Efectele topografiei asupra climatului oricărei regiuni sunt puternice. Lanțurile montane creează bariere care modifică tiparele de vânt și precipitații. Caracteristicile topografice, cum ar fi canioanele înguste, canalizează și amplifică vânturile. Munții și podișurile sunt expuse la temperaturi mai reci de la altitudini mai mari. Orientarea munților către soare creează microclimate distincte în zone precum Alpii, unde sate întregi rămân la umbră cea mai mare parte a sezonului de iarnă.
Topografia afectează ploaia și ninsoarea
Munții joacă un rol important în tiparele de precipitații. Barierele topografice, cum ar fi munții și dealurile, forțează vânturile predominante în sus și peste versanții lor. Pe măsură ce aerul crește, se răcește și el. Aerul mai rece este capabil să rețină mai puțini vapori de apă decât aerul mai cald. Pe măsură ce aerul se răcește, acest vapor de apă este forțat să se condenseze, depunând ploaie sau zăpadă pe pantele de vânt. Munții din vestul Statelor Unite, cum ar fi Sierra Nevadas, captează umezeala care călătorește în largul Oceanului Pacific pe flancurile lor occidentale, unde altfel ar fi putut trece fără obstacole. Acest lucru creează un efect cunoscut sub numele de umbră de ploaie pe părțile lor sub acoperire (protejate), unde aerul conține foarte puțină umiditate. Majoritatea deșerturilor de mare latitudine medie din lume sunt situate în umbrele de ploaie.
Topografia creează vânturi regionale distincte
Barierele montane creează și canalizează vânturile regionale, un element important al climei. Pe măsură ce vântul coboară pe pantele de sub vânt, aerul se comprimă, devenind mai dens și mai cald. Pot rezulta vânturi puternice, cum ar fi vânturile Chinook puternice și neobișnuit de calde care curg în partea de est a Munților Stâncoși. În regiunile arctice, aerul uscat extrem de dens este extras de pe marginile stratelor de gheață prin gravitație. Aceste vânturi puternice care se grăbesc sunt cunoscute sub numele de vânturi katabatic sau gravitaționale. Pasele montane acționează, de asemenea, ca pâlnii naturale și măresc viteza vântului. În California, vânturile din Santa Ana care suflă pe deșerturi sunt sporite de aceste pauze. Vântul bate mai puternic când este forțat de topografie printr-o deschidere îngustă, iar multe parcuri eoliene pot fi găsite în aceste locații.
Înălțimi mai ridicate și temperaturi mai scăzute
Terenurile situate la altitudini mai înalte, cum ar fi munții sau platourile, sunt în mod natural mai reci datorită unui fenomen cunoscut sub numele de rata de cadere a mediului. Observat pentru prima dată de exploratorul și naturalistul Alexander von Humboldt, aerul se răcește la 3,5 grade Fahrenheit pentru fiecare 1.000 de metri de câștig de altitudine. Acesta este echivalentul călătoriei la sute de mile nord și creează un climat complex Highland cu o mare diversitate. În sud-vestul Americii, deșerturile se află la baza munților care sunt acoperiți de păduri de pin Ponderosa, datorită efectelor ridicării.
Orientarea topografiei și microclimatelor
Orientarea versanților în raport cu soarele are un efect profund asupra climei. În emisfera nordică, pantele orientate spre sud sunt mai însorite și susțin comunități ecologice cu totul diferite față de pantele orientate spre nord. Partea sudică a unui munte poate avea condiții de primăvară săptămâni sau chiar luni înainte de partea sa nordică. Acolo unde există zăpadă sau ghețari pe tot parcursul anului, ei sunt hrăniți de umbra oferită de versanții orientați spre nord și vest. În regiunile muntoase, cum ar fi Alpii din Europa, sate întregi pot fi aruncate la umbră luni întregi, iarna, pentru a apărea din nou în primăvară. În astfel de comunități, este obișnuit să ai o sărbătoare pentru a marca reapariția soarelui.