mini|hochkant=1.5|Herbstfarben, Laub-Mischwälder sowie natürliches oder anthropogenes Grasland – Typisch für die gemäßigten Zonen (Mount Washington (New Hampshire)) mini|hochkant=1.5|Auch die nordischen Nadelwälder werden im Allgemeinen zur gemäßigten Zone gerechnet (Yukon River in Kanada)
Die gemäßigte Klimazone – meist nur gemäßigte Zone genannt (zudem in unterschiedlicher Bedeutung: Mittelbreiten) – ist in erster Linie eine der erdumspannenden Klimazonen, die durch bestimmte solare oder thermische Schwellenwerte abgegrenzt werden. Die beiden gemäßigten Zonen – die häufig nochmals in eine kühl-/nemorale und kaltgemäßigte/boreale (Sub-)Zone unterteilt werden – erstrecken sich parallel zu den Breitenkreisen in Ost-West-Richtung; nach der solaren Definition vom 45. Breitengrad bis zu den Polarkreisen 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, 288, 291, 292 (Grenze solare Subtropen), 294–295, sowie Beilage V (10 Kartenseiten). Polwärts schließen sich die polaren Zonen an und äquatorwärts die Subtropen an. Nach thermischen Parametern kommt es je nach Klimaklassifikation und Autor zu erheblichen Abweichungen von den solaren Grenzen.
Die herausragenden Merkmale aller klimatisch gemäßigter Gebiete sind die überall vorherrschenden ganzjährigen Westwinde in Verbindung mit vier deutlich ausgeprägten thermischen Jahreszeiten, die vor allem am Laubfall der Laubbäume und anschließender Winterkahlheit erkennbar sind. Im Übergangsraum zwischen kühl und kaltgemäßigter Zone dauern alle Jahreszeiten annähernd gleich lang. Im Winter tritt überall regelmäßig Frost auf.
Im weiteren Sinne steht der Begriff Gemäßigte Zone 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 Auswirkungen für die Mittelbreiten (siehe etwa Klimafolgen für Europa). Für den gesamten Zonenraum werden vermehrte Waldbrände, Insektenbefall (u. a. Forstschädlinge) sowie Krankheiten für alle LebewesenArtikel: „Wälder im Klimawandel“ auf dem Hamburger Bildungsserver, abgerufen im Januar 2013 – vor allem die Ausbreitung von InfektionskrankheitenHomepage von Martin R. Textor, Institut für Pädagogik und Zukunftsforschung (IPZF), Würzburg, abgefragt im Januar 2013 erwartet. Das ohnehin wechselhafte Wetter wird noch unberechenbarer werden und die Häufigkeit und Intensität von Unwettern wird deutlich zunehmen. (Weitere Folgen werden bei den beiden Subzonen beschrieben.)
Alternative Bezeichnungen Häufig wird im Allgemeinen (sowie in diesem Artikel) auch die Bezeichnung Mittelbreiten oder mittlere Breiten für die gesamte gemäßigte Zone verwendet. Im weiteren Sinne ist damit ebenso die solare Klimazone zwischen den Wendekreisen und den Polarkreisen beziehungsweise zwischen Tropen und Polargebieten gemeint – insofern einschließlich der subtropischen Klimazone. Im engen Sinne steht Mittelbreiten auch nur für die kühlgemäßigte Zone und schließt das kaltgemäßigte Klima aus.
In einigen Publikationen wird das Mittelmeerklima als warmgemäßigte Zone bezeichnet, das üblicherweise den Subtropen zugeordnet wird.Burkhard Hofmeister: Die gemäßigten Breiten: insbesondere die kühlgemäßigten Waldländer (= Geographisches Seminar Zonal. Band 2). Westermann, Braunschweig 1985, ISBN 3-89057-313-4, S. 14 ().
Überdies reichen die sogenannten warmgemäßigten Regenklimate der Klimaklassifikation nach Köppen und Geiger mit den Seeklimaten Cfb und Cwb in die kühlgemäßigte Zone. Hier besteht Verwechslungsgefahr zwischen Klimazonen und Klimaten.
Klimazone mini|links|hochkant=3.65|Gemäßigte Klimazone(n) nach drei bekannten Klassifikationen Maximale Ausdehnung der Zonengrenzen nach Troll & Paffen (1964), Lauer, Rafiqpoor & Frankenberg (1996) und Siegmund & Frankenberg (1999/2006). Überschneidungen der drei Modelle am Rand schwarz schraffiert, zwischen den beiden Subzonen farbig schraffiert.
(Die mögliche Untergliederung nach Makroklimaten wird bei den beiden Subzonen behandelt)
Solare Abgrenzung Die typischen jährlichen „Sonnenläufe“ in den Mittelbreiten bedingen das Phänomen ausgeprägter thermischer Jahreszeiten (Frühling, Sommer, Herbst und Winter) von den Polarkreisen äquatorwärts, sodass diese – die genau bei 66° 33′ 55″ nördlicher und südlicher Breite verlaufen – seit jeher als „natürliche Grenze“ zwischen Mittelbreiten und Polargebieten angesehen werden. Die Abgrenzung Richtung Äquator ist hingegen „künstlich“ bei 45° nördlicher und südlicher Breite gezogen: Dies entspricht genau der halben Entfernung zwischen den Polar- und Wendekreisen. Die dann anschließenden Subtropen bilden zusammen mit den gemäßigten Zonen die solaren Mittelbreiten.
Strahlungsdaten Die höchsten Sonnenstände der Klimazone liegen von den Polarkreisen bis zum 45. Breitengrad zwischen 0 und 23° zur Wintersonnenwende und zwischen 47 und 69° zur Sommersonnenwende. Diese Bedingungen liegen bestimmungsgemäß im Mittel zwischen den lichtarmen Polarzonen und der sonnenreichen subtropisch-tropischen Zone.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 800 bis 1500 kWh/m² in den Mittelbreiten.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).
Die Tageslängen bewegen sich im Jahreslauf zwischen rund 8,5 und 15,5 Stunden am 45. Breitengrad und 0 bis 24 Stunden an den Polarkreisen; das entspricht jährlichen Schwankungen von 7 bis 24 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 12 bis 20 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. 352–353 Abb. B Bodenzonen der Erde.
Der UV-Index (sonnenbrandwirksame Intensität der Ultraviolettstrahlung) ist im Jahresmittel um 12:00 Uhr Mittags mit 2 bis unter 6 niedrig bis mäßig.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, Subzonen mini|Typische Wetterlagen der Mittelbreiten entstehen durch den ständigen Austausch zwischen Hoch- und Tiefdruckgebieten
Durch diverse Faktoren (insbesondere Luft- und Meeresströmungen) wird die durch die eingestrahlte Sonnenenergie entstehende Wärme unregelmäßig nach Norden oder Süden transportiert. In den gemäßigten Zonen findet der Luftmassenaustausch zwischen den stabilen Hochdruckgebieten der Subtropen und der Polargebiete statt. Nirgends auf der Erde sind Wind und Wetter so wechselhaft (siehe Abschnitt: Wettersysteme). Die thermischen Grenzen der Mittelbreiten weichen daher mehr oder weniger von den solaren Grenzen ab. Vor diesem Hintergrund haben diese Gebiete einen hohen maximalen Energieeintrag mit hoher Variationsbreite an Land und einen mittleren Input mit mittlerer Variation über Meeresgebieten.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.
Bis auf sehr wenige Ausnahmen in hochmaritimen Klimaten erfahren die gesamten Mittelbreiten regelmäßig winterlichen Frost, der (auch im Tiefland) fast überall bis unter −10 °C reicht.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.
Nach Untersuchungen von 2019 fällt die Grenze zwischen kalt- und kühlgemäßigter Zone auf der Nordhalbkugel ziemlich genau mit dem südlichsten Vorkommen von (isolierten) Permafrostböden zusammen, die eine durchschnittliche Bodentemperatur von höchstens 4 bis 5 °C aufweisen. Im Übergang zur Polarzone liegt sie (vor allem in Zentral- und Ostsibirien) minimal um rund −10 °C.Jaroslav Obu et al.: Northern Hemisphere permafrost map based on TTOP modelling for 2000–2016 at 1 km2 scale, in Earth-Science Reviews, Ausgabe 193, Juni 2019, Seiten 299–316, Doi:10.1016/j.earscirev.2019.04.023, abgerufen am 12. Oktober 2022, S. 304: Fig. 3, 306: Fig. 5.
Die reale durchschnittliche Jahresmitteltemperatur der bodennahen Luftschichten wird für den gesamten Zonenraum mit −7 °C angegeben.H. Kehl: Vegetationsökologie. Tropischer & Subtropischer Klimate / LV-TWK (B.8). tu-berlin.de – Vorbemerkungen zu Klimazonen. Abgerufen am 25. Dezember 2021. Das Oberflächenwasser gemäßigter Meeresgebiete ist im Schnitt 3 bis 5 °C kalt.Abgeleitet aus Kailin Liu, Bingzhang Chen, Hongbin Liu: Global map with annual mean sea surface temperature (SST, C). Fig. 2 in Evidence of partial thermal compensation in natural phytoplankton assemblages. doi:10.1002/lol2.10227, Limnology and Oceanography Letters Nr. 7, 2021.
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 bei Spitzbergen liegt die thermische Grenze zur Arktis durch den warmen Golfstrom bis zu 1400 km polnäher, während sie in der Hudson Bay und im Beringmeer durch die kalten Meeresströmungen des Arktischen Ozeans jeweils über 1500 km weiter südlich liegt. Im Schutz der Kaskadenkette in Nordamerika erstreckt sich die Grenze zu den Subtropen 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 liegt.
Durch die kalten Strömungen des Humboldtstroms vor Süd-Chiles Küste verschiebt sich die Grenze zu den Subtropen dort mindestens 600 km gen Äquator, während der 45te südliche Breitengrad ansonsten sowohl auch ungefähr die thermische Grenze markiert. Auf der Südhalbkugel führt die riesige eisbedeckte Landmasse des antarktischen Kontinentes fast überall zu einer Verschiebung der polaren Zonengrenze in Richtung Mittelbreiten, die südlich von Afrika an die 2000 km beträgt (obgleich die Verläufe über dem Meer keine valide Grundlage haben). (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