mini|hochkant=1.5|Die Subtropen: Die größten Trockengebiete der Erde, aber auch Wiege etlicher Hochkulturen (Bild: Ägypten, Totentempel der Hatschepsut) … mini|hochkant=1.5|… und demgegenüber an den Ostseiten der Kontinente üppige Lorbeerwälder (Bild: Südafrika)
Die Subtropen ( sub ‚unter, unterhalb‘) – auch subtropische (Klima-)Zone – sind in erster Linie eine der erdumspannenden Klimazonen, die durch bestimmte solare oder thermische Schwellenwerte abgegrenzt werden. Bisweilen werden sie auch warmgemäßigte Zonen genannt. Dies ist allerdings irreführend. Einige Autoren verwenden den Ausdruck warmgemäßigt nur für das (subtropische) Mittelmeerklima und rechnen es damit den mittleren Breiten zu,Burkhard Hofmeister: Die gemäßigten Breiten: insbesondere die kühlgemäßigten Waldländer. Westermann, Braunschweig 1985, ISBN 978-3-89057-313-7, S. 14Kennzeichen der wichtigsten Klimazonen in Europa, zum.de, Unterrichtsmedien im Internet, abgerufen am 26. Oktober 2015 einige für das kühlgemäßigte Klima. Auch die warmgemäßigten Regenklimate nach Köppen/Geiger liegen in der kühlgemäßigten Zone.Heinz Nolzen (Hrsg.): Handbuch des Geographieunterrichts. Bd. 12/I, Geozonen, Aulis Verlag Deubner & Co. KG, Köln 1995, ISBN 3-7614-1618-0. S. 115–116, 122, 124.
Die beiden subtropischen Zonen erstrecken sich parallel zu den Breitenkreisen in Ost-West-Richtung; nach der solaren Definition zwischen den Wendekreisen und dem 45. Breitengrad um die gesamte Erde.Wilhelm Lauer, Daud Rafiqpoor, Peter Frankenberg: Die Klimate der Erde. Eine Klassifikation auf ökophysiologischer Grundlage der realen Vegetation. In Erdkunde, Band 50, Heft 4, Boss, Kleve 1996, PDF; 4,5 MB, abgerufen am 22. Dezember 2021, S. 276–277, 291–292, sowie Beilage V (10 Kartenseiten). Polwärts schließen sich die gemäßigten Zonen an – genauer: die kühlgemäßigten – und äquatorwärts die Tropen. Nach thermischen Parametern kommt es je nach Klimaklassifikation und Autor zu erheblichen Abweichungen von den solaren Grenzen.
Das herausragende Merkmal aller subtropischer Gebiete ist die Überlappung thermischer und hygrischer Jahreszeitenklimate mit sehr großen Extremen (Monatsmittel von bis zu 36° C / Maxima über 50° C / höchste Bodenoberflächentemperaturen bis über 85° C / höchste Rate der potenziellen Verdunstung) sowie sehr unterschiedlichen Klimaräumen: Es gibt sowohl deutliche Temperaturunterschiede zwischen Sommer und Winter als auch zwischen Regen- und Trockenzeiten.Michael Richter (Autor), Wolf Dieter Blümel et al. (Hrsg.): Vegetationszonen der Erde. 1. Auflage, Klett-Perthes, Gotha und Stuttgart 2001, ISBN 3-623-00859-1, S. 165, 194, 223. Dies liegt an der Lage zwischen den Tropen und den gemäßigten Breiten. Im Gegensatz zu den gemäßigten Breiten und den äußeren, sommerfeuchten Tropen dominieren bei den Laubgehölzen immergrüne Arten. Frost kommt in den meisten Gebieten nicht regelmäßig vor. Die Subtropen sind die einzige Zone mit großen Winterregenklimaten.
Innerhalb der Subtropen werden mindestens drei Klimatypen unterschieden: Die meist küstennahen winterfeuchten Hartlaubklimate mit trockenverträglicher Hartlaubvegetation (Wälder oder Buschlandschaften) und die ausgedehnteren immerfeuchten Lorbeerwaldklimate mit feuchten Lorbeerwäldern stehen den Heißen Wüstenklimaten gegenüber, die den größten Teil der Subtropen einnehmen. (Die Dornsavannenklimate reichen als Teil der tropisch/subtropischen Trockengebiete von den äquatorwärts benachbarten Tropen in die subtropische Zone.)
Im weiteren Sinne steht der Begriff Subtropen über die klimatische Betrachtung hinaus für den globalen, geozonalen Naturraum mit seinen weiteren Eigenarten.
Durch die globale Erwärmung kommt es zu einer Verschiebung der Klimazonen mit weitreichenden Folgen: Die dicht bevölkerten Regionen der halbtrockenen Räume (u. a. das Mittelmeergebiet, der Südwesten der USA, der Norden Mexikos, der Süden Australiens und Afrikas und Teile Südamerikas) werden vermutlich noch trockener werden.Artikel: „Wälder im Klimawandel“ auf dem Hamburger Bildungsserver, abgerufen im Januar 2013
Klimazone mini|links|hochkant=3.65|Subtropische Klimazone(n) nach drei bekannten Klassifikationen Festlegung der Zonengrenzen nach: — Troll & Paffen (1964) — Lauer, Rafiqpoor & Frankenberg (1996) — Siegmund & Frankenberg (1999/2006) Elementare Makroklimate (maximale Ausdehnung): Übergänge zu Makroklimaten benachbarter Zonen / Weitere Flächen: ///// Übergangsklimate zu Nachbarzonen Subtropisch/tropische Trockengebiete: (jeweils nur subtropische Anteile) (Bei der Untergliederung (die auch Grundlage der Tabelle im Abschnitt Klimatypen ist) handelt es sich um eine beispielhafte Einteilung, die sich im Wesentlichen an die Arbeit von Schultz anlehnt.Im Hinblick auf die Globale Erwärmung wurden die ariden und semiariden Klimate (bezüglich Wüstenbildung, Versteppung), die Schultz klimatisch als Trockene Mittelbreiten und Tropisch / subtropische Trockengebiete zusammenfasst, separat erfasst. Zudem die gemäßigten Regenwaldklimate, die Schultz zwar mehrfach erwähnt, dann aber nicht separiert. Sie dient dazu, die große Zahl der „realen“ Klimatypen aus den gängigen Klassifikationsmodellen entsprechend zuzuordnen und damit besser vergleichbar zu machen.)
Solare Abgrenzung Die typischen jährlichen „Sonnenläufe“ bedingen das Phänomen der thermischen Jahreszeiten in den solaren Mittelbreiten, einer Beleuchtungsklimazone, die aus den polnäheren gemäßigten Zonen und den Subtropen besteht. Letztere werden „künstlich“ bei 45° nördlicher und südlicher Breite abgegrenzt: Dies entspricht genau der halben Entfernung zwischen den Polar- und Wendekreisen. Typisch für die (solaren) Subtropen sind sehr strahlungsreiche Sommer mit einer maximalen Globalstrahlung. Die äquatorwärtige Grenze liegt genau bei den beiden Wendekreisen, die sich bei 23° 26′ 05″ nördlicher und südlicher Breite befinden. Diese „natürlichen“ Grenzen sind durch einen Tag zur Sommersonnenwende gekennzeichnet, bei dem die Sonne (senkrecht) im Zenit steht. Dort beginnen die Tropen.
Strahlungsdaten Die höchsten Sonnenstände der Klimazone liegen vom 45. Breitengrad bis zu den Wendekreisen zwischen 23 und 43° zur Wintersonnenwende und zwischen 69 und 90° zur Sommersonnenwende.Ermittelt über Online-Rechner: Sonnenstand an einem gegebenen Tag. Azimut- und Elevationstabelle. Online, abgerufen am 9. November 2022. Dies führt zu einer mittleren jährlichen Globalstrahlung von 1400 bis über 2200 kWh/m² in den Subtropen.Materialien der Hochschule Mannheim, Institut für Energie- und Umwelttechnik: Mittlere jährliche Globalstrahlung, RRE 03/2006, , abgerufen am 17. März 2023. S. 26 von 40 (nach RWE). In der Spitze sind diese Werte genauso hoch wie in den Tropen. Darüber hinaus ist die mittlere Ein- und Ausstrahlung in den Subtropen relativ ausgeglichen.
Die Tageslängen bewegen sich im Jahreslauf zwischen 10,5 und 13,5 Stunden an den Wendekreisen und rund 8,5 und 15,5 Stunden am 45. Breitengrad; das entspricht jährlichen Schwankungen von 3 bis 7 Stunden.Heinz Nolzen (Hrsg.): Handbuch des Geographieunterrichts. Bd. 12/II, Geozonen, Aulis Verlag Deubner & Co. KG, Köln 1996, ISBN 3-7614-1619-9. S. 6. Während der Vegetationsperiode liegen die Tageslängen im Mittel bei 9,5 bis 14,5 Stunden.Jürgen Schultz: Die Ökozonen der Erde. 4., völlig neu bearbeitete Auflage, Ulmer UTB, Stuttgart 2008, ISBN 978-3-8252-1514-9, S. 26, Abb. 0.3: Vergleich der Ökozonen nach ausgewählten quantifizierbaren Merkmalen, S. 30, Tab. 1.1: Flächengrößen der Ökozonen (Werte aufgeteilt nach Flächenberechnungen über die Karte „Klimazonen (3 Modelle) und Makroklimate“), S. 35. Tab. 2.1.: Hygrothermische Wachstumsbedingungen in den einzelnen Ökozonen (nach Klimazonen zusammengefasst, z. T. gemittelt), S. 79, Grafik: ‘‘Mittlere jährliche Biotemperatur‘‘, S. 234–235 u. 278–279: Tierwelt der Subtropen, S. 352–353 Abb. B Bodenzonen der Erde.
Der UV-Index (sonnenbrandwirksame Intensität der Ultraviolettstrahlung) ist im Jahresmittel um 12:00 Uhr Mittags mit 6 bis unter 9 hoch bis sehr hoch.Abgeleitet aus commons-Karte „GOME.uviecclimyear lr.gif“, basierend auf GOME-Spektrometerdaten des ESA-Satelliten ERS-2, wie vom KNMI (Königliches Niederländisches Meteorologisches Institut) veröffentlicht.
Thermische Merkmale Durch diverse Faktoren (insbesondere Luft- und Meeresströmungen) wird die durch die eingestrahlte Sonnenenergie entstehende Wärme unregelmäßig nach Norden oder Süden transportiert. Vor diesem Hintergrund haben die subtropischen Gebiete einen hohen maximalen Energieeintrag mit mittlerer Variationsbreite.Werner H. Terjung, Stella S-F. Louie: Energy Input-Output Climates of the World: A Preliminary Attemp. Los Angeles 1971, PDF; 1,75 MB, abgerufen am 3. Juli 2022, S. 136, 148, 152, 157, 158, 159, 164.
Der größte Teil der subtropischen Tiefländer hat milde Winter, bei denen nur alle paar Jahre (episodische) Fröste bis maximal –10 °C auftreten. Großflächige Ausnahmen mit kalten Wintern und regelmäßigen Frösten bis zu –30 °C kommen im südlichen Innern Nordamerikas vor – da die in Nord-Süd-Richtung verlaufenden Gebirge Polarlufteinbrüche begünstigen –, im südlichen Eurasien gleich nördlich der alpidischen Gebirgskette – die den Transport tropischer Luftmassen nach Norden behindert – sowie im Einfluss kalter Fallwinde von den Anden in Patagonien.Abgeleitet aus Frostverteilung nach Larcher bzw. Larcher & Bauer in Jörg S. Pfadenhauer, Frank A. Klötzli: Vegetation der Erde. Springer Spektrum, Berlin/Heidelberg 2014, ISBN 978-3-642-41949-2, S. 46, Abb. 1–24 - sowie - Jürgen Schultz: Die Ökozonen der Erde. 4., völlig neu bearbeitete Auflage, Ulmer UTB, Stuttgart 2008, ISBN 978-3-8252-1514-9. S. 247, Abb. 12.3.
Aufgrund der fehlenden (wärmehaltenden) Vegetation treten in den subtropischen Wüsten Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht von über 30 Kelvin auf.Monika Sánchez: Was ist die thermische Amplitude? Information auf meteorologianenred.com, abgerufen am 19. Dezember 2022.
Vergleicht man verschiedene Karten der Klimazonen (oder vergleichbarer geozonaler Modelle), so fallen erhebliche Abweichungen der Zonengrenzen auf, wie man bereits an den drei Modellen der hier veröffentlichten Karte erkennen kann.Auf der Nordhalbkugel liegen die Subtropen im Schutz der Kaskadenkette in Nordamerika etwa 500 km weiter nördlich als der 45te Breitengrad, während sie in Korea durch den Einfluss aus Sibirien (je nach Modell) rund 500 bis 1000 km südlicher liegen. Die Grenze zu den Tropen liegt in Indien im Luftmassenstau des Himalaya mindestens 850 km weiter nördlich als der Wendekreis. Andernorts ist die mittlere Übereinstimmung der thermischen und solaren Grenze am Wendekreis relativ gleich.
Durch die kalten Strömungen des Humboldtstroms vor West-Südamerika und des Benguelastroms vor Südwestafrika reicht die Grenze zu den Tropen auf der Südhalbkugel jeweils mindestens 1000 km näher an den Äquator. Im mittleren Südafrika liegt die Tropengrenze rund 300 km weiter südlich. Ansonsten ist die Übereinstimmung im Mittel recht gut. Die größte Abweichung vom 45ten südlichen Breitengrad als Grenze zur gemäßigten Zone liegt in Südamerika: Auch hier bewirkt der Humboldtstrom vor der chilenischen Küste eine Verlagerung von mindestens 600 km gen Äquator, während Verschiebungen in die solaren Mittelbreiten bei den südlichen Subtropen nicht vorkommen. (Abgeleitet aus commons-Karte Klimazonen (3 Modelle) und Makroklimate.png, Entfernungen per Messwerkzeug auf der Karte Die größten Gebirge der Erde (für Wikipedia), Google Maps, abgerufen am 6. November 2022.)
Klassifikationen und Festlegungen Etliche Wissenschaftler haben versucht, die Grenzen der Klimazonen grundlegend zu definieren oder ihre Ansätze ermöglichen die Ableitung entsprechender Schwellenwerte. Einige Beispiele: