Die Art und Weise, wie Berge das Klima formen, wird als orographischer Effekt bezeichnet, der beschreibt, wie sich die Luftmassen beim Auf- und Absteigen der Berge verändern. Die Leeseite eines Berges wird oft mit warmer, trockener Luft in Verbindung gebracht. An den Leehängen von Gebirgszügen entstehen Regenschatten, die zu Wüsten oder anderen Klimazonen mit geringen Niederschlägen führen. Dies betrifft auch den Kondenswasserkreislaufschritt und den Niederschlagswasserkreislaufschritt.
Temperatur und Luftfeuchtigkeit
Um zu verstehen, was mit der Luft am Lee passiert, ist es notwendig, ein Gefühl dafür zu bekommen, was mit der Luft passiert, wenn sie sich abkühlt und erwärmt. Die relative Luftfeuchtigkeit (RH) misst die Menge an Wasserdampf oder Feuchtigkeit in der Luft im Verhältnis dazu, wie viel Feuchtigkeit die Luft bei einer bestimmten Temperatur aufnehmen kann. Eine relative Luftfeuchtigkeit von 40 Prozent bedeutet also, dass die Luft 40 Prozent der Feuchtigkeit enthält, die sie bei ihrer aktuellen Temperatur aufnehmen könnte.
Wenn die relative Luftfeuchtigkeit 100 Prozent erreicht, wird gesagt, dass die Luft ihre Sättigung oder ihren Taupunkt erreicht hat und es zu Kondensation in Form von Tau, Nebel, Regen oder anderen Niederschlägen kommt. Da kühle Luft nicht so viel Feuchtigkeit aufnehmen kann wie warme Luft, wird der Taupunkt schneller erreicht, wenn warme Luft abkühlt.
Luv und Lee
Berge haben zwei Seiten: Luv und Lee-. Die Luvseite ist dem Wind zugewandt und erhält typischerweise warme, feuchte Luft, oft aus einem Ozean. Wenn Wind auf einen Berg trifft, wird er nach oben gedrückt und beginnt sich abzukühlen. Kühle Luft erreicht schneller ihren Taupunkt, Regen und Schnee sind die Folge.
Während die Luft den Berg erklimmt und den Leehang hinuntergeht, hat sie jedoch viel Feuchtigkeit auf der Luvseite verloren. Auch die leeseitige Luft erwärmt sich beim Absinken, wodurch die Luftfeuchtigkeit noch weiter gesenkt wird. Ein Beispiel für diesen Effekt ist das Death Valley National Monument in Kalifornien. Death Valley liegt auf der Leeseite der Sierra Nevada und ist einer der trockensten und wärmsten Orte der Erde.
Chinook-Winde
Der orografische Effekt erzeugt kühlere Luft, die auf der Luvseite der Berge aufsteigt und wärmere Luft, die auf der Leeseite abwärts fließt. Wenn die leeseitige Luft den Hang hinunterstürzt, erwärmt sie sich oft ziemlich dramatisch und schnell. Eine solche schnelle Erwärmung und Trocknung der Luft kann sehr starke Winde erzeugen, die als Chinook- oder Föhnwinde bekannt sind.
Sie treten auf, wenn Gebirgszüge im rechten Winkel zu den vorherrschenden Winden stehen, wie in der Sierra Nevada in Nordamerika oder den Alpen in Europa. Die Winde vom Leehang können die Temperatur um bis zu 1 Grad Celsius pro 100 Meter Höhenunterschied (5,5 Grad Fahrenheit pro 1.000 Fuß) erhöhen. In Kanada bringen die Chinook- oder "Schneefresser"-Winterwinde schnell steigende Temperaturen, die den Schnee schnell schmelzen.
Regenschatten
Ein weiterer Aspekt des orographischen Effekts ist die Erzeugung von Regenschatten auf der Leeseite der Berge. Regenschatten treten häufiger auf, wenn die Luvseite eines Berges steil ist, und daher kühlt warme Luft über eine kürzere Distanz schneller ab, wodurch mehr Niederschlag auf der Luvseite erzeugt wird. Dadurch ist die leeseitige Luft noch trockener, da die gesättigte Luft auf der Luvseite schneller ihre Feuchtigkeit verlor.
Ein Beispiel für diesen Effekt ist in den Appalachen im Osten der Vereinigten Staaten zu sehen. Feuchte Luft kühlt mit einer normalen Abkühlungsrate von 6 Grad Celsius pro 1.000 Höhenmeter (3 Grad Fahrenheit pro 1.000 Fuß) ab. In den Appalachen ist die Feuchte-Abfallrate jedoch um 40 Prozent höher, und daher erhält die westliche oder leeseitige Seite der Berge viel weniger Niederschlag.