ソーンスウェイト気候分類

ソーンスウェイトは当初、熱帯雨林、森林、草原、ステップ、砂漠の 5 種類の植生に基づいて気候を分類した。彼は、地域の植生にとって主要な要因の 1 つは降水量であるが、最も重要なのは降水量の有効性、つまり植物が必要とする水分量に対してどれだけの水分を受け取るかであると提唱した。ソーンスウェイトは降水量の有効性を指数に基づいて評価した。${\displaystyle P/E}$これは、12か月分のP/E比率の合計です。月次P/E比率は、次の式を使用して計算できます。^{[ 3 ] [ 5 ]}

${\displaystyle P/E_{m}={\frac {\text{月間総降水量}}{\text{月間蒸発散量}}}}$

降水効果と同様に、ソーンスウェイトは熱効率を表す指標も開発し、熱帯、中温、微温、タイガ、ツンドラ、霜の6つの気候区分を特徴としている。^{[ 3 ] [ 5 ]}

熱効率指数、${\displaystyle I'}$は、12か月分の熱効率比の合計です。${\displaystyle i_{m}}$これは次のように計算できます。

${\displaystyle i'_{m}={\frac {t-32}{4}}}$、 どこ${\displaystyle t}$は月平均気温（°F）（32未満の場合は32に設定）です。^{[ 6 ] [ 7 ]}

水分指数（Im）は環境全体の水分量を表し、乾燥度指数と湿度指数から直接得られます。ある季節に水が余剰になると、土壌に蓄えられ、別の季節に水分が不足したときに植物が利用できるようになります（根が十分に深く伸びていれば）。こうして干ばつの影響が相殺されます。ソーンスウェイトは、6インチの水の余剰が10インチの水の不足を相殺することを発見し、これを反映した複合指数を考案しました。^{[ 8 ]}

この指数は次のように計算できます。${\textstyle I_{m}=I_{h}-0.6\cdot I_{a}}$ここで、IhとIaはそれぞれ湿度指数と乾燥度指数である。

有効水分量の季節変動は、2つの指標で表されます。湿潤気候では干ばつ状態の深刻度を特定および定量化するために使用される乾燥度指数（Ia _）と、乾燥気候では湿潤状態の深刻度を特定および定量化するために使用される湿度指数（Ih）です。 ^{[ 1 ]}_{これらの指標は、}次の式で表されます。

${\textstyle {\mathit {I_{a}}}=\left({\frac {D}{\mathit {PET}}}\right)\cdot 100}$、

${\textstyle {\mathit {I_{h}}}=\left({\frac {S}{\mathit {PET}}}\right)\cdot 100}$ここで、Dは年間水不足量、Sは年間水余剰量、PETは年間潜在蒸発散量である^{[ 2 ]。}

さらに、これらの指標は、降水量の季節分布を示す4つの文字で表されます。r（継続的に湿潤）、d（継続的に乾燥）、s（夏が最も乾燥した季節）、w（冬が最も乾燥した季節）で、必要に応じて添え字₂を付けて深刻度を示します。

湿潤気候（A、B、C ₂）は以下のように分類できます。

• r（水分不足がほとんどまたは全くない場合）：0 ≤ I _a < 16.7
• s（中程度の夏季水不足）：16.7 ≤ I _a < 33.3、そして夏季の不足量は冬季よりも大きい。
• w（中程度の冬季水分不足）：16.7 ≤ I _a < 33.3であり、冬季の不足量は夏季よりも大きい。
• s ₂（夏季の大幅な水不足）：I _a ≥ 33.3であり、夏季の不足量は冬季よりも大きい。
• w ₂（冬季の大幅な水分不足）：I _a ≥ 33.3であり、冬季の不足量は夏季よりも大きい。

乾燥気候（C1 _、 D、E）は以下のように分類できます。

• d（水分過剰がほとんどまたは全くない場合）：0 ≤ I _h < 10
• s（適度な冬季水余剰）：10 ≤ I _h < 20、夏季の余剰は冬季よりも大きい
• w（適度な夏の水余剰）：10 ≤ I _h < 20、冬の余剰は夏の余剰よりも大きい
• s ₂（冬季の大きな水余剰）：I _h ≥ 33.3であり、夏季の余剰は冬季よりも大きい。
• w ₂（夏季の大きな水余剰）：I _h ≥ 33.3であり、冬季の余剰は夏季よりも大きい。

土壌中の水分不足は、潜在蒸発散量と実際の蒸発散量の差として計算される。^{[ 2 ]}

熱効率指数（TE）は年間潜在蒸発散量（PET）^{[ 2 ]}として定義され、メガサーマル、メソサーマル、マイクロサーマル、ツンドラ、永久霜の5種類に分類されます。

夏季熱効率集中度（SCTE）は、気候の緯度が高く、夏季だけが植物の生育に適した季節であるかどうかを示す指標です。SCTEが高いということは、蒸発散の可能性のある量のほとんどが夏季に発生することを意味します。夏季は、蒸発散を可能にするのに十分な日射量と気温があり、他の季節は寒すぎるためです。逆に、赤道気候では、年間を通して植物の生育に適した気候であるため、夏季の蒸発散量は年間値の約25%を占めます。^{[ 8 ]}夏季熱効率集中度は次のように計算されます。 ${\textstyle {\mathit {SCTE}}=\left({\frac {{\mathit {PET_{1}}}+{\mathit {PET_{2}}}+{\mathit {PET_{3}}}}{\mathit {PET_{a}}}}\right)\cdot 100}$、 どこ$PET_1$、$PET_2$、 そして$PET_3$は、最も暖かい3ヶ月連続のPETの推定値であり、$PET_a$は年間値です。^{[ 2 ]}