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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:
- In den Tropen wird die Einstrahlung durch die starke Bewölkung leicht verringert. Dennoch erreicht die Strahlungsbilanz einen großen Energieüberschuss.
- In den Subtropen werden im Sommer am Boden die absolut höchsten Energieeinstrahlungen erreicht. Die Strahlungsbilanz bewegt sich um den Wert
Null.
- In den Mittelbreiten werden am Boden die Unterschiede der Einstrahlung vom deutlich längeren Weg der Strahlung durch die Atmosphäre im Winter verstärkt. Die Strahlungsbilanz ist negativ.
- In den Polarzonen ist die Schwächung der Strahlung durch die Atmosphäre sehr stark. Außerdem wird ein großer Teil der Strahlung an Eisflächen reflektiert. Die Strahlungsbilanz ist stark negativ.
Diese Bilanzdifferenzen werden durch Wärmetransporte ausgeglichen, die wesentlich das Wettergeschehen bestimmen. Es entsteht die planetarische Zirkulation, die ebenfalls zonal angeordnet ist und entsprechende klimatische Auswirkungen hat.