Kontinentale Klimazonen gehören zu den extremsten Klimazonen der Erde, die durch starke Kontraste zwischen sengenden Sommern und kalten Wintern definiert sind. Diese Klimazonen entwickeln sich hauptsächlich im Inneren großer Landmassen, weit entfernt vom moderierenden Einfluss der Ozeane, wo saisonale Temperaturschwankungen 30°C (54°F) überschreiten können. Kontinentale Klimazonen, die etwa ein Fünftel der Landfläche des Planeten abdecken, prägen die Ökologie, Landwirtschaft und Siedlungsmuster großer Regionen in der nördlichen Hemisphäre, mit nur wenigen Ausreißern in der südlichen Hemisphäre. Das Verständnis ihrer globalen Verteilung erfordert die Untersuchung des Zusammenspiels von Breitengrad, Kontinentalität, atmosphärischer Zirkulation und Topographie.

Festlegen des Kontinentalklimas

Das Köppen-Klimaklassifizierungssystem identifiziert kontinentale Klimazonen als Kategorien ]Dfa , Dfb , Dfc und Dfd (feuchte kontinentale und subarktische Typen), zusammen mit einigen kalten semiariden (BSk) und kalten Wüsten (BWk) Varianten, die eine starke Kontinentalität aufweisen. Das Hauptdiagnosemerkmal ist eine monatliche mittlere Temperatur über 10 ° C (50° F) für mindestens einen Monat und ein kältester Monat unter -3 ° C (27° F) im ursprünglichen Schema, obwohl neuere Definitionen oft erfordern, dass der kälteste Monat unter -0 ° C (32° F) liegt. Dieser thermische Rhythmus treibt einen Vegetationsübergang von Taiga in hochgelegenen subarktischen Zonen zu gemäßigten breitblättrigen und gemischten Wäldern in wärmeren feuchten kontinentalen Gebieten an, die an den trockeneren Rändern in Steppen

Die grundlegende Ursache ist Kontinentalität—die Tendenz für Landmassen, sich schneller zu erwärmen und abzukühlen als Gewässer. Landoberflächen haben eine geringere spezifische Wärmekapazität als Ozeane, so dass sich die inneren Standorte unter Sommersonne schnell erwärmen und Wärme in Winternächten schnell abstrahlen. Vorherrschende Westwinde in den mittleren Breiten transportieren normalerweise ozeanische Luftmassen landeinwärts, aber tief in Kontinenten verlieren diese Winde ihre Feuchtigkeit und werden kontinentaler. Infolgedessen ist der Niederschlag normalerweise moderat bis niedrig, oft konzentriert in den wärmeren Monaten, und Winterschnee kann in feuchten Regionen erheblich sein.

Geografische Kontrollen der Verteilung

Breite und Solarenergie

Kontinentale Klimazonen treten überwiegend zwischen 40° N und 70° N auf, wo der Sonneneintritt zwischen Sommer und Winter stark variiert. Innerhalb dieses Bereichs ändert sich der Sonnenwinkel dramatisch, was zu großen Temperaturkontrasten führt, die den Klimatyp definieren. In höheren Breiten sind die Wintertage kurz und die Sonneneinstrahlung schwach, was eine intensive Abkühlung ermöglicht; in niedrigeren Breiten innerhalb der Zone sind die Sommer lang und heiß. Das Breitenband verengt sich in der südlichen Hemisphäre, weil die mittleren Breiten von Ozeanen dominiert werden, und die einzigen beträchtlichen Landmassen unter 40° S sind die südlichen Spitzen Südamerikas, Afrikas und Australiens sowie die kleine Insel Tasmanien.

Entfernung von den Ozeanen

Der wichtigste Faktor ist die Nähe zu großen Gewässern. Küstengebiete erleben maritime Klimazonen mit milden, gleichen Temperaturen. Mit zunehmender Entfernung von der Küste wird das Klima kontinentaler. Zum Beispiel erstreckt sich der maritime Einfluss des Atlantiks in Europa aufgrund der vorherrschenden Westländer Hunderte von Kilometern im Landesinneren, so dass kontinentale Klimazonen erst im Osten Polens, Weißrusslands und Westrusslands auftreten. In Nordamerika blockieren die Rocky Mountains feuchte Pazifikluft und erzeugen einen Regenschatten, der den Übergang zu kontinentalen Bedingungen östlich des Bereichs beschleunigt. Studien zeigen, dass der Temperaturbereich um etwa 1 ° C für jede 100 km im Landesinneren von einer Küste in den mittleren Breiten zunimmt.

Topografie und orographische Effekte

Gebirge verändern die kontinentale Klimaverteilung, indem sie Feuchtigkeitsbarrieren bilden und Höhenzonen schaffen. Der Himalaya verhindert das Eindringen von Monsunfeuchtigkeit im Indischen Ozean nach Zentralasien, was zu den kalten Wüsten des tibetischen Plateaus beiträgt. Die Anden erzeugen einen Regenschatten in Patagonien und fördern ein semiarides Kontinentalregime an den Osthängen. Umgekehrt weisen hohe Plateaus (z. B. das Colorado-Plateau in den USA) und intermontane Becken oft eine verbesserte Kontinentalität aufgrund von Höhe und Isolation auf.

Vorherrschende Windmuster

Die Westwesten sind die Hauptakteure des Wärme- und Feuchtigkeitstransports in den mittleren Breiten. In der nördlichen Hemisphäre bringen sie feuchte Pazifikluft an die Westküsten von Kontinenten, aber bis diese Luftmassen das Innere erreichen, haben sie viel von ihrer Feuchtigkeit verloren. Das Sibirische Hoch im Winter - ein semipermanenter Antizyklon über Eurasien - verstärkt die Kontinentalität, indem es den klaren Himmel, die starke Strahlungskühlung und extreme Kälte fördert. In Nordamerika ermöglicht das Fehlen einer Ost-West-Gebirgskette, dass polare Luftmassen unkontrolliert nach Süden fegen und dramatische Kältesprünge im Inneren erzeugen.

Kontinentale Klimazonen Nordamerikas

Great Plains und Midwest

Das Herzland des kontinentalen Klimas Nordamerikas erstreckt sich von den kanadischen Prärien nach Süden durch die Great Plains nach Texas. Diese Region erlebt das klassische Vier-Jahreszeiten-Muster: heiße, oft feuchte Sommer (Juli-Hochs über 30°C im Süden) und bitterkalte Winter (Januar-Tiefs unter -10°C im Norden). Der Temperaturbereich steigt von Ost nach West, wenn der moderierende Einfluss der Großen Seen und des Golfs von Mexiko verblasst. Zum Beispiel hat Chicago (Dfa) ein durchschnittliches Juli-Hoch von 29°C und Januar-Tief von -9°C; Calgary (Dfb) sieht Juli-Hochs in der Nähe von 23°C, aber Januar-Tiefs sinken auf -15°C. Jährliche Niederschläge in den östlichen Ebenen sind etwa 500-800 mm und sinken auf 300-400 mm in der Nähe der Rocky Mountain Front, wo das Klima in kalte halbaride (BSk) übergeht.

Kanadisches Interieur und Subarktik

Nördlich der Great Plains fällt Kanadas boreale Region unter das subarktische Kontinentalklima (Dfc). Wintertemperaturen in (Nordwest-Territorien) durchschnittlich -26°C im Januar, während Sommerhochs 21°C erreichen. Diese Breitengrade (60-65°N) haben sehr kurze Wachstumsperioden, mit Permafrost unter großen Gebieten. Der Yukon und das nordwestliche Innere von British Columbia zeigen auch schwere Winterkälte aufgrund der Wasserbecken-Kaltluftentwässerung. Niederschlag ist niedrig, oft unter 400 mm, weitgehend als Schnee fallend.

Nordosten der Vereinigten Staaten und Ostkanada

Das feuchte Kontinentalklima (Dfa, Dfb) erstreckt sich durch die Region der Großen Seen, das Ohio Valley und in die Provinzen New England und Maritime. Hier mildert die Nähe zu den Großen Seen und dem Atlantischen Ozean die Temperaturen leicht, beseitigt aber nicht die Kontinentalität. Städte wie Toronto (Dfb) und Boston (Dfa) haben erhebliche Schneefälle und warme Sommer. See-Effekt-Schnee ist ein bemerkenswertes Phänomen in Leebereichen im Wind der Großen Seen, was die Winterniederschläge erhöht.

Kontinentale Klimazonen Eurasiens

Osteuropa und Westrussland

Europas kontinentale Klimazone beginnt ungefähr östlich von Polen. Warschau (Dfb) hat Januar bedeutet ungefähr -2°C und Juli bedeutet 19°C; weiter östlich in Moskau (Dfb), Januar bedeutet Fall auf -7°C. Die russische Ebene, die sich bis zum Ural erstreckt, ist eine riesige Ausdehnung von Mischwald und Steppe. Die Niederschlagsmenge nimmt von Westen nach Osten ab, von 600 mm in der Nähe der Ostsee bis 450 mm östlich der Wolga. Das Klima wird zunehmend kontinental zum Ural hin, mit größeren Temperaturbereichen und niedrigeren Winterminima.

Sibirien und der russische Ferne Osten

Sibirien ist die Quintessenz des kontinentalen Klimas – Heimat der kältesten bewohnten Orte der Erde. Die Stadt Verkhoyansk (Dfd) hält den Rekord für den größten Temperaturbereich aller Orte: Januar-Durchschnitt -46°C, Juli-Durchschnitt +17°C, eine Spanne von 63°C. Der unterirdische Permafrost ist in weiten Teilen Sibiriens kontinuierlich. Das Klima ist extrem trocken (jährlicher Niederschlag 150-250 mm), aber die Winterschneedecke besteht monatelang. Das Sibirische Hoch dominiert den Winter und schafft stabile, klare, kalte Bedingungen. Die Sommer sind überraschend warm, aber kurz. Im russischen Fernen Osten in der Nähe des Meeres von Okhotsk geht das Klima in ein kaltes subarktisches Regime über, das mehr maritimen Einfluss aus dem Nordpazifik (Dfc) hat.

Zentralasien und das tibetische Plateau

Zentralasiens kontinentales Klima ist halbtrocken bis trocken. Ulaanbaatar (Mongolei) hat ein kaltes halbtrockenes Klima (BSk) mit Januarmitteln von -24°C und Julihöhen von 22°C, verstärkt durch große Höhe (1,350 m). Niederschlag ist nur 267 mm jährlich. Das tibetische Plateau (durchschnittliche Höhe 4.500 m) zeigt ein Hochlandkontinentalklima (Dwc, Dwc) mit extrem kalten Wintern und milden Sommern, die meisten seiner begrenzten Niederschlag als Sommermonsunregen erhalten. Die trockene, dünne Luft verstärkt die Tagestemperaturschwankungen.

Mandschurei und Nordchina

Nordostchina (Mandschurei) erlebt ein feuchtes Kontinentalklima (Dwa) mit einer starken Monsunkomponente: kalte trockene Winter vom sibirischen Hoch und warme nassen Sommer vom pazifischen Monsun. [FLT: 0] Harbin [FLT: 1] hat Januar bedeutet -19 ° C und Juli bedeutet 23 ° C, mit fast allen seinen 500 mm jährlichen Regen zwischen Juni und August. Dieses Klima unterstützt fruchtbare schwarze Böden und wichtige landwirtschaftliche Produktion (Sojabohnen, Weizen, Mais).

Kontinentale Klimazonen in der südlichen Hemisphäre

Begrenztes Ausmaß und modifizierende Faktoren

Echte kontinentale Klimazonen (Köppen D-Typ) sind in der südlichen Hemisphäre selten, weil die mittleren Breitengrade (40-60°S) überwiegend Ozean sind - nur etwa 2% dieses Breitenbands sind Land. Die südlichsten Teile Südamerikas, Afrikas und Australiens erleben kühle bis kalte Winter und warme Sommer, aber sie erfüllen selten die strengen Temperaturschwellen der kontinentalen Klassifizierung aufgrund des ozeanischen moderierenden Einflusses und kleinerer Landgebiete.

Patagonien (Argentinien)

Ostpatagonien, im Regenschatten der Anden gelegen, hat ein kaltes halbarides Klima (BSk), das in der Praxis als kontinentales Regime fungiert. Río Gallegos (Südargentinien) sieht Juli bedeutet etwa 0°C und Januar bedeutet 13°C, mit sehr geringen Niederschlägen (200 mm). Winterkälte ist weniger extrem als in Sibirien, aber der jährliche Temperaturbereich kann 20°C überschreiten. Einige Klimatologen klassifizieren Patagonien als kalten Wüstenkontinentaltyp (BWk).

Interieur Südafrika

Der Hochstall um Johannesburg hat ein subtropisches Hochlandklima (Cwb), das viele Quellen aufgrund von höhenbedingten kalten Nächten als kontinental betrachten. Winter sind trocken und sonnig mit gelegentlichem Frost, während Sommer warm und nass sind. Der jährliche Temperaturbereich ist moderat (~10°C), aber die täglichen Bereiche sind groß; der kälteste Monat (Juli) Mittelwert ist etwa 10°C, knapp über der -3°C-Schwelle, so dass es nicht als Köppen D-Klima qualifiziert ist. Die meisten südlichen Afrikas haben keine echten kontinentalen Klimazonen, außer isolierten inneren Becken.

Interieur Australien

Australiens Inneres ist hauptsächlich heiß aride oder semi-aride (BWh, BSh). Das südöstliche Hochland und das tasmanische Zentralplateau haben jedoch kühle Winter. Canberra (Cfb) hat Januar bedeutet 20,5°C und Juli bedeutet 6°C - eine Reichweite von 14,5°C, aber immer noch nicht groß genug für die kontinentale Klassifizierung. Der Mangel an Landmassen in den hohen südlichen Breiten verhindert die Entwicklung von schweren Winterkälte typisch für kontinentale Klimazonen. Einige Forscher argumentieren, dass das "kontinentale" Etikett in Australien für die meisten Binnenteile der Nullarbor-Ebene und der Simpson-Wüste reserviert werden sollte, wo jährliche Temperaturbereiche 25 °C überschreiten, aber diese sind immer noch heiße Wüsten, nicht kalt kontinental.

Subtypen und ihre globale Verteilung

Feuchtes Kontinental (Dfa, Dfb, Dwa, Dwb)

Diese Klimazonen haben warme bis heiße Sommer und kalte Winter, mit genügend Niederschlag, um Wälder oder landwirtschaftliche Nutzpflanzen zu unterstützen. Dfa (heißer Sommer, keine Trockenzeit) dominiert den US-Mittleren Westen, das Ohio Valley und Teile Mitteleuropas. Dfb (warmer Sommer, keine Trockenzeit) deckt einen Großteil von Kanada, Skandinavien und dem europäischen Russland ab. Die Dwa und Dwb (trockener Winter) Varianten (trockener Winter) treten im Nordosten Chinas, der koreanischen Halbinsel und Teilen des US-pazifischen Nordwestens auf (z. B. Spokane).

Subarktische (Dfc, Dfd, Dwc, Dwd)

Subarktisches Klima hat sehr kalte Winter und kurze, kühle Sommer, mit Permafrost. Dfc ist in Sibirien, Nordkanada und Skandinavien weit verbreitet. Die extreme Variante Dfd (kältester Monat unter -38°C) ist einzigartig in Ostsibirien. Dwc und Dwd (trockener Winter subarktischer Natur) finden sich in hoch gelegenen Gebieten der Mongolei, dem tibetischen Plateau und einigen Teilen des Inneren Alaskas.

Kalte Semi-Arid (BSk) und Kalte Wüste (BWk)

Diese Klimazonen sind kontinental in der Temperatur, aber mangelhaft in der Feuchtigkeit. [FLT: 0] BSK [FLT: 1] deckt weite Gebiete von Zentralasien (Kasachstan, Mongolei), die Großen Ebenen von Nordamerika (westliche Teile) und Patagonien. [FLT: 2] BWk [FLT: 3] wird in der Wüste Gobi und dem Taklamakan, sowie das Große Becken der westlichen Vereinigten Staaten und der hohen Atacama gefunden.

Ökologische und menschliche Implikationen

Kontinentale Klimazonen stellen den natürlichen Ökosystemen und menschlichen Aktivitäten scharfe Beschränkungen auf. In feuchten Kontinentalregionen unterstützen fruchtbare Böden (Chernozems, Mollisoles) eine intensive Landwirtschaft - Weizen, Mais, Sojabohnen und Sonnenblumen sind im Mittleren Westen der USA und der Ukraine Heftklammern. Die kurze Wachstumsperiode und das Risiko von Spätfrühlingsfrösten oder Frühherbstfrieren begrenzen jedoch die Auswahl an Ernten. In subarktischen Gebieten dominieren Forst- und Bergbau, die Landwirtschaft ist marginal. Die extreme Kälte Sibiriens und Nordkanadas erfordert spezielle Bautechniken (Permafrostfundamente), einen hohen Energieverbrauch für Heizung und angepasste Transportwege (Winterstraßen, Eisbrücken).

Die Dichte der Siedlungen des Menschen korreliert stark mit der Schwere des Kontinentalklimas. Die dichtesten Gebiete innerhalb der Kontinentalzonen sind die feuchten Kontinentalregionen Nordamerikas und Europas, während die subarktischen und kalten semiariden Zonen dünn besiedelt sind. Der Klimawandel verschiebt bereits die kontinentalen Klimagrenzen in vielen Regionen nach Norden, verlängert die Wachstumszeiten und verändert die Niederschlagsmuster. Dies hat erhebliche Auswirkungen auf die globale Nahrungsmittelproduktion und die Verteilung von borealen Wäldern und Tundra.

Schlussfolgerung

Die geografische Verteilung des kontinentalen Klimas ist ein Produkt der Breiten, Kontinentalität, Meeresströmungen und Topographie. Die großen Landmassen der Nordhalbkugel - Nordamerika und Eurasien - beherbergen die überwiegende Mehrheit dieser Klimazonen, die von feuchten kontinentalen in den mittleren Breiten bis hin zu subarktischer und kalter Wüste im Inneren reichen. In der südlichen Hemisphäre sind echte kontinentale Klimazonen durch die ozeanische Dominanz der mittleren Breiten eingeschränkt, wobei nur Patagonien und einige wenige Hochlagenregionen ähnliche Temperaturextreme aufweisen. Mit steigenden globalen Temperaturen wird erwartet, dass sich die Grenzen des kontinentalen Klimas verschieben, wodurch sich möglicherweise einige Zonen erweitern und andere schrumpfen, so dass ihre Untersuchung für das Verständnis zukünftiger Umweltveränderungen unerlässlich ist.

Weiterlesen: Für einen tieferen Einblick in die Klimaklassifikation siehe die Köppen-Klimaklassifikation auf Wikipedia. Die National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) liefert Echtzeit-Klimadaten für kontinentale Regionen und die IPCC-Berichte bieten Projektionen, wie sich das kontinentale Klima unter verschiedenen Erwärmungsszenarien verändern kann. Zusätzliche Informationen über Permafrost- und Subarktikklima sind verfügbar von der U.S. Geological Survey Permafrost-Site.