Способ, которым горы формируют климат, известен как орографический эффект, который описывает, как воздушные массы изменяются при подъеме и спуске по склонам гор. Подветренная сторона горы часто ассоциируется с теплым и сухим воздухом. Тени от дождя образуются на подветренных склонах горных хребтов, что приводит к пустыням или другим климатическим условиям с низким уровнем осадков. Это также влияет на этап цикла водного конденсата и этап цикла водного конденсата.
Температура и влажность
Чтобы понять, что происходит с воздухом с подветренного склона, необходимо понять, что происходит с воздухом, когда он охлаждается и нагревается. Относительная влажность (RH) измеряет количество водяного пара или влаги в воздухе по отношению к тому, сколько влаги воздух может удерживать при данной температуре. Таким образом, относительная влажность 40 процентов означает, что воздух содержит 40 процентов влаги, которую он мог бы удерживать при текущей температуре.
Когда относительная влажность достигает 100 процентов, считается, что воздух достиг точки насыщения или точки росы, и произойдет конденсация в виде росы, тумана, дождя или других осадков. Поскольку холодный воздух не может удерживать столько влаги, как теплый воздух, точка росы достигается быстрее, когда теплый воздух охлаждается.
Наветренный и подветренный
У гор есть две стороны: наветренный а также подветренный. Наветренная сторона обращена к ветру и обычно получает теплый влажный воздух, часто с океана. Когда ветер ударяет в гору, она поднимается вверх и начинает остывать. Прохладный воздух быстрее достигает точки росы, что приводит к дождю и снегу.
Однако, когда воздух поднимается на вершину горы и спускается по подветренному склону, он теряет большую часть своей влаги с наветренной стороны. Подветренный воздух также нагревается при спуске, снижая влажность еще больше. Примером этого эффекта является Национальный памятник Долина Смерти в Калифорнии. Долина Смерти расположена с подветренной стороны гор Сьерра-Невада и является одним из самых засушливых и теплых мест на Земле.
Chinook Winds
Орографический эффект создает более прохладный воздух, движущийся вверх с наветренной стороны гор, и более теплый воздух, движущийся вниз с подветренной стороны. Часто, когда подветренный воздух спускается вниз по склону, он довольно резко и быстро нагревается. Такое быстрое нагревание и осушение воздуха может вызвать очень сильные ветры, известные как ветры Чинука или Фен.
Они возникают, когда горные хребты расположены под прямым углом к преобладающим ветрам, например, в Сьерра-Невадах в Северной Америке или в Альпах в Европе. Ветер с подветренного склона может повышать температуру на 1 градус Цельсия на каждые 100 метров перепада высоты (5,5 градусов по Фаренгейту на 1000 футов). В Канаде зимние ветры «чавычи», или «пожиратели снега», приносят быстро повышающиеся температуры, которые быстро тают снег.
Тени дождя
Другой аспект орографического эффекта - создание дождевых теней на подветренной стороне гор. Тени от дождя более распространены, когда наветренная сторона горы крутая, и, таким образом, теплый воздух охлаждается быстрее на меньшем расстоянии, вызывая больше осадков с наветренной стороны. Таким образом, воздух с подветренной стороны еще суше, поскольку насыщенный воздух теряет влагу быстрее с наветренной стороны.
Пример этого эффекта наблюдается в Аппалачах на востоке США. Влажный воздух охлаждается с нормальной скоростью 6 градусов Цельсия на каждые 1000 метров подъема (3 градуса по Фаренгейту на 1000 футов). В Аппалачах, однако, влажность на 40 процентов больше, и, таким образом, с западной или подветренной стороны гор выпадает гораздо меньше осадков.