耐寒性ゾーン

地理的な耐寒性ゾーンシステムを作成する最初の試みは、ボストンのアーノルド樹木園の2人の研究者によって行われました。最初のものは1927年にアルフレッド・レーダーによって発表され^{[ 2 ]}、2番目は1938年にドナルド・ワイマンによって発表されました^{[ 3 ]。}アーノルドの地図はその後1951年、1967年、そして最後に1971年に更新されましたが、最終的には完全に使用されなくなりました。

現代のUSDAシステムは、ワシントンにある米国国立樹木園で始まりました。最初の地図は1960年に発行され、1965年に改訂されました。10 °F（5.6 °C）の均一な範囲を使用し、徐々にアメリカの園芸家の間で広まりました。^{[ 4 ] [ 5 ]}  

米国農務省の地図は、新たに入手可能な気候データに基づいて1990年に改訂・再発行され、今回は各ゾーンを5度刻みで「a」と「b」という新たな区分に分けた。

2003年、アメリカ園芸協会（AHS）は、1986年7月から2002年3月までの気温データを用いて改訂版の地図の草案を作成した。2003年の地図では、多くの地域がUSDAの1990年の地図よりも約半ゾーン高い（暖かい）位置に配置された。レビュー担当者は、地図のゾーン区分は全体的なゾーン区分において、元のUSDA 1960年の地図により近いと指摘した。この地図は、例えば、いくつかの都市（メリーランド州ボルチモア、ワシントンDC、ニュージャージー州アトランティックシティなど）の都心部を周辺地域よりも1ゾーン高い位置に示すことで、都市ヒートアイランド現象を反映した、より詳細な情報を示すことを目的としていた。この地図では、USDAの1990年の地図で導入された詳細なa/bの半ゾーンが除外されており、その結果、地図の粗さから園芸家や庭師から広く批判された。 USDAはAHS 2003の草案地図を却下し、インタラクティブなコンピュータ形式の独自の地図を作成した。現在、アメリカ園芸協会はこの地図を使用している。^{[ 6 ]}

2006年、アーバーデイ財団は、AHSとほぼ同じデータを使用して、米国の耐寒性ゾーンの更新版を発表しました。耐寒性ゾーンは、国内の多くの地域で近年気温が一般的に上昇していることを反映して改訂され、AHS 2003年の草案と似たものとなりました。財団はまた、より詳細なa/bの半ゾーン区分を廃止しました。^{[ 7 ]}

2012年にUSDAは、1976年から2005年の気象データに基づいて植物耐寒性マップを更新し、より長い期間のデータを使用して年ごとの気象変動を平滑化しました。^{[ 8 ]}熱帯および亜熱帯植物に関する情報共有をより明確に定義し改善するために、2つの新しいゾーン（12と13）が追加され、ハワイとプエルトリコのマップにも表示されます。プエルトリコのサンフアンの東には、沿岸カロライナの空港を含む非常に小さなスポットがあり、平均最低気温は67°F（19°C）で、最高カテゴリーである耐寒性ゾーン13bに分類され、気温が65 °F（18 °C）を下回ることはめったにありません。マップは以前の版よりも高解像度で、標高や大きな水域などの要因による局所的な変化を表示できます。より新しいデータ、新しいマッピング方法、収集された追加情報の結果、多くのゾーン境界が変更されました。多くの地域では、以前の1990年の地図よりも半ゾーンほど温暖でした。^{[ 9 ]} 2012年の地図はインターネット用にデジタルで作成され、郵便番号ゾーン検索機能とインタラクティブマップが含まれています。^{[ 10 ] [ 11 ]}  

2015年、アーバーデイ財団は、aとbの区分がない別の地図を改訂し、多くの地域でさらに温暖なゾーンが存在することを示した。最も顕著な変化は中部大西洋岸地域と北東部で、都市ヒートアイランド現象のため、フィラデルフィア、ニューヨーク市、ワシントンDCなどの都市がゾーン8に分類されている。^{[ 12 ]}

2023年11月、米国農務省は、1991年から2020年までの米国全土の気象データに基づいて、植物耐寒性マップの最新版を公開した。更新されたマップは、耐寒性ゾーンが引き続き北上していることを示しており、米国の気候の温暖化傾向が続いていることを反映している。^{[ 13 ]}

2023年の地図に基づく、米国農務省（USDA）が定める米国の一部の都市の植物耐寒性ゾーンは以下のとおりです。

USDAのシステムは、ある地域の年間平均最低気温のみに基づいているため、園芸家が特定の地域で考慮しなければならない気候条件を説明する能力には限界があります。特定の植物が特定の地域で生存できるかどうかを決定する要因は他にも多数存在するからです。

地域情報だけでは、冬の生存を予測するには不十分な場合が多い。霜が降りる時期や積雪の頻度といった要素は、地域によって大きく異なるためである。極端に低い気温であっても、気候帯が大きく異なる地域を比較する際には役に立たない可能性がある。極端な例を挙げると、メキシコ湾流の影響でイギリスの大部分はゾーン8～9に属するが、アメリカではゾーン8～9にはアメリカ南東部の亜熱帯沿岸地域やモハベ砂漠、チワワ砂漠といった内陸砂漠が含まれる。そのため、そのような地域に住むアメリカの庭師は年間数晩の寒さに備えればよいのに対し、イギリスの庭師は数ヶ月に及ぶ寒さに備えなければならない可能性がある。

さらに、これらのゾーンには、低温期間、夏の気温、日射強度に関する情報は含まれていません。そのため、最も寒い数晩の平均冬季最低気温が同じで、同じガーデンゾーンに属していても、気候が著しく異なる場所があります。たとえば、ゾーン8は、シアトルやロンドンのような沿岸部の高緯度で夏が涼しい場所と、チャールストンやマドリードのような低緯度で夏が暑い気候の場所をカバーしています。前者の2つの地域の農家、庭師、造園業者は、暑い天候の期間と日射強度に関して、後者の地域とは全く異なる栽培条件を計画する必要があります。アイルランドの沿岸部とフロリダ中央部はどちらもゾーン10ですが、気候は大きく異なります。

耐寒性スケールは、寒冷地における積雪の安定性を考慮していません。雪は極寒に対する断熱材として働き、冬眠中の植物の根系を保護します。積雪が安定していれば、根がさらされる実際の温度は、耐寒性ゾーンの数値が示すほど低くはなりません。例えば、カナダのケベックシティはゾーン4に位置していますが、毎年十分な積雪があるため、通常ゾーン5または6に分類される植物を栽培することが可能です。しかし、南西部に位置するゾーン5のモントリオールでは、積雪が不安定なため、そのゾーンに適した植物を栽培するのが難しい場合があります。

多くの植物はある地域で生き延びることはできるが、日照時間が不十分な場合や、春化処理（一定期間の低温）が必要な場合には開花しない。

農家、庭師、造園家が考慮する必要がある気候パラメータは他にもたくさんあります。例えば、湿度、降水量、嵐、雨季と乾季のサイクルやモンスーン、土壌の種類、土壌の排水と保水性、地下水位、太陽に向かって傾斜しているか太陽から離れているか、過度の日差し、雪、霜、風などからの自然または人工の保護など、立地条件も考慮する必要があります。年間最低気温は有用な指標ですが、最終的には植物の成長と生存のための多くの要因のうちの1つにすぎません。^{[ 10 ] [ 4 ] [ 19 ]}

2012年に発表されたUSDAの地図によると、1990年の発表時と比較して、米国の大部分の地域で冬の気温が0.5ゾーン（2.8 ℃または5 °F ）上昇している。 ^{[ 9 ]}また、2023年の地図の発表により、米国の約半分の地域で気温が0.5ゾーン上昇している。^{[ 20 ]} 2016年の研究では、気候変動によりUSDAの植物耐寒性ゾーンがさらに北へ移動すると示唆されている。^{[ 21 ]}  

植物の耐寒性を説明する別の方法として、「指標植物」を用いる方法がある。この方法では、分布域の限界が既知の一般的な植物が用いられる。^{[ 22 ]}

サンセット誌は、USDAの気候区分よりも細かく気候区分を分けたシリーズを発表しており、米国を45の異なる気候区分に分類し、全季節の気温範囲、降水量、風のパターン、標高、生育期間の長さと構造を取り入れている。 ^{[ 23 ]}

さらに、ケッペンの気候区分システムは、地球表面の広い範囲を考慮したり、異なる大陸間で比較を試みたりする際の生育条件に関するより一般的なガイドとして使用できます。^{[ 24 ]}トレワルサの気候区分は、気候と植物および平均的な生育条件との関係に関する「現実世界」の概念としてよく用いられます。

以下の表は、米国農務省（USDA）が定めるヨーロッパの主要都市の耐寒性区分データを示しています。

USDAゾーンは大陸性気候と亜熱帯気候向けに設計されているため、アイルランドとイギリスでは特にうまく機能しません。 ^{[ 69 ]}米国の同等のゾーンと比較する際には、高緯度、弱い日射強度、涼しい夏を考慮する必要があります。アイルランドとイギリスの短く涼しい夏では、新芽の成長が不十分であったり、硬化しなかったりして、冬の生存に影響が出る可能性があります。 ^{[ 69 ]}

北大西洋海流がアイルランドとイギリスの温帯海洋性気候を緩和する効果により、イギリス、そして特にアイルランドは、その北方の位置からすると、本来よりも冬が穏やかです。このため、イギリスとアイルランドに適用されるUSDA耐寒性ゾーンは、以下に示すように7から10とかなり高くなっています。^{[ 70 ]}

2012年、英国王立園芸協会は、場所ではなく植物の耐寒性評価を新たに導入しました。これは、最も耐寒性の高いH7（-20 °C（-4 °F）以下の温度に耐えられる）からH1a（15 °C（59 °F）以上の温度が必要）まであります。^{[ 71 ]} RHSの耐寒性評価は、USDAゾーンを定義する長期平均年間最低気温ではなく、絶対最低冬季気温（°C）に基づいています。^{[ 71 ]}    

スカンジナビアはアラスカやグリーンランドと同じ緯度に位置していますが、温暖な北大西洋海流の影響はイギリスやアイルランドよりもさらに顕著です。ノルウェーのカラショク自治体周辺のごく小さな地域がゾーン2に属している以外は、スカンジナビアの北極圏のどこにもゾーン3より下になる場所はありません。北緯62～63度のフェロー諸島はゾーン8に属し、北緯68度のロフォーテン諸島の外側も同様です。北緯70度のノルウェーの沿岸都市トロムソはゾーン7に属し、世界最北の真の都市である北緯78度のロングイェールビーンでさえ、ゾーン4に属しています。しかし、これらの沿岸地域すべてに共通しているのは、涼しく湿った夏で、気温が20 ℃（68 °F）を超えることはめったになく、ロングイェールビーンでは15 ℃（59 °F）を超えることはほとんどないということです。これは、生育可能な植物とそうでない植物をよりよく理解するために、暑熱帯を考慮することの重要性を示しています。ノルウェー西部の温暖な地域はゾーン9に属し、オスロの南、北緯59度のサルプスボルグは夏季に大陸性気候となるためゾーン8に属します。内陸部では冬季に寒くなり、北緯61度のハーマルはゾーン6、さらに北のローロスはゾーン4に属します。    

スウェーデンとフィンランドでは、一般的に海抜から500 メートル (1,600フィート)まで、ゾーン 3 は北極圏の北に位置し、カレスアンドやパヤラなどの都市が含まれます。キルナはここで大きな例外であり、霜の罠の上にある丘の上に位置しているため、ゾーン 5 に属します。ゾーン 4 は北極圏と北緯 64 ～ 66 度付近の間にあり、オウル、ロヴァニエミ、ヨックモックなどの都市が含まれます。ゾーン 5 (南は北緯 61 ～ 62 度まで) には、タンペレ、ウメオ、エステルスンドなどの都市が含まれます。ゾーン 6 は、フィンランド本土の南部、北緯 60 度以北のスウェーデン、さらに南のスモーランドの高原をカバーします。ここには、イェヴレ、エレブルー、スンズヴァル、ヘルシンキなどの都市があります。オーランド諸島、スウェーデン南部の沿岸部、ストックホルム地域はゾーン7に属します。スウェーデンの西海岸（ヨーテボリ以南）は特に冬が温暖でゾーン7に属しているため、耐寒性の高い外来種（例えばヨーテボリ植物園で見られる）にとって好ましい環境となっています。一方、スウェーデンの南東海岸はメキシコ湾流がないため、冬はより寒くなります。 

中央ヨーロッパは、海洋性気候から大陸性気候への移行期を示す好例であり、耐寒性ゾーンが北方向ではなく東方向に向かって主に低下する傾向にそれが反映されています。また、この地域の高原や低い山脈は、冬の寒さの程度に大きな影響を与えています。一般的に、この地域の緯度を考慮すると耐寒性ゾーンは高いと言えますが、ゾーン9が北緯60度以上に及ぶシェトランド諸島を含む北ヨーロッパほど高くはありません。

中央ヨーロッパでは、該当する地域は、ベルギー、オランダ、ドイツの北海沿岸のゾーン8から、フリースラント諸島の一部（特にフリエラント島とテルスヘリング島）、ヘルゴラント島、ライン川とスヘルデ川の河口にある島々の一部（これらはゾーン9）を除いて、ポーランドとリトアニアの最東端の国境にあるポドラキア地方のスヴァウキ周辺ではゾーン5まで減少します。アルプス山脈とカルパティア山脈の孤立した高地では、ゾーン3または4まで下がる場合もあります。

冷気の沈み込みの極端な例としては、少なくともゾーン3に属するバイエルン州のフンテンゼーが挙げられます。もう1つの注目すべき例は、ポーランドのカルパティア山脈にある小さな村、ヴァクスムントです。この村では、周囲のゴルツェ山脈とタトラ山脈からの冷たく重い気団が斜面を下ってこの低地の谷に流れ込む穏やかな冬の夜には、気温が定期的に-35℃（-31°F）まで下がり、標高の高い近くのノヴィ・タルクやビャウカ・タトシャンスカよりも最大10 ℃（18 °F）も低くなることがあります。ヴァクスムントはゾーン3bに属し、北にわずか80km （50マイル）離れた標高300m （980フィート）低い近くのクラクフはゾーン6aに属しています。これらの例は、地域の地形が気温、ひいてはその地域で栽培可能な作物に顕著な影響を与える可能性があることを証明しています。^{[ 72 ]}        

南ヨーロッパの気候と文化の指標となる植物はオリーブの木で、長期間氷点下に耐えられないため、その栽培地域は冬の寒冷地帯に一致します。地中海は温度調節器として機能し、この地域は一般的に大陸の他の地域よりも温暖です。海の影響が弱まる山岳地帯を除いて、ゾーン8～10に属します。ただし、バルカン半島南部（山岳地帯の西セルビアと東セルビア、大陸部のクロアチア、ブルガリア）は冬は寒く、ゾーン6～7に属します。バルカン半島地域は、寒波や季節外れの暖かさのエピソードが発生しやすい地域でもあります。たとえば、サラエボは、マサチューセッツ州ナンタケットと各月の平均気温と気温の振幅が似ているにもかかわらず、年間を通して毎月氷点下の気温を記録しています。^{[ 73 ] [ 74 ]}

クロアチア（ダルマチア）沿岸、アルバニア、ギリシャ北部はゾーン8～9に属し、イタリア中北部（ただし丘陵地帯とポー川流域の一部はより寒い）とフランス南部も同様です。イベリア半島中央部は8～9（高地の一部はやや寒い）です。スペインとポルトガルの大西洋沿岸、アンダルシアとムルシアの大部分、バレンシア州南部沿岸部とやや内陸部、カタルーニャ沿岸部の一部、バレアレス諸島、サルデーニャ島南西部、シチリア島の大部分、イタリア南部沿岸部、アルバニア周辺のいくつかの地域、^{[ 75 ] [ 76 ]}キプロス沿岸部とギリシャ南西部はゾーン10に属します。

ヨーロッパでは、ゾーン 11a はごく少数の場所に限られています。イベリア半島では、南海岸のアルメリア、カディス、グラナダ、マラガ、ムルシアの各県内の小さなスペインの地域で見られます。^{[ 60 ]}ポルトガルでは、ゾーン 11a は南西部のラゴスとヴィラ・ド・ビスポの自治体周辺のいくつかの無人地帯で見られます。^{[ 77 ]}ギリシャ本土では、ゾーン 11a はモネンバシアのほか、クレタ島、ドデカネス諸島、キクラデス諸島、アルゴサロニコス湾のいくつかの島々で見られます。^{[ 78 ] [ 79 ]}地中海のマルタ島、ランペドゥーサ島、リノサ島、キプロスの最南端の海岸のいくつかの地域もゾーン 11a に属しています。