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Klimazonen
Klimazonen sind sich in Ost-West-Richtung um die Erde erstreckende Gebiete, die anhand unterschiedlicher grundlegender klimatischer Verhältnisse voneinander abgegrenzt sind. In der Regel sind die Klimazonen gürtelförmig, an den Polen kreisförmig, teilweise können sie aber auch unterbrochen sein. In der Regel sind die Klimazonen gürtelförmig, in den Polarregionen kreisförmig, teilweise können sie aber auch unterbrochen sein.
Mathematische Klimazonen gab es bereitsin der Antike. Die Erde, deren Kugelgestalt und Achsneigung bereits bekannt war, wurde an den Wende- und Polarkreisen in insgesamt fünf Zonen unterteilt. Davon galten im Unterschied zur heißen und den beiden kalten Zonen zunächst nur die beiden gemäßigten Zonen als bewohnbar. Den Zonen der Tropen, der gemäßigten Breiten und des Polargebiets wurden später noch subtropische und subpolare Zonen (eigentlich „unter dem Wende- bzw. Polarkreis gelegen“) hinzugefügt, die zunächst zur gemäßigten Zone gehörig gedacht wurden. Dieses Prinzip wird teilweise noch bis in die Gegenwart verwendet.
Die Klimazonen sind die Grundlage verschiedener geozonaler Modelle der Geo- und Biowissenschaften. Den erste Schritt zum Zonenmodell stellen dabei die Beleuchtungsklimazonen dar.
Beleuchtungsklimazonen
Die Beleuchtungsklimazonen, auch astronomische, mathematische oder solare Klimazonen genannt, gehen von der Erkenntnis aus, dass das Klima in erster Linie von unterschiedlicher Sonneneinstrahlung abhängt. Der Winkel (griech. klíma Neigung) und damit die Intensität der Sonneneinstrahlung und ihr jahreszeitlicher Verlauf hängen bei Vernachlässigung atmosphärischer Einflüsse nur von der geographischen Breite ab.
Die Unterteilung der Erde in Beleuchtungsklimazonen wird astronomisch exakt an den Wende- und Polarkreisen vorgenommen. Dadurch entstehen die astronomischen Tropen (griech. tropē Wende) bis 23° 26′ Breite, die Mittelbreiten bis 66° 34′ und die Polarzonen (griech. pólos Achse). Innerhalb der astronomischen Tropen steht die Sonne zweimal jährlich im Zenit und erreicht immer eine Mittagshöhe von mindestens 43°. In den Polarzonen steht die Sonne während der Polarnächte Mittags unter dem Horizont, während sie demgegenüber während der Polartage zu Mitternacht über dem Horizont steht; sie erreicht dabei nie eine größere Mittagshöhe als 47°. Entsprechend unterschiedlich ist die eingestrahlte Energie.
[Grafik dazu: hier: UNI Halle, Glossardatenbank: Beleuchtungsklimazonen]
Schaubild der Beleuchtungsklimazonen
Physische Klimazonen
Die tatsächlichen Verhältnisse am Boden werden charakterisiert durch die physischen Klimazonen. Für sie gilt insbesondere die Maßgabe, dass die Breitenangaben der Beleuchtungsklimazonen nur ungefähr zu übernehmen sind, so dass die exakten Grenzen lokal anhand anderer Kriterien bestimmt werden können. Außerdem sind die bestrahlten Flächen in die Betrachtung einzubeziehen. Hier bestehen weitere Unterschiede z. B. bei der Strahlungsbilanz, also der Differenz zwischen eingestrahlter und abgestrahlter Energie. An der Erdoberfläche sind darüber hinaus die Unterschiede durch den Einfluss der Atmosphäre noch deutlicher ausgeprägt.
Überblick über die physischen Klimazonen