La façon dont les montagnes façonnent le climat est connue sous le nom d'effet orographique, qui décrit comment les masses d'air changent en montant et en descendant. Le côté sous le vent d'une montagne est souvent associé à de l'air chaud et sec. Des ombres de pluie sont créées sur les versants sous le vent des montagnes, entraînant des déserts ou d'autres climats caractérisés par de faibles précipitations.
Température et humidité
Pour comprendre ce qu'il advient de l'air sous le vent, il faut pour avoir une idée de ce qui arrive à l'air quand il se refroidit et se réchauffe. L'humidité relative (HR) mesure la quantité de vapeur d'eau ou d'humidité dans l'air par rapport à la quantité d'humidité que l'air peut contenir à une température donnée. Ainsi, une humidité relative de 40% signifie que l'air contient 40% de l'humidité qu'il pourrait contenir à sa température actuelle. Lorsque l'HR atteint 100%, on dit que l'air a atteint sa saturation, ou point de rosée, et la condensation se produira sous forme de rosée, de brouillard, de pluie ou d'autres précipitations. Parce que l'air froid ne peut contenir autant d'humidité que l'air chaud, le point de rosée est plus rapidement atteint lorsque l'air chaud se refroidit.
Les montagnes ont deux côtés, au vent et sous le vent. Le côté au vent fait face au vent et reçoit généralement de l'air chaud et humide, souvent d'un océan. Comme le vent frappe une montagne, il est forcé vers le haut et commence à se refroidir. L'air frais atteint son point de rosée plus rapidement et il en résulte de la pluie et de la neige. Lorsque l'air monte de la montagne et descend la pente sous le vent, il a perdu beaucoup d'humidité du côté du vent. L'air du côté sous le vent se réchauffe aussi en descendant, réduisant encore plus l'humidité. Un exemple de cet effet est Death Valley National Monument en Californie. La Vallée de la Mort est située du côté sous le vent des montagnes de la Sierra Nevada, et c'est l'un des endroits les plus secs et les plus chauds de la Terre.
Les vents Chinook
L'effet orographique crée de l'air frais côté au vent des montagnes et l'air plus chaud se déplaçant vers le bas du côté sous le vent. Souvent, lorsque l'air sous le vent plonge sur la pente, il se réchauffe de façon assez spectaculaire et rapide. Un réchauffement et un séchage aussi rapides de l'air peuvent produire des vents très forts connus sous le nom de vents de Chinook ou de Foehn. Ils se produisent lorsque les chaînes de montagnes sont perpendiculaires aux vents dominants, comme dans la Sierra Nevada en Amérique du Nord ou dans les Alpes en Europe. Les vents de la pente sous le vent peuvent faire monter la température jusqu'à 1 degré Celsius pour chaque chute de 100 mètres en altitude (5,5 degrés Fahrenheit pour 1000 pieds). Au Canada, les vents hivernaux du chinook, ou «mangeur de neige», apportent rapidement des températures qui fondent rapidement la neige.
Rain Shadows
Un autre aspect de l'effet orographique est la création d'ombres de pluie sur le côté sous le vent des montagnes. Les ombres de pluie sont plus fréquentes lorsque le versant au vent d'une montagne est escarpé et que l'air chaud se refroidit plus rapidement sur une distance plus courte, créant ainsi plus de précipitations au vent. Ainsi, l'air sous le vent est encore plus sec puisque l'air saturé a perdu son humidité plus rapidement du côté du vent. Un exemple de cet effet est observé dans les Appalaches de l'est des États-Unis. L'air humide se refroidit à un rythme normal de 6 degrés Celsius pour chaque élévation de 1 000 mètres (3 degrés Fahrenheit par 1 000 pieds). Dans les Appalaches, cependant, le taux de déchéance humide est 40% plus élevé, et donc le côté ouest, ou sous le vent, des montagnes reçoit beaucoup moins de précipitations.
