Topografian vaikutukset tietyn alueen ilmastoon ovat voimakkaita. Vuorijonot luovat esteitä, jotka muuttavat tuuli- ja sademalleja. Topografiset piirteet, kuten kapeat kanjonit, kanavoivat ja vahvistavat tuulia. Vuoret ja tasangot altistuvat kylmemmille lämpötiloille korkeammissa korkeuksissa. Vuorien suuntaus aurinkoon luo selkeät mikroklimaatit esimerkiksi Alpeilla, missä kokonaiset kylät pysyvät varjossa suurimman osan talvikaudesta.
Topografia vaikuttaa sateeseen ja lumisateeseen
Vuorilla on tärkeä rooli sateessa. Topografiset esteet, kuten vuoret ja kukkulat, vallitsevat tuulet ja niiden rinteiden yli. Kun ilma nousee, se myös jäähtyy. Viileämpi ilma kykenee pitämään vähemmän vesihöyryä kuin lämpimämpi ilma. Kun ilma jäähtyy, tämä vesihöyry pakotetaan kondensoitumaan ja kerääntyy sade tai lumi tuulen suuntaisiin rinteisiin. Länsi-Yhdysvaltojen vuoret, kuten Sierra Nevadas, ansaitsevat kosteuden, joka kulkee Tyynen valtameren länsipuolella, missä muuten se olisi voinut kulkea esteettä. Tämä luo vaikutelman, joka tunnetaan sateenvarjona niiden tuulenpuoleisilla (suojatuilla) sivuilla, joissa ilma sisältää hyvin vähän kosteutta. Suurin osa maailman suurista keskileveysasteiden aavikoista sijaitsee sateenvarjoissa.
Topografia luo erottuvia alueellisia tuulia
Vuorikaiteet aiheuttavat myös alueellisia tuulia, jotka ovat tärkeä osa ilmastoa. Tuulen laskiessa alamäkeen rinteet, ilma tiivistyy, tiheämmäksi ja lämpimämmäksi. Seurauksena voi olla voimakkaat tuulet, kuten voimakkaat ja kausiluonteisesti lämpimät Chinook-tuulet, jotka virtaavat Kalliovuorten itäpuolta pitkin. Arktisilla alueilla erittäin tiheä kuiva ilma vedetään jääpeitteiden reunoilta painovoiman avulla. Nämä voimakkaat kiirehtivät tuulet tunnetaan katabaattina tai painovoimana. Vuorisolut toimivat myös luonnollisina suppiloina ja lisäävät tuulen nopeutta. Kaliforniassa nämä tauot lisäävät aavikoista puhaltavia Santa Anan tuulia. Tuuli puhaltaa voimakkaammin, kun topografia pakottaa sen kapean aukon läpi, ja monia tuulipuistoja löytyy näistä paikoista.
Korkeammat korkeudet ja viileämmät lämpötilat
Maa korkeammilla korkeuksilla, kuten vuorilla tai tasangoilla, on luonnollisesti viileämpi johtuen ilmiöstä, joka tunnetaan nimellä ympäristön rappeutumisnopeus. Tutkija ja luonnontieteilijä Alexander von Humboldt havaitsi ensimmäisen kerran, että ilma jäähtyy 3,5 astetta Fahrenheit-astetta jokaista 1000 jalkaa kohden nousua. Tämä vastaa satojen mailien matkaa pohjoiseen ja luo monimutkaisen ylänköilmaston, jolla on suuri monimuotoisuus. Amerikan lounaisosassa autiomaat sijaitsevat vuorien juuressa, joiden korkeudesta johtuen Ponderosa-mäntymetsät ovat korkealla.
Topografian ja mikroklimaattien suunta
Rinteiden orientaatio aurinkoon vaikuttaa syvästi ilmastoon. Pohjoisella pallonpuoliskolla etelään suuntautuvat rinteet ovat aurinkoisempia ja tukevat täysin erilaisia ekologisia yhteisöjä kuin pohjoiseen päin olevat rinteet. Vuoren eteläpuolella voi olla kevätolosuhteita viikkoja tai jopa kuukausia ennen pohjoispuolta. Jos lunta tai jäätiköitä on ympäri vuoden, niitä hoitaa pohjoiseen ja länteen suuntautuvien rinteiden tarjoama sävy. Vuoristoisilla alueilla, kuten Euroopan Alpeilla, kokonaiset kylät voivat olla varjossa kuukausien ajan talvella, jotta ne ilmestyisivät taas keväällä. Tällaisissa yhteisöissä on tavallista, että lomalla merkitään auringon uusiutuminen.
