.
این اقلیم در نواحی مرتفع متصل به اقلیم ساحلی Csb جایی که تأثیر بسیار دریا از این که میانگین دمای ماهانه زمستان کمتر از منفی ۳ درجهٔ سانتیگراد بشود جلوگیری می‌کند وجود دارد. این اقلیم بسیار کمیاب است و فقط در مناطق ایزوله‌ای مانند کوهستان‌های کاسکا و آند که اقلیم تابستان خشک در آن نسبت به جاهای دیگر قارهٔ آمریکا بیشتر به سوی قطب پیشروی می‌کند دیده می‌شود.
اقلیم قاره‌ای دمای میانگین بالای ۱۰ درجهٔ سانتیگراد در گرمترین ماه و در سردترین ماه دمای میانگین کمتر از منفی ۳ درجهٔ سانتیگراد(یا صفر درجه در برخی از معیارها همانگونه که قبلاً گفته شد) را داراست. این اقلیم بیشتر مختص نواحی داخلی قاره‌ها و سواحل شرقی آن‌ها و معمولاً بالای عرض جغرافیایی ۴۰ درجه است. در نیمکرهٔ جنوبی به خاطر وجود خشکی‌های کمتر در عرض‌های جغرافیایی میانه اقلیم گروه D بسیار کمیاب است. اقلیم قاره‌ای با تابستان‌های داغ از نوع Dfa معمولاً میان عرض‌های جغرافیایی ۳۵ درجه تا ۴۵ درجه دیده می‌شود. از ویژگی‌های آن میانگین دمای بیشتر از ۲۲ درجه در گرمترین ماه است. این اقلیم در اروپا خشک تر از آن در آمریکای شمالی است. در آسیای شرقی اقلیم Dwa زیر نفوذ سیستم پرفشار سیبری به سوی جنوب پیشروی دارد که در آن زمستان‌ها خشک و تابستان‌ها به خاطر چرخهٔ موسمی خیلی مرطوب است. اقلیم Dsa در ارتفاعات بالاتر متصل به اقلیم مدیترانه‌ای با تابستان داغ Csa است.
اقلیم قاره‌ای با تابستان‌های گرم از نوع Dfb و Dwb درست شمال اقلیم قاره‌ای با تابستان داغ هستند. این اقلیم معمولاً میان مدار ۴۵ درجه و ۵۵ درجهٔ در آفریقای شمالی و آسیا و در اروپای مرکزی و شرقی و روسیه میان اقلیم معتدل اقیانوسی و اقلیم شبه‌قطبی قاره‌ای حتی تا مدار ۶۳ درجه نیز گسترش می‌یابد.
اقلیم تایگا از نوع Dfc و Dsc در نیمکرهٔ شمالی در شمال اقلیم گروه D میان عرض‌های جغرافیایی ۵۰ درجه تا ۶۵ درجه قرار دارد، گرچه در برخی موارد تا مدار ۷۰ درجه نیز دیده می‌شود.
مناطقی که در این اقلیم قرار دارند دمای آن‌ها در سردترین ماه سردتر از منفی ۳۸ درجه سانتیگراد است. این اقلیم فقط در شرق سیبری دیده می‌شود.
میانگین دمای اقلیم‌های قطبی و آلپی در همهٔ دوازده ماه سال زیر ۱۰ درجهٔ سانتیگراد است. اقلیم گروه E از نظر میزان بارش می‌تواند به خشکی اقلیم گروه B یا حتی خشکتر از اقلیم گروه B باشد، ولی میزان تبخیر آن بسیار کمتر است.) در اقلیم توندرا گرمترین ماه دارای میانگین دمای صفر تا ۱۰ درجه سانتیگراد است، این اقلیم در لبهٔ شمالی آمریکای شمالی و اوراسیا و جزایر اطراف آن‌ها دیده می‌شود. همچنین در برخی جزایر نزدیک به قطب جنوب نیز این اقلیم وجود دارد. گاهی یک حرف سوم به اقلیم ET افزوده می‌شود که نشان دهد یکی از فصل‌های تابستان و زمستان نسبت به دیگری به وضوح خشک تر است. بنابراین جزیره هرشل در نزدیکی ساحل یوکان در کانادا دارای نماد ETw است و پیک دو میدی دو بیگور در پیرنه فرانسه نماد ETs را داراست. اگر میزان بارش کمابیش در دو نیمه سال یکسان باشد می‌تواند نماد ETf به کار رود، مانند هبرون در لابرادور که دارای نماد ETf است. برای خشک‌تر یا مرطوب‌تر بودن یک نیمه از سال همان استانداردی به کار می‌رود که برای گروه‌های C و D به کار می‌رود، علاوه بر این که مرطوب‌ترین ماه باید دست کم دارای ۳۰ میلی‌متر بارش میانگین باشد.
اقلیم توندرا همچنین در خارج از مناطق قطبی در ارتفاعات بالاتر از خط رویش درختان وجود دارد.
همهٔ دوازده ماه سال دارای میانگین دمایی زیر صفر درجه است. این اقلیم، اقلیم اصلی قطب جنوب(مانند پایگاه اسکات) و گروئنلند مرکزی(مانند آیسمیته یا نورث آیس) می‌باشد. حروف بارش فصلی تقریباً هرگز به اقلیم‌های EF افزوده نمی‌شوند، زیرا در این مناطق تشخیص میان بارش برف و وزیدن آن به وسیلهٔ باد از روی زمین دشوار است، چون برف در این اقلیم تنها منبع رطوبت است.
برخی از اقلیم شناسان معتقدند که سیستم کوپن نیازمند بهبود است. یکی از بخش‌هایی که بیشترین ایراد به آن وارد شده اقلیم گروه C است که گفته می‌شود بیش از اندازه کلی در نظر گرفته شده. ملاک قرار دادن خط همدمای صفر درجهٔ سانتیگراد، نیوارلئان و لندن را روی یک طبقهٔ اقلیمی قرار می‌دهد، در صورتی که اختلافات بسیار اقلیمی میان این دو منطقهٔ وجود دارد. در اقلیم‌شناسی کاربردی(چاپ نخست در سال ۱۹۶۶)، جان اف گریفیس یک منطقهٔ نیمه استوایی جدید را پیشنهاد نمود که شامل مناطقی می‌شد با سردترین ماه میان ۶ تا ۱۸ درجهٔ سانتیگراد. این تقسیم‌بندی گروه C را به دو بخش برابر تقسیم می‌کرد. در این طبقه‌بندی حرف B برای منطقهٔ جدید در نظر گرفته شده که اقلیم خشک را با یک حرف اضافی پس از حرف مربوط به دما مشخص می‌کند.
بخش بحث‌برانگیز دیگر اقلیم B خشک است. ایرادی که گرفته می‌شود این است که تقسیم‌بندی این اقلیم فقط به دو زیرگروه دمایی کافی نیست. اقلیم شناسانی که چنین نظری دارند(مانند گریفیس) پیشنهاد کرده که اقلیم خشک روی همان پیوستار دمایی مانند دیگر اقلیم‌ها قرار گیرد و پس از حرف مربوط به دما یک حرف بزرگ اضافی S برای استپ و W( یا D) برای بیابان در نظر گرفته شود. گریفیس همچنین یک فرمول دیگر برای شناسایی مرز خشکی پیشنهاد کرد: R=160+9T، در این فرمول R برابر است با مرز خشکی در میانگین بارش سالانه به میلی‌متر و T میانگین دمای سالانه در درجهٔ سانتیگراد است.)
ایدهٔ سوم این است که در گروه E یک منطقهٔ قطبی اقیانوسی یا EM ایجاد شود تا مناطق اقیانوسی نسبتاً ملایم مانند جزایر فالکلند و جزایر الوشن را از اقلیم تندرای قاره‌ای که سردتر است جدا کنند.
برخی از پیشنهادها با هم در تضاد هستند، مثلاً برخی پارامتر سردترین ماه مثلاً منفی ۷ درجهٔ سانتیگراد را ملاک قرار می‌دهند. در حالی که برخی دیگر میانگین دمای سالانه بالای صفر درجه را ملاک قرار می‌دهند.