Les effets de la topographie sur le climat d'une région donnée sont puissants. Les chaînes de montagnes créent des barrières qui modifient les régimes de vent et de précipitations. Les caractéristiques topographiques telles que les canyons étroits canalisent et amplifient les vents. Les montagnes et les plateaux sont exposés aux températures plus froides des altitudes plus élevées. L'orientation des montagnes vers le soleil crée des microclimats distincts dans des régions comme les Alpes, où des villages entiers restent à l'ombre pendant la majeure partie de la saison hivernale.
La topographie affecte la pluie et les chutes de neige
un rôle important dans les schémas de précipitations. Les barrières topographiques telles que les montagnes et les collines forcent les vents dominants vers le haut et sur leurs pentes. Comme l'air augmente, il se refroidit également. L'air plus frais est capable de retenir moins de vapeur d'eau que l'air plus chaud. À mesure que l'air se refroidit, cette vapeur d'eau est obligée de se condenser, déposant de la pluie ou de la neige sur les pentes exposées au vent. Les montagnes de l'ouest des États-Unis, comme la Sierra Nevada, emprisonnent l'humidité qui s'échappe de l'océan Pacifique sur leurs flancs occidentaux, où elles auraient pu passer sans encombre. Cela crée un effet connu sous le nom d'une ombre de pluie sur leurs côtés sous le vent (protégés), où l'air contient très peu d'humidité. La plupart des grands déserts des latitudes moyennes sont situés dans des averses de pluie.
La topographie crée des vents régionaux distinctifs
Les barrières de montagne créent et canalisent les vents régionaux, un élément important du climat. Comme le vent descend les pentes sous le vent, l'air se comprime, devenant plus dense et chaud. Des vents forts peuvent en résulter, tels que les vents puissants et anormalement chauds du Chinook qui coulent le long du versant est des Rocheuses. Dans les régions arctiques, l'air sec extrêmement dense est arraché des bords des nappes de glace par gravité. Ces vents violents sont connus sous le nom de vents catabatiques ou de gravité. Les cols de montagne agissent également comme des entonnoirs naturels et augmentent la vitesse du vent. En Californie, les vents de Santa Ana soufflant des déserts sont renforcés par ces pauses. Le vent souffle plus fort lorsqu'il est forcé par la topographie à travers une ouverture étroite, et de nombreux parcs éoliens peuvent être trouvés dans ces endroits.
Altitudes plus élevées et températures plus fraîches
Atterrir à des altitudes plus élevées, comme les montagnes ou plateaux, sont naturellement plus frais en raison d'un phénomène connu sous le nom de taux de défaillance environnementale. D'abord observé par l'explorateur et naturaliste Alexander von Humboldt, l'air se refroidit à 3,5 degrés Fahrenheit pour chaque 1000 pieds de dénivelé positif. Cela équivaut à parcourir des centaines de kilomètres vers le nord et crée un climat complexe des Highlands avec une grande diversité. Dans le sud-ouest de l'Amérique, les déserts se trouvent à la base des montagnes recouvertes de grandes forêts de pin ponderosa en raison des effets de l'élévation.
Orientation de la topographie et des microclimats
L'orientation des pentes par rapport à le soleil a un effet profond sur le climat. Dans l'hémisphère nord, les pentes exposées au sud sont plus ensoleillées et supportent des communautés écologiques entièrement différentes des pentes exposées au nord. Le côté sud d'une montagne peut connaître des conditions printanières des semaines ou même des mois d'avance sur son côté nord. Là où la neige ou les glaciers existent toute l'année, ils sont nourris par l'ombre fournie par les pentes exposées au nord et à l'ouest. Dans les régions montagneuses telles que les Alpes en Europe, des villages entiers peuvent être coulés à l'ombre pendant des mois en hiver, pour n'émerger de nouveau qu'au printemps. Dans de telles communautés, il est courant d'avoir des vacances pour marquer la réapparition du soleil.
