Het Koppen Klimaat Classificatie Systeem is een veelgebruikt vegetatie-gebaseerd klimaat classificatie systeem dat werd gecreëerd door de Duitse botanicus en klimatoloog Wladimir Koppen. Het Koppen-klimaatclassificatiesysteem is een poging om een formule te vinden om klimaatgrenzen af te bakenen die overeenkomen met vegetatiezones of biomen over de hele wereld.
Toen Koppen in 1900 zijn klimaatclassificatiesysteem opstelde, werden deze biomen voor het eerst geformuleerd en in kaart gebracht. Koppen publiceerde een herziene editie van zijn Koppen klimaat classificatie systeem in 1918, en bleef daarna zijn systeem herzien tot aan zijn overlijden in 1940 (A.J. Arnfield, 2017).
Door de geschiedenis heen zijn er vele pogingen gedaan om de klimaten van de aarde in te delen in klimaatregio’s. De grote Griekse filosoof Aristoteles verdeelde de aarde in torrid, gematigde en frigide zones, waarvan de details nu overbodig zijn.
Daarna werden nog vele pogingen ondernomen om de klimaatzones van de aarde in te delen, maar geen enkele was zo invloedrijk als het klimaatclassificatiesysteem van Koppen. Het Koppen-klimaatclassificatiesysteem werd in 1928 als kaart geïntroduceerd als een co-auteur van Rudolph Geiger – een leerling van Koppen (M. Rosenberg, 2017). Sindsdien is het Koppen-klimaatclassificatiesysteem door verschillende geografen gewijzigd.
Het Koppen-klimaatclassificatiesysteem, soms het Koppen-Geiger-klimaatclassificatiesysteem genoemd, is een terrestrische classificatie van klimatologische zones in vijf hoofdtypen, die Koppen heeft weergegeven door middel van de letters A, B, C, D en E.
Het huidige systeem van Koppen-klimaatclassificatie is gebaseerd op de classificatie van klimatologische zones als gebaseerd op zowel neerslag als temperatuur, samen met de bijbehorende vegetatie. De temperatuur bepaalt alle klimaatzones behalve B, omdat de bepalende factor voor de vegetatie hier de droogte is, die kan worden ingedeeld bij de neerslag.
De droogte wordt echter niet alleen bepaald door de neerslag en de neerslaginput in de bodem werkt ook samen met verdampingsverliezen bij de planten. De vijf grote klimatologische zones die door Koppen zijn gedefinieerd, zoals toegelicht door Michael Pidwirmy, 2014 zijn –
A – Tropische Vochtige Klimaten (gemiddelde temperatuur boven 18oC in alle maanden)
B – Droge Klimaten (neerslagtekort gedurende het grootste deel van het jaar)
C – Vochtige Klimaten op Midden-Klimaten met milde winters
D – Vochtige Klimaten met Koude Winters
E – Polaire Klimaten (extreem koude zomers en winters)
A – Tropische vochtige klimaten
Tropische vochtige klimaten zijn te vinden op ongeveer 15 tot 25 graden noorder- en zuiderbreedte van de evenaar. Kenmerkend voor deze klimaatzone is dat de temperatuur er het hele jaar door boven de 18 graden Celsius blijft. De jaarlijkse neerslag in deze klimatologische zone bedraagt gewoonlijk meer dan 1.500 mm.
Binnen deze brede klimatologische zone bestaan ook drie kleinere klimatologische types, waarvan de indeling is gebaseerd op de seizoensgebonden spreiding van de neerslag in deze klimatologische zones. Gebieden die onder deze klimatologische zones vallen, bestaan meestal uit van nature dichte tropische bossen.
Het eerste is Af, of tropisch nat klimaat, waar het klimaat tropisch is met het hele jaar door neerslag. De maandelijkse temperatuurschommelingen in deze streken bedragen minder dan ongeveer 3 graden C. De extreem hoge vochtigheid en oppervlaktetemperaturen in deze streken zorgen ervoor dat er elke dag vroeg in de middag cumulus- en cumulonimbuswolken ontstaan, met als gevolg een grote hoeveelheid neerslag.
Tweede is het tropisch moessonklimaat, aangeduid als Am. In deze streken is de jaarlijkse neerslag bijna gelijk aan die van Af, maar hier valt de meeste neerslag in de 7 à 9 van de warmste maanden van het jaar. In de rest van het jaar valt in deze streken minder neerslag.
De derde onderverdeling is Aw, oftewel het tropische natte en droge klimaat, oftewel het savanneklimaat. Deze klimatologische zones kennen een verlengd droog seizoen tijdens het winterseizoen. Tijdens het natte seizoen valt er meestal minder dan 1000 mm neerslag, meestal in de zomer.
B – Droge Klimaten
De temperatuur is in deze klimaatzones niet zo’n belangrijke factor als de neerslag, of liever het gebrek daaraan. In deze klimaatzones is de verdamping en de transpiratie groter dan de totale neerslag. Deze klimaatzones strekken zich uit van 20 tot 35 graden noorder- en zuiderbreedte vanaf de evenaar en komen voor in grote continentale gebieden in het midden van de breedtegraad of zijn omringd door bergstreken.
Er zijn vier brede onderverdelingen van deze klimaatzone.
De eerste is BW, of droog dor klimaat, ook wel het echte woestijnklimaat genoemd, en beslaat ongeveer 12 procent van het totale landoppervlak van de aarde. Gebieden die onder deze klimaatzone vallen, zijn habitats voor xerofytische vegetatie. De letters h en k worden achter BW gezet om aan te geven of de droge dorre zone zich respectievelijk in de subtropen of de midden-latitudes bevindt.
Het tweede is BS, of droog semi-aride klimaat, ook wel steppeklimaat genoemd. Dit vormt een soort graslandklimaat dat op ongeveer 14 procent van het aardoppervlak voorkomt. Regio’s die onder het droge semi-aride klimaat of BS vallen, krijgen meer neerslag dan de regio’s die onder het droge dorre klimaat of BW vallen, wat hoofdzakelijk te wijten is aan cyclonen op de middenbreedte of aan de intertropische convergentiezone.
De letters h en k worden op soortgelijke wijze als bij BW-zones achtervoegsel om de ligging van de klimaatzone in respectievelijk de subtropen of de midden-latitudes aan te geven.
C – Moist Sub-tropical Mid-latitude Climates
In deze klimaatzone zijn de zomers gewoonlijk warm en vochtig, terwijl de winters mild zijn. Deze klimaatzones strekken zich uit over 30 tot 50 graden noorder- en zuiderbreedte vanaf de evenaar en zijn vooral aanwezig aan de oostelijke en westelijke uiteinden van de meeste continenten. In de zomermaanden komen veel convectieve onweersbuien voor en in de wintermaanden enkele cyclonen op middelbare breedtegraad. Er bestaan drie onderverdelingen voor deze vorm van klimatologische zone.
De eerste is het vochtige subtropische klimaat of Cfa, waar de zomers heet en vochtig zijn met frequente onweersbuien. De winters zijn betrekkelijk mild en de neerslag in deze periode wordt veroorzaakt door cyclonen op middelbare breedtegraden, zoals bijvoorbeeld in het zuidoosten van de VS.
Het tweede is het zeeklimaat Cfb, dat gewoonlijk wordt aangetroffen aan de westkusten van de continenten. Het klimaat is hier overwegend vochtig met een hete en droge zomer. De winters zijn mild, hoewel ze gepaard gaan met zware neerslag als gevolg van cyclonen op middelbare breedtegraden. Ten derde is er de mediterrane klimaatzone of Cs, waar de neerslag vooral valt tijdens de milde winters als gevolg van de cyclonen in het midden van de breedtegraad.
In deze klimaatzone kan de neerslag tijdens de zomermaanden uiterst schaars zijn. Tot de gebieden die onder deze klimaatzone vallen, behoren bijvoorbeeld plaatsen in Portland, Oregon en Californië.
D – Moist Continental Mid-latitude Climates
In vochtige continentale midden-latitude klimaten zijn de zomers warm en kunnen ze ook koel zijn, terwijl de winters koud zijn. De regio’s met een vochtig continentaal klimaat op de Mid-latitude liggen gewoonlijk ten poolwesten van de vochtige subtropische klimaten op de Mid-latitude of de C-klimaten. De gemiddelde temperaturen in de warmste maanden zijn gewoonlijk meer dan 10 graden C, terwijl de temperaturen in de koudste maanden minder dan min 3 graden C kunnen bedragen.
De winters in deze streken kunnen bitter koud zijn, met sterke winden en sneeuwstormen die uit de continentale polaire en de arctische luchtmassa’s stromen. Er zijn drie onderverdelingen in deze vorm van Koppen-klimaatclassificatie, namelijk Dw – met droge winters, Ds – met droge zomers, en Df – met neerslag het hele jaar door.
E – Polaire klimaten
In polaire klimaten zijn de temperaturen het hele jaar door laag, waarbij de warmste maand temperaturen heeft van minder dan 10 graden C. Polaire klimaten komen voor in de noordelijke kustgebieden van Azië, Europa en Noord-Amerika en op Groenland en Antarctica. Polaire klimaten hebben twee onderverdelingen.
De eerste is ET of Polar Tundra waarin de bodem voorkomt als permanent bevroren als permafrost die honderden meters diep reikt. De meeste vegetatie komt hier voor in de vorm van dwergbomen, houtachtige struiken, korstmossen en mossen. De tweede is EF of Polar Ice Caps, waarvan het oppervlak permanent bedekt is met ijs of sneeuw.
Determining Factors For Koppen Climate Classification
De factoren die van invloed zijn op de klimatologische kenmerken van deze gebieden zijn onder andere de breedtegraad en de hoeveelheid zonnestraling die wordt ontvangen, luchtmassa’s, luchtdruk (met hoge- en lagedrukgebieden), windpatronen, warmte-uitwisseling met de oceaan, topografische kenmerken (zoals bergen), de verdeling over land en zee, en de hoogte.
De grootste invloed op deze klimaatzones wordt uitgeoefend door zonnestraling, luchtmassa’s en luchtdruk in termen van hoge- en lagedrukzones (M. Pidwirmy, 2014); waarmee warmte en de daaruit voortvloeiende effecten een primaire determinant zijn van wereldwijde klimaatzones in de Koppen klimaatclassificatie.
Het model houdt echter geen inhoudelijke rekening met weersextremen, zoals bijvoorbeeld extremen in temperatuur, tijdelijke windpatronen, bewolking of het aantal dagen zonneschijn. Het Koppen-klimaatclassificatiesysteem dient als een algemene leidraad voor grotere klimaatzones op aarde. Het systeem kan echter geen rekenschap geven van onmiddellijke of microklimatologische afwijkingen of verschuivingen en geeft algemene classificerende categorieën van het wereldklimaat weer.
De Koppen-Geiger-klimaatclassificatie zoals wij die hebben beschreven, is in een van haar voortschrijdende wijzigingen gewijzigd in de Koppen-Trewartha-klimaatclassificatie. Dit schema houdt rekening met waargenomen en verwachte klimaatveranderingen op aarde op basis van betrouwbare variabiliteit die wordt vertoond door soorten landoppervlakken.
Met het schema van de Koppen-Trewartha klimaatclassificatie is het mogelijk modelsimulaties te maken voor de periode tussen 1900 en 2099. Op basis hiervan heeft de Intergouvernementele Werkgroep inzake Klimaatverandering (IPCC) in zijn vierde evaluatie 16 mondiale klimaatmodellen doorgetrokken naar de nabije toekomst. In deze beoordeling wordt verwacht dat de gemiddelde jaarlijkse oppervlaktetemperatuur boven de Arctische landmassa’s zal toenemen met 3,1, 4,6 en 5,3oC (S. Feng et al., 2011).