这张地图是怎么做出来的
气候分区的颜色来自Beck, H.E., Zimmermann, N. E., McVicar, T. R., Vergopolan, N., Berg, A., & Wood, E. F.的论文 “Present and future Köppen-Geiger climate classification maps at 1-km resolution”(Scientific Data, 2018, CC BY 4.0)中的官方地图图像, 经缩小并针对网页做了处理。国界线使用公有领域的Natural Earth数据。
各气候代码的位置,是通过核对原图在世界各地约55个著名代表点(亚马孙、撒哈拉、巴黎、南极等)的像素颜色来对应的。 Csc、Cwc、Dsc、Dsd、Dwd这5种只出现在高山等极小范围的罕见亚型,难以确定位置,因此没有放进图例;点击这些区域时,工具会用颜色最接近的相邻气候来近似显示。 点击地图读取的是图像颜色,而不是查询数值化的气候记录,所以狭窄的地形和海岸线附近可能偏差一个类型。
什么是柯本气候分类
柯本气候分类由气候学家弗拉迪米尔·柯本在19世纪末至20世纪初提出,后来由鲁道夫·盖格等人补充,所以现在的地图常称为柯本-盖格分类。 它是世界上使用最广的气候分类,只依据气温和降水的规律,把气候分为5个大类(A到E)及其下的细分类型。 代码读法是:第一个字母=大类,第二个字母=降水特征,第三个字母=气温特征。例如Cfa表示温带(C)、没有干季(f)、夏季炎热(a)。
判定标准一览
下面的标准按Peel等(2007)和Beck等(2018)等近年论文中常见的形式整理。气候资料的年限和边界的处理方式,在不同实现中略有差异。 符号含义:MAT为年平均气温,MAP为年降水量,Thot、Tcold为最热月、最冷月的平均气温,Pdry为最干月的降水量。
| 代码 | 条件 | 含义 |
|---|---|---|
| E | Thot < 10℃(ET: 0℃以上,EF: 0℃以下) | 寒带: 最暖月也达不到10℃ |
| B | MAP < 10 × Pth(BW: 小于5 × Pth,否则为BS)· h: MAT ≥ 18℃,k: 低于18℃ | 干旱: 蒸发量超过降水量 |
| A | Tcold ≥ 18℃(Af: Pdry ≥ 60mm,Am: Pdry ≥ 100 − MAP/25,其余为Aw) | 热带: 全年温暖 |
| C | Thot高于10℃,且Tcold高于0℃、低于18℃ | 温带 |
| D | Thot高于10℃,且Tcold不高于0℃ | 冷温带(大陆性) |
| 第二个字母 s / w / f(C和D) | s: 夏季干燥,w: 冬季干燥,f: 没有干季 | 降水的季节性 |
| 第三个字母 a / b / c / d(C和D) | a: Thot ≥ 22℃,b: 10℃以上的月份有4个或更多,c: 1至3个月,d: Tcold < −38℃ | 夏季长短与冬季严酷程度 |
其中Pth(干旱阈值,MAT以℃计,结果单位为mm)的算法是:降水有70%以上集中在冬季时取2×MAT,70%以上集中在夏季时取2×MAT+28,否则取2×MAT+14。 较早的资料和一些教科书把C与D的分界定为−3℃而不是0℃,所以同一个地方在不同的书中可能属于不同类型。本页使用的是Beck等(2018)的地图,与这里采用的0℃标准一致。
三个已验算的虚构示例
下面不是实测数据,而是为演示判定方法编造的月度数据,结果由与工具相同的函数计算。您可以在上方“载入示例”中选择它们,得到同样的数值。
- 虚构城市A(夏季集中降水、冬季严寒): MAT 13.0℃,MAP 1275mm,Thot 27℃,Tcold -2℃,Pdry 20mm,Pth 54.0 → Dwa
- 虚构城市B(全年干燥的低纬度地区): MAT 25.3℃,MAP 24mm,Thot 36℃,Tcold 14℃,Pdry 0mm,Pth 50.5 → BWh
- 虚构城市C(夏季干燥、冬季多雨): MAT 18.3℃,MAP 573mm,Thot 28℃,Tcold 10℃,Pdry 3mm,Pth 36.5 → Csa
城市A的最冷月在0℃以下,所以属于D;最热月达到22℃以上,最后一个字母是a;冬季干燥而夏季降水占绝对多数,所以是w。 城市B的年降水量连干旱阈值的一半都不到,属于沙漠(BW),年平均气温在18℃以上,所以加h。城市C是夏干冬湿的地中海式规律,所以带s。
如何阅读地图和图例
点击地图任意位置或搜索城市,面板就会显示代码、一段说明和代表地区。点击图例中的某一项,不用选点也能看到同样的说明。 先看第一个字母把握大局:全年温暖(A)、干旱(B)、冬季温和(C)、冬季寒冷(D)或寒带(E);再看第二个字母知道何时下雨, 第三个字母了解夏季的炎热程度与长短。前两个字母相同的地方,如果第三个字母不同,体感也可能大不一样。
常见误区与局限
- 依据的是常年平均值,不是某一年的天气。采用的是几十年的平均,个别年份的热浪或干旱不会改变代码。
- 城市中心与周边可能不同。海拔、海岸和山地会让相近地点的气候不同。本图是高分辨率网格数据缩小后的图像,狭窄区域可能不准确。
- 柯本原始方案与现代实现并不相同。干旱阈值的算法、C与D的分界(0℃还是−3℃)因资料而异,同一个城市在不同文献中的代码可能不同。
- 气候变化会使边界移动。Beck等(2018)也给出了未来情景的地图,但本页只使用当前气候的地图。
- 本工具的数据有局限。图例缺少上述5个罕见亚型,点击得到的是调色板中最接近的颜色而不是测量值,城市列表也只是一小批知名城市。
- 判定功能只用12个月平均值计算。不考虑日较差、积雪和湿度,夏半年固定为4~9月或10~3月,属于简化实现,结果的可靠程度取决于您输入的气候数据。
结果怎么用
估计旅行目的地的季节时,请把第三个字母(夏季长短)和第二个字母(干季位置)放在一起看。学习地理时,与其死记代表地区, 不如理解“A是Tcold ≥ 18℃,E是Thot < 10℃”这样的分界,做应用题更有利。知道一个地方的气候类型之后,可以用世界天气信息查看那里当前的天气和5天预报, 跨地区出行时还可以用世界时差转换器。
常见问题
地图上的边界线一定准确吗?
现实中气候的边界是逐渐过渡的,不同文献因数据和算法不同,画法也略有差异。本图基于被广泛引用的Beck等(2018)数据。
为什么地图上有黑线或灰色区域?
黑线是国界线。有些地区观测资料不足,难以分类,可能不显示信息。
气候分类和实际植被总是一致吗?
柯本分类最初就是以植被分布为依据设计的,与实际植被带吻合度很高,但人类开发和特殊地形会造成例外。
为什么判定功能的结果有时与地图不同?
地图使用的是1公里网格的观测与校正数据,而判定功能只用您输入的12个月数值。气象站数值与网格平均值的差别,或平均年限的不同,都可能让边界地区的代码改变。
输入的气温和降水量会被保存吗?
不会。计算完全在浏览器中进行,不会发送到服务器,也不会保存。刷新页面后输入内容会消失。
C和D的分界是多少度?
包括本图数据在内的近年论文,以最冷月平均气温0℃为界。一些较早的资料和教科书使用−3℃,这会使部分地方在两个大类之间转移。比较代码之前,请先确认所用的是哪种标准。