Topografijos poveikis bet kurio regiono klimatui yra galingas. Kalnų grandinės sukuria kliūtis, kurios keičia vėjo ir kritulių pobūdį. Tokie topografiniai ypatumai kaip siauri kanjonai nukreipia ir sustiprina vėjus. Kalnai ir plokščiakalniai yra veikiami vėsesnės didesnio aukščio temperatūros. Kalnų orientacija į saulę sukuria aiškų mikroklimatą tokiose vietovėse kaip Alpės, kur ištisi kaimai didžiąją žiemos sezono dalį išlieka šešėlyje.
Topografija veikia lietų ir sniegą
Kalnai vaidina svarbų vaidmenį kritulių formavime. Tokie topografiniai barjerai, kaip kalnai ir kalvos, vyrauja virš jų šlaitų. Kylant orui, jis taip pat atvėsta. Vėsesnis oras sugeba sulaikyti mažiau vandens garų nei šiltesnis. Atvėsus orui, šie vandens garai priversti kondensuotis, ant vėjo šlaitų nusodindami lietų ar sniegą. Jungtinių Valstijų vakarų kalnai, tokie kaip „Sierra Nevadas“, sulaiko drėgmę, sklindančią prie Ramiojo vandenyno jų vakariniuose šonuose, kur kitaip ji galėjo praeiti netrukdoma. Tai sukuria efektą, vadinamą lietaus šešėliu jų pavėjinėse (apsaugotose) pusėse, kur ore yra labai mažai drėgmės. Dauguma didžiųjų pasaulio vidutinių platumų dykumų yra lietaus šešėliuose.
Topografija kuria savitas regionines vėjas
Kalnų barjerai taip pat sukuria regioninius vėjus, kurie yra svarbus klimato elementas. Vėjui leidžiantis pavėjiniais šlaitais, oras susispaudžia, tampa vis tankesnis ir šiltesnis. Gali atsirasti stiprus vėjas, pavyzdžiui, galingas ir sezoniškai šiltas „Chinook“ vėjas, tekantis rytine Uolinių kalnų puse. Arkties regionuose ypač tankus sausas oras traukiasi nuo ledo sluoksnių kraštų. Šie stiprūs skubantys vėjai yra žinomi kaip katabatiniai arba gravitaciniai vėjai. Kalnų perėjos taip pat veikia kaip natūralūs piltuvai ir padidina vėjo greitį. Kalifornijoje šios pertraukos sustiprina Santa Anos vėjus, pučiančius nuo dykumų. Vėjas pučia stipriau, kai topografija jį priverčia per siaurą angą, ir šiose vietose galima rasti daug vėjo jėgainių.
Aukštesnis aukštis ir vėsesnė temperatūra
Žemė aukštesnėse vietose, tokiose kaip kalnai ar plynaukštės, natūraliai yra vėsesnė dėl reiškinio, žinomo kaip aplinkos praradimo greitis. Pirmą kartą tyrinėtojas ir gamtininkas Aleksandras von Humboldtas pastebėjo, kad už kiekvieną 1000 pėdų aukščio oras atvėsta 3,5 laipsnio pagal Farenheito laipsnius. Tai prilygsta kelionei šimtus mylių į šiaurę ir sukuria sudėtingą Aukštaitijos klimatą, turintį daug įvairovės. Amerikos pietvakariuose dykumos guli kalnų, kurie dėl aukščio padarinių yra virš Ponderosa pušynų, dugne.
Topografijos ir mikroklimatų orientacija
Šlaitų orientacija saulės atžvilgiu daro didelį poveikį klimatui. Šiauriniame pusrutulyje į pietus nukreipti šlaitai yra saulėtesni ir palaiko visiškai kitokias ekologines bendruomenes nei šiauriniai šlaitai. Pietinėje kalno pusėje pavasario sąlygos gali pasireikšti savaites ar net mėnesius prieš jo šiaurinę pusę. Ten, kur yra sniegas ar ledynai ištisus metus, juos puoselėja šešėliai, kuriuos suteikia šiaurės ir vakarų šlaitai. Kalnuotuose regionuose, tokiuose kaip Europos Alpės, ištisus kaimus žiemos mėnesiai gali palikti šešėlyje, o vėl atsirasti pavasarį. Tokiose bendruomenėse yra įprasta atostogas pažymėti saulės pasirodymą.