Wikipedia · einfach zusammengefasst · Stand
Gemäßigte Klimazone
Die beiden gemäßigten Zonen – die häufig nochmals in eine kühl-/nemorale und kaltgemäßigte/boreale (Sub-)Zone unterteilt werden – erstrecken sich parallel zu …
Inhalt6 Abschnitte
Definition und zentrale Merkmale
Die gemäßigte Klimazone, meist gemäßigte Zone genannt, ist eine der erdumspannenden Klimazonen. Sie wird durch solare Schwellenwerte, also durch die Sonneneinstrahlung in bestimmten Breiten, oder durch thermische Schwellenwerte, also durch Temperaturwerte, abgegrenzt. Ihre beiden Gürtel verlaufen auf der Nord- und Südhalbkugel parallel zu den Breitenkreisen. Polwärts schließen die polaren Zonen an, äquatorwärts die Subtropen.
Typisch sind ganzjährig vorherrschende Westwinde, regelmäßiger Frost im Winter und vier deutlich ausgeprägte thermische Jahreszeiten: Frühling, Sommer, Herbst und Winter. Sichtbar wird der Jahreszeitenwechsel besonders am herbstlichen Laubfall und an der anschließenden Winterkahlheit sommergrüner Laubbäume. Die Zone wird häufig in eine kühlgemäßigte oder nemorale und eine kaltgemäßigte oder boreale Subzone geteilt. Im Übergangsraum dauern die vier Jahreszeiten annähernd gleich lang.
Die Bezeichnungen Mittelbreiten oder mittlere Breiten werden häufig gleichbedeutend verwendet, sind aber nicht eindeutig: Im weiteren Sinne können sie den gesamten Raum zwischen Wendekreisen und Polarkreisen einschließlich der Subtropen meinen; im engen Sinne teilweise nur die kühlgemäßigte Zone. Auch die Bezeichnung warmgemäßigt kann zu Verwechslungen führen, weil sie teils für das meist subtropisch eingeordnete Mittelmeerklima und bei Köppen und Geiger für bestimmte Regenklimate verwendet wird.
Solare und thermische Abgrenzung
Nach der solaren Definition reichen die gemäßigten Zonen jeweils vom 45. Breitengrad bis zu den Polarkreisen bei genau 66° 33′ 55″ nördlicher beziehungsweise südlicher Breite. Die Polarkreise gelten aufgrund der dort einsetzenden besonderen Sonnenläufe als natürliche Grenze zu den Polargebieten. Die Grenze bei 45° ist dagegen künstlich festgelegt und liegt genau auf halber Strecke zwischen Polar- und Wendekreis.
Die höchsten Sonnenstände reichen innerhalb der Zone von 0 bis 23° zur Wintersonnenwende und von 47 bis 69° zur Sommersonnenwende. Die mittlere jährliche Globalstrahlung, also die gesamte eintreffende Sonnenenergie, beträgt 800 bis 1500 kWh/m². Die Tageslänge schwankt am 45. Breitengrad zwischen etwa 8,5 und 15,5 Stunden, an den Polarkreisen zwischen 0 und 24 Stunden. Während der Vegetationsperiode beträgt sie im Mittel 12 bis 20 Stunden. Der mittägliche UV-Index liegt im Jahresmittel zwischen 2 und unter 6 und ist damit niedrig bis mäßig.
Luft- und Meeresströmungen transportieren Wärme ungleichmäßig. Deshalb können die tatsächlichen thermischen Grenzen erheblich von den solaren Breitenkreisen abweichen. Bis auf wenige hochmaritime Gebiete tritt regelmäßig Winterfrost auf, der selbst im Tiefland fast überall unter −10 °C reichen kann. Für den gesamten Zonenraum wird eine durchschnittliche Jahresmitteltemperatur der bodennahen Luft von −7 °C angegeben; das Oberflächenwasser gemäßigter Meeresgebiete ist im Mittel 3 bis 5 °C kalt.
Nach Untersuchungen von 2019 stimmt die Grenze zwischen kalt- und kühlgemäßigter Zone auf der Nordhalbkugel ungefähr mit dem südlichsten Auftreten isolierter Permafrostböden überein. Dort beträgt die durchschnittliche Bodentemperatur höchstens 4 bis 5 °C. Je nach Klassifikation gelten jedoch unterschiedliche Grenzwerte. Beispiele reichen von 1 bis 8 Monaten über 10 °C bei der FAO bis zu einer Jahresmitteltemperatur von −10 bis 12 °C bei Siegmund und Frankenberg.
Wetter, Wasserhaushalt und Klimatypen
Das Wetter der Mittelbreiten entsteht durch den ständigen Austausch zwischen warmen tropisch-subtropischen und kalten polaren Luftmassen. Es wird von den instabilen Ferrel-Zellen sowie vom Polarfront- und Subtropenjetstream geprägt. Jetstreams sind schmale Starkwindbänder in großer Höhe. Die Erddrehung lenkt die Luftströmungen ab, sodass bodennah und in der Höhe ganzjährig Westwinde überwiegen.
An der Polarfront treffen polare und tropische Luftmassen gewöhnlich zwischen etwa 60° und 70° geographischer Breite aufeinander, können aber weit in Richtung der Wendekreise ausgreifen. In dieser Verwirbelungszone entstehen dynamische Tiefdruckgebiete. Sie bestimmen besonders in den kaltgemäßigten Mittelbreiten das Wetter. Daher wechseln Wind, Luftdruck und Wetter hier häufiger als in anderen Klimazonen.
Die Niederschläge sind in ozeanisch geprägten Gebieten über das Jahr relativ gleichmäßig und nehmen zu den kontinentalen Gebieten hin ab. In den nördlichen Mittelbreiten liegen die Mittelwerte vom Polarkreis zum Äquator bei 600 bis 900 mm, in der Südhälfte bei 300 bis 1300 mm. Regen und Schnee sind über die gesamte Zone betrachtet etwa gleich häufig. Etwa die Hälfte bis zwei Drittel der Niederschläge verdunsten wieder. Daraus ergibt sich meist eine mittlere Luftfeuchtigkeit; sie ist in ozeanischen Gebieten höher und in kontinentalen geringer. Der Himmel ist durchschnittlich bewölkt bis stark bewölkt.
Die Zugehörigkeit zur Zone allein beschreibt ein örtliches Klima noch nicht. Klimatypen werden zusätzlich nach Kontinentalität und Wasserhaushalt unterschieden. Wichtig sind die jährliche Niederschlagssumme, die Dauer von Regen- und Trockenzeiten sowie Humidität und Aridität, also das Verhältnis von Niederschlag zu Verdunstung. Deshalb unterscheiden sich Klimakarten verschiedener Klassifikationen teilweise deutlich. Besonders klar hebt sich der boreale Nadelwaldgürtel der Nordhalbkugel von den wechselnden Laubmischwald-, Steppen- und Wüstenklimaten der kühlgemäßigten Gebiete ab.
Ausdehnung und regionale Verschiebungen
Der solare Abstand zwischen dem 45. Breitengrad und den Polarkreisen beträgt rund 2400 km. In der Mitte der Zone, ungefähr am 56. Breitengrad, ist der Erdumfang größer als 22.000 km. Beide gemäßigten Zonen bedecken nach solarer Abgrenzung zusammen jeweils über 50 Mio. km² und insgesamt etwa 20 % der Erdoberfläche. Unter Berücksichtigung thermischer Verschiebungen sind es etwa 22 %. Rund 30 % der Zonenfläche besteht aus Land. Insgesamt liegen 34 % der irdischen Landoberfläche in der gemäßigten Zone: 31 % in der nördlichen und nur 3 % in der südlichen.
Die nördliche gemäßigte Zone bildet einen etwa 2600 bis 5000 km breiten Gürtel und umfasst unter anderem große Teile Kanadas und der nördlichen USA, ganz West- und Mitteleuropa, fast ganz Russland, die Mongolei und Kasachstan sowie die Nordhälften Chinas, der koreanischen Halbinsel und Japans. Der warme Nordatlantikstrom verschiebt das gemäßigte Klima in Fennoskandien bis über den 70. Breitengrad und mehr als 800 km in die Grönlandsee. Dagegen verlagern kalte Meeresströmungen und kontinentale Einflüsse die Grenze an Beringmeer und Hudson Bay bis zu 1000 km südwärts. Die thermische Subtropengrenze reicht fast überall bis zu 1200 km weiter äquatorwärts als der 45. Breitengrad, in China etwa bis 34° nördlicher Breite.
Die südliche gemäßigte Zone ist als etwa 1200 bis 2500 km breiter Gürtel ausgebildet. Zu ihr gehören ungefähr ganz Patagonien, die Falklandinseln, die nördlichsten subantarktischen Inseln, Tasmanien und der größte Teil der Südinsel Neuseelands. Ihre Grenze zur Polarzone ist zwischen den Falklandinseln und dem südlichen Indischen Ozean bis zu 1200 km äquatorwärts verschoben. Die Grenze zu den Subtropen liegt rund 200 bis 800 km nördlich des 45. südlichen Breitengrades. Durch den kalten Humboldtstrom reicht die Zone an der chilenischen Anden-Westabdachung bis fast 38° südlicher Breite. Wesentliche Ursache dieser Nordverschiebungen ist der kalte antarktische Zirkumpolarstrom.
Naturraum, Höhenstufen und Artenvielfalt
Als Naturraum gliedert sich die gemäßigte Zone in die nur auf der Nordhalbkugel vorkommende boreale Zone sowie in feuchte und trockene Mittelbreiten. Ihre Pflanzen sind an den Jahreszeitenwechsel angepasst; typisch sind sommergrüne Laubgehölze. Die Vegetation besteht überwiegend aus Nadel-, Misch- und Laubwäldern. Im Inneren der Kontinente treten außerdem Steppen, Halbwüsten und Vollwüsten auf.
Die Biodiversität nimmt stark vereinfacht von den Polargebieten zur Subtropengrenze zu. Als Beispiel steigt die Zahl der Gefäßpflanzenarten je 10.000 km² von etwa 200 an der Polargrenze in Schritten von 5 bis 10 Breitengraden auf bis zu 1000 Arten in trockenen und 2000 Arten in feuchten Räumen. Die Artenvielfalt reicht deshalb innerhalb der Zone von gering bis hoch. Amphibien und Reptilien weisen dagegen im Durchschnitt überall eine sehr geringe Vielfalt auf.
Zu den bekannten großen Säugetieren der nördlichen Waldgebiete gehören Elch, Braunbär, Wolf und Nordluchs beziehungsweise Kanadischer Luchs. Für gemäßigte Steppen sind zahlreiche koloniebildende Erdhörnchen wie Präriehund und Ziesel sowie ursprünglich große Huftierherden typisch. Genannt werden Amerikanischer Bison und Gabelbock in Nordamerika, Tarpan und Saigaantilope in Eurasien sowie Guanako und Pampashirsch in Patagonien. Für viele Zugvögel aus den Tundren dienen die Mittelbreiten als Winterquartier.
In Hochgebirgen ähnelt die Abfolge der Höhenstufen der Vegetationsfolge vom Äquator zu den Polen: Auf Laubwälder folgen montane Nadelwälder, alpine Matten und Heiden sowie nivale Kältewüsten. Nival bezeichnet den Bereich des dauerhaften Schnees und Eises. Gebirge unterscheiden sich dennoch durch starke Niederschlagsunterschiede zwischen der feuchten Luvseite und der trockeneren Leeseite. Ähnliche Gebirgsfloren weit entfernter Berge gehen vor allem darauf zurück, dass diese Gebirge nach der Eiszeit Rückzugsräume derselben Lebensformen waren.
Besiedlung, Nutzung und Klimawandel
Noch etwa 60 % der Mittelbreiten befinden sich in einem natürlichen Zustand. Der weitaus größte Anteil davon liegt jedoch in der kaltgemäßigten Zone. Die Landschaften der kühlgemäßigten Breiten sind stark durch Menschen verändert und bestehen vielfach aus Kultur-, Agrar-, Stadt-, Wirtschaftslandschaften und Forsten. Nicht standortgerechte Fichtenmonokulturen auf großen Flächen Europas sind besonders anfällig für Klimaveränderungen und Schädlinge.
Die globale Erwärmung verschiebt die Klimazonen und hat weitreichende Folgen für die Mittelbreiten. Für den gesamten Raum werden mehr Waldbrände, stärkerer Insektenbefall einschließlich Forstschädlingen sowie mehr Krankheiten bei allen Lebewesen erwartet. Dazu gehört besonders die Ausbreitung von Infektionskrankheiten. Das bereits wechselhafte Wetter dürfte unberechenbarer werden; zugleich sollen Häufigkeit und Intensität von Unwettern deutlich zunehmen.