Effekterna av topografi på klimatet i en viss region är kraftfulla. Bergskedjor skapar hinder som förändrar vind- och nederbördsmönster. Topografiska funktioner som smala kanjoner kanaliserar och förstärker vindar. Berg och platåer utsätts för svalare temperaturer på högre höjder. Bergens orientering mot solen skapar tydliga mikroklimat i områden som Alperna, där hela byar förblir i skuggan under större delen av vintersäsongen.
Topografi påverkar regn och snöfall
Berg spelar en viktig roll i nederbördsmönster. Topografiska barriärer som berg och kullar tvingar rådande vindar upp och över sluttningarna. När luften stiger svalnar den också. Kallare luft kan hålla mindre vattenånga än varmare luft. När luften svalnar, tvingas denna vattenånga att kondensera, som avsätter regn eller snö i lutande sluttningar. Berg i västra USA som Sierra Nevadas fångar fukt som reser utanför Stilla havet på sina västra flanker, där det annars kan ha passerat obehindrat. Detta skapar en effekt som kallas en regnskugga på deras sidor (skyddade), där luften innehåller mycket lite fukt. De flesta av världens stora öknar i mitten av latitud ligger i regnskuggor.
Topografi skapar distinkta regionala vindar
Bergshinder skapar och trattar även regionala vindar, en viktig del av klimatet. När vinden sjunker nedför lutningarna, komprimerar luften och blir tätare och varmare. Starka vindar kan uppstå, till exempel de kraftfulla och otrevligt varma Chinook-vindarna som flyter ner på östra sidan av Rocky Mountains. I arktiska regioner dras extremt tät torr luft från kanterna av isarken av tyngdkraften. Dessa kraftiga rusande vindar är kända som katabatiska vindar eller gravitation. Bergspass fungerar också som naturliga trattar och ökar vindhastigheterna. I Kalifornien förstärks Santa Ana-vindarna som ökar i öknarna av dessa pauser. Vinden blåser starkare när den tvingas genom topografi genom en smal öppning, och många vindkraftsparker finns på dessa platser.
Högre höjder och svalare temperaturer
Mark på högre höjder, som berg eller platåer, är naturligt kallare på grund av ett fenomen som kallas miljöfördröjningshastigheten. Först observerades av utforskaren och naturforskaren Alexander von Humboldt, svalnar luft vid 3,5 grader Fahrenheit för varje 1000 fot höjdförstärkning. Detta motsvarar att resa hundratals mil norrut och skapar ett komplext höglandsklimat med stor mångfald. I Amerikas sydvästra del ligger öknar vid basen av berg som är toppade med stora Ponderosa tallskogar på grund av höjdeffekterna.
Orientering av topografi och mikroklimat
Lutningarnas orientering i förhållande till solen har en djupgående effekt på klimatet. På den norra halvklotet är sluttningar i söder soligare och stöder helt andra ekologiska samhällen än norrläge. Södra sidan av ett berg kan uppleva vårförhållanden veckor eller till och med månader före dess norra sida. Där det finns snö året runt eller glaciärer, vårdas de av skuggan från backar som vetter mot norr och väster. I bergiga regioner som Alperna i Europa kan hela byar kastas i skugga i flera månader på vintern, bara för att dyka upp igen på våren. I sådana samhällen är det vanligt att ha en semester för att markera solens återkomst.