ผลกระทบของภูมิประเทศต่อสภาพภูมิอากาศ

ผลกระทบของภูมิประเทศต่อสภาพภูมิอากาศของภูมิภาคใด ๆ นั้นทรงพลัง เทือกเขาสร้างสิ่งกีดขวางที่เปลี่ยนรูปแบบลมและฝน ลักษณะภูมิประเทศ เช่น ช่องหุบเขาแคบและขยายลม ภูเขาและที่ราบสูงต้องเผชิญกับอุณหภูมิที่เย็นกว่าจากระดับความสูงที่สูงกว่า การวางแนวของภูเขาสู่ดวงอาทิตย์ทำให้เกิดสภาพอากาศหนาวเย็นในพื้นที่ต่างๆ เช่น เทือกเขาแอลป์ ซึ่งทั้งหมู่บ้านจะอยู่ภายใต้ร่มเงาตลอดช่วงฤดูหนาวส่วนใหญ่

ภูเขามีบทบาทสำคัญในรูปแบบการตกตะกอน แนวกีดขวางทางภูมิประเทศ เช่น ภูเขาและเนินเขา บังคับให้มีลมพัดขึ้นและอยู่เหนือทางลาด เมื่ออากาศสูงขึ้น อากาศก็จะเย็นลงเช่นกัน อากาศที่เย็นกว่าสามารถกักเก็บไอน้ำได้น้อยกว่าอากาศที่อุ่นกว่า เมื่ออากาศเย็นลง ไอน้ำนี้จะถูกบีบให้ควบแน่น ทำให้ฝนตกหรือหิมะตกบนเนินลม ภูเขาทางตะวันตกของสหรัฐอเมริกา เช่น เซียร์ราเนวาดาสดักจับความชื้นที่เคลื่อนตัวออกจากมหาสมุทรแปซิฟิกทางฝั่งตะวันตก มิฉะนั้นก็อาจผ่านไปโดยปราศจากสิ่งกีดขวาง สิ่งนี้สร้างเอฟเฟกต์ที่เรียกว่าเงาฝนที่ด้านใต้ลม (มีการป้องกัน) ซึ่งอากาศมีความชื้นน้อยมาก ทะเลทรายละติจูดกลางที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในโลกส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในเงาฝน

แนวกั้นของภูเขายังสร้างและพัดกระแสลมในภูมิภาค ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของสภาพอากาศ เมื่อลมพัดลงมาตามทางลาดใต้ลม อากาศจะอัดตัว ทำให้มีความหนาแน่นและอบอุ่นมากขึ้น อาจมีลมแรง เช่น ลมชีนุกที่มีกำลังแรงและอุ่นอย่างไม่สมควรซึ่งไหลลงทางฝั่งตะวันออกของเทือกเขาร็อกกี ในพื้นที่อาร์กติก อากาศแห้งที่มีความหนาแน่นสูงจะถูกดึงออกจากขอบของแผ่นน้ำแข็งด้วยแรงโน้มถ่วง ลมที่พัดแรงเหล่านี้เรียกว่าลมคาตาบาติกหรือลมแรงโน้มถ่วง ทางผ่านภูเขายังทำหน้าที่เป็นช่องทางธรรมชาติและเพิ่มความเร็วลม ในแคลิฟอร์เนีย ลมซานตาอานาที่พัดมาจากทะเลทรายจะเพิ่มขึ้นจากการหยุดพักเหล่านี้ ลมจะพัดแรงขึ้นเมื่อถูกบังคับโดยภูมิประเทศผ่านช่องเปิดแคบๆ และทุ่งกังหันลมหลายแห่งสามารถพบได้ในพื้นที่เหล่านี้

พื้นดินที่ระดับความสูงที่สูงขึ้น เช่น ภูเขาหรือที่ราบสูง อากาศเย็นลงตามธรรมชาติเนื่องจากปรากฏการณ์ที่เรียกว่าอัตราการล่วงเลยของสิ่งแวดล้อม สังเกตครั้งแรกโดยนักสำรวจและนักธรรมชาติวิทยา Alexander von Humboldt อากาศเย็นลงที่ 3.5 องศาฟาเรนไฮต์สำหรับทุก ๆ 1,000 ฟุตของระดับความสูงที่เพิ่มขึ้น ซึ่งเทียบเท่ากับการเดินทางหลายร้อยไมล์ทางเหนือ และสร้างสภาพอากาศที่ราบสูงที่ซับซ้อนและมีความหลากหลายมาก ในภาคตะวันตกเฉียงใต้ของอเมริกา ทะเลทรายอยู่ที่ฐานของภูเขาที่ปกคลุมไปด้วยป่าสน Ponderosa อันยิ่งใหญ่เนื่องจากผลกระทบของระดับความสูง

ทิศทางของความลาดชันที่สัมพันธ์กับดวงอาทิตย์มีผลอย่างมากต่อสภาพอากาศ ในซีกโลกเหนือ ความลาดชันที่หันไปทางทิศใต้จะมีแสงแดดมากกว่า และสนับสนุนชุมชนทางนิเวศวิทยาที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงกว่าเนินที่หันไปทางทิศเหนือ ด้านใต้ของภูเขาอาจประสบกับสภาพฤดูใบไม้ผลิหลายสัปดาห์หรือหลายเดือนข้างหน้าด้านเหนือ ที่ซึ่งมีหิมะหรือธารน้ำแข็งอยู่ตลอดทั้งปี พวกมันจะถูกหล่อเลี้ยงด้วยร่มเงาของเนินลาดที่หันไปทางทิศเหนือและทิศตะวันตก ในพื้นที่ภูเขา เช่น เทือกเขาแอลป์ในยุโรป หมู่บ้านทั้งหลังอาจอยู่ภายใต้ร่มเงาเป็นเวลาหลายเดือนในฤดูหนาว และจะโผล่ออกมาอีกครั้งในฤดูใบไม้ผลิ ในชุมชนดังกล่าว เป็นเรื่องปกติที่จะมีวันหยุดเพื่อทำเครื่องหมายการปรากฏของดวงอาทิตย์อีกครั้ง