Klimat górski

Klimaty górskie często powodują niezwykłe formacje chmur (Cordillera del Paine, Chile)

Górski klimat to ogólne określenie dla klimatów , które różnią się od klimatu otaczających równinach ze względu na wysokość nad poziomem morza i pogody, wpływając ulgi w paśmie górskim (zwłaszcza wysokich górach ) . Wynika to z coraz silniejszego promieniowania globalnego ku górze w porównaniu ze zmniejszającym się bilansem promieniowania – w połączeniu z ogólnym spadkiem ciśnienia powietrza , temperatur i zawartości pary wodnej w powietrzu – z dużymi lokalnymi kontrastami temperatur (dzień i noc, góra i dolina, słońce i cień stoki), przy czym zdarzenia opadowe ( heavy rain , pod górę deszczu , śniegu ) i warunków wiatrowych (w dół wiatry , górskie i doliny wiatru obiegu ).

Globalne ocieplenie ma bezpośredni wpływ na Gebirgsklimate Ziemi: roślinność na dużych wysokościach przesunięcie w górę, tak aby przede wszystkim stworzenia z Alpine i Nival siedliska są zagrożone. Ponieważ w zasadzie wiele organizmów endemicznych rozwinęło się na dużych wysokościach ze względu na oddalenie (wzrastając w kierunku równika), należy się tam spodziewać nieodwracalnych strat gatunków.

ogólne podstawy

Temperatury

Między lasem a linią drzew w indyjskich Himalajach ( Pin Parbati La ): Czynnikiem ograniczającym wzrost drzew jest długość sezonu wegetacyjnego i temperatura powietrza

Wzajemne oddziaływanie promieniowania cieplnego narastającego w kierunku wysokości w ramach bilansu promieniowania, zmniejszającego się ciśnienia powietrza lub cząstkowego tlenu w powietrzu i odpowiadającego mu ujemnego gradientu temperatury w najniższej warstwie atmosfery prowadzi na ogół do obniżenia temperatury powietrza o około 0,4 do 0,7°C na 100 metrów wraz ze wzrostem wysokości . Zmniejszająca wody zdolność zatrzymywania powietrza zwykle powoduje spadek zawartości pary wodnej, a przez to wilgotność powietrza (pod warunkiem, że zbocza nie są w chmurze strefy skraplania).

Izolowane szczyty górskie (takie jak wulkany lub góry wyspowe na tej samej wysokości i strefie klimatycznej) są zawsze chłodniejsze niż pasma górskie lub wysokie płaskowyże , tak jak obszar krawędzi dużych gór jest chłodniejszy niż wnętrze (przykład: linia śniegu w centralne Alpy są o 500 do 700 m wyższe niż na północnym krańcu Alp).

Przy tej regule ( efekt masowego wzniesienia ) należy zauważyć, że temperatura w paśmie górskim jest generalnie wyższa niż na tej samej wysokości w powietrzu nad nizinami, ponieważ wyżyny (wysokości masy) nagrzewają się bardziej niż równina (szczególnie bez śniegu , patrz Albedo) -Odbicie).

Średnia temperatura powietrza jest czynnikiem ograniczającym wzrost drzew : średnia temperatura na linii drzew w ciągu co najmniej trzymiesięcznego sezonu wegetacyjnego na całym świecie nie spada poniżej 6°C.Decydujący wpływ na powstawanie gleb wiecznej zmarzliny ma przede wszystkim roczny przebieg temperatur gleby . Zależy to jednak nie tylko od czynników klimatycznych (promieniowanie słoneczne i czas trwania zimowej pokrywy śnieżnej ), ale także od panującej pokrywy roślinnej (np. „ samocienienie ” drzew z obniżeniem temperatury gleby w Krummholz strefa ). Dobowe wahania temperatury w lesie górskim są znacznie mniejsze niż na otwartym terenie alpejskim .

Opad deszczu

Pokrywa chmur na zimnym jeziorze pod Olimpem (Grecja)

W zależności od transportu wilgoci atmosferycznej strefy klimatycznej, w której znajduje się pasmo górskie, jego orientacji względem głównego kierunku wiatru , jego zasięgu, wysokości i topografii, w większości przypadków można określić wzrost opadów od podnóża do rejonu szczytowego ( deszcz pochylony ): w Europie Środkowej jest to około 50 do 120 mm na wysokości 100 metrów - więcej w obszarach zagęszczonych (nawietrzna), mniej w miejscach zawietrznych (zawietrzna). Jednak w porównaniu ze spadkiem temperatury różnice regionalne i wyjątki w rozkładzie opadów są znacznie większe. Ogólnie rzecz biorąc, ulewne deszcze i inne ekstremalne zjawiska pogodowe występują częściej i intensywniej w regionach górskich niż na nizinach.

Innym ważnym elementem bilansu wodnego góry jest grubość i czas trwania pokrywy śnieżnej , a także powstawanie rosy i mgły .

Zjawisko inwersji pogody z zimnymi jeziorami powietrza w wyniku cieni dolin i zimnych wiatrów w dół, na których tworzy się zamknięta mgła lub nisko zalegająca pokrywa chmur, występuje prawie we wszystkich górach na ziemi i jest szczególnie powszechne zimą w górach umiarkowanych.

Wciągarka

Wiatr fenowy działa jak szkło powiększające: widok na Monachium po Alpy

Prędkość wiatru również wzrasta wraz ze wzrostem poziomu morza (w górach Europy Środkowej około 0,3 m / s na 100 metrów). Jednak lokalnie generowane wiatry - cyrkulacja wiatrów górskich i dolinowych (ciepłe, wiejące w górę wiatry dolinowe; zimne, wiejące w dół wiatry górskie) oraz zimne lub ciepłe wiatry skierowane w dół globalnych prądów powietrza (przykłady: zimny mistral , ciepły fen ) - są szczególnie charakterystyczne dla klimatów górskich gwałtownych zmian temperatury (chłodzenie lub ocieplenie z efektem wysuszenia).

Poziomy wysokości

Roczne i dobowe wahania temperatur, jak również zaopatrzenie w wodę lub Humidität lub jałowość klimatu górskiego określić czas trwania sezonu wegetacyjnego dla roślin tak, że różni się w zależności od warunków wysokościach górskie, charakter naturalnych formacji roślinnych i społeczeństwa definiują. Różnice można opisać w kategoriach różnych poziomów roślinności , które są jak spiętrzone pasy wokół każdego pasma górskiego.

Ponadto w regionach szczytowych występują do czterech wysokości geomorfologicznych z niewielką lub żadną roślinnością, których procesy fizyczne ( pokrywa lodowcowa i śnieżna, erozja , procesy wietrzenia , przepływ gleby itp.) są również spowodowane przez klimat górski i które, przede wszystkim na niżej położone regiony poprzez spływ wód roztopowych mają widoczny wpływ.

promieniowanie

Typowy klimat górski: „cienki”, lodowato zimne powietrze – ciepłe promieniowanie słoneczne zachęcające do opalania nawet zimą

Wysokość zakresie góra, zbocza i ekspozycji (kąt padania słoneczne promienie, słońce lub odbicia tras ) mają wpływ na intensywność promieniowania słonecznego , tym wyżej poprzez zmniejszenie gęstości powietrza , ciśnienie powietrza (na 6000 m wysokości o 50% mniej niż na poziomie morza), zwiększa się zachmurzenie powietrza, a tym samym zmniejsza się promieniowanie rozproszone : Powoduje to głównie silniejsze promieniowanie cieplne , co powoduje znaczny wzrost temperatury gleby (ale nie temperatury powietrza!) z silniejszym parowaniem na słoneczne powierzchnie ; a także zwiększone promieniowanie UV , które ma niszczący wpływ na komórki i stworzyło odpowiednie mechanizmy ochronne dla flory górskiej (krótsze pędy z mniejszymi, węższymi liśćmi, które zawierają mniej chlorofilu, ale więcej tkanki asymilacyjnej , bardziej żywe kwiaty).

Specjalne warunki

W zależności od globalnego położenia pasma górskiego w klimacie górskim obowiązują specjalne warunki:

Kraje tropikalne

Silne promieniowanie słoneczne w tropikach prowadzi do zwiększenia parowania niż w zewnątrz- tropikach . Zwłaszcza we wnętrzu bardzo wysokich gór Ameryki i Azji prowadzi to do lokalnych systemów wiatrowych górskich dolin, które usuwają wilgoć z dolin: Wilgotne powietrze unosi się i tworzy lokalnie stacjonarne chmury, które po zmroku opadają na zbocza gór. ochładza Z dolin wydobywa się więcej wilgoci niż jest dostarczana. Ponadto, rządzi linią drzew na średnich szerokościach geograficznych, w odwrocie do wysokości górskiej Windwärts zwiększającej suszę. Te limity wysokości (mróz, firn, Drzewo lina) są ponownie nieco niższe niż w tropikach w strefie podzwrotnikowej.

Zawsze wilgotne tropiki wewnętrzne

Tropikalny las chmur w Ekwadorze

Im bliżej równika jest pasmo górskie, tym bardziej jest kształtowane przez klimat pory dnia : zamiast corocznej zmiany z lata na zimę z różnymi długościami dnia i temperaturami, występuje największa różnica temperatur między dwunastoma godzinne dni i noce, które zawsze mają tę samą długość. Im wyższy region zawsze wilgotnych tropików , tym większe wahania między dniem a nocą. Na przykład w Andach południowego Peru i Boliwii na wysokości 4–5000 metrów temperatura spada poniżej 0 ° C przez 330 do 350 nocy w roku, podczas gdy w ciągu dnia jest wyraźnie dodatnia ( naprzemienne dni mrozowe ).

Podobnie jak na równinach, typowe są regularne deszcze tropikalne , które w górach przynoszą jeszcze większe opady. W niektórych tropikalnych górach tylko wiatr i opady mają swój sezonowy rytm. Ze względu na całoroczną wysoką wilgotność, na nawietrznych zboczach wewnętrznych tropikalnych gór między 1500 a 1800 m występuje mniejsza (silniejsza) strefa kondensacji chmur ( podwyższony poziom kondensacji z powodu akumulacji prądów powietrza) oraz druga, słabsza strefa konwekcji kondensacji na wysokości od 3000 do 3500 m (ze względu na unoszące się ciepłe powietrze ), która otacza wysokie góry dwiema warstwami chmur . Umożliwiają istnienie lasów chmurowych i chmurowych . Linia mrozu wynosi około 3000 metrów, a linia śniegu w wilgotnych tropikach wynosi około 4600-5300 metrów, w zależności od regionu.

Przykłady: Wschodnie Andy Ekwadoru , Tepuis (Gujana), Kinabalu (Borneo), Góry Maoke (Nowa Gwinea)

Monsunowe obszary tropików i subtropików

Słynny „chmurny wodospad ” na La Palmie : wilgotne masy powietrza w górskim zatorze

W przeciwieństwie do wilgotnych gór średnich szerokości geograficznych, wiele bardzo wysokich gór letnich wilgotnych tropików w obszarze wpływów monsunów ma górną granicę najwyższych ilości opadów, powyżej której ponownie staje się coraz bardziej suche na szczyty. Na przykład roczne opady w Himalajach Południowych gwałtownie wzrastają do 3000 m do ok. 6000 mm, podczas gdy na 4000 m mierzone są tylko 1000 mm, a powyżej 5000 m poniżej 500 mm Zatapianie wilgotnych mas powietrza przed wysokimi pasmami górskimi , często chmury mgły, które stanowią znaczną część zaopatrzenia w wodę świata roślin. W rezultacie na przykład górskie lasy wawrzynowe mogą rozwijać się na zboczach gór ( klimat wilgotny ), podczas gdy równina jest zbyt sucha dla roślin drzewiastych ( klimat suchy ) (patrz także: linia drzew higroskopijnych ) . W przeciwieństwie do tropików wewnętrznych, strefa kondensacji chmur jest jednak tylko jedna w rejonie zboczy górskich (która może być jednak bardzo silna: w Himalajach od ok. 2000 do 5000 m n.p.m.). lub cień deszczu (zawietrzny) krawędź i subtropikalne góry, często jest również znacznie bardziej suchy. Rzadka roślinność nie może łagodzić wahań temperatury, np. w lasach, przez co występują bardzo duże różnice między dniem a nocą , zwłaszcza na płaskowyżach iw wysokich dolinach. Ogólnie rzecz biorąc, rozkład opadów w górach monsunowych jest bardzo zmienny, z linią śniegu między 4800 a 5600 metrów nad poziomem morza.

Przykłady: Cordillera de Talamanca (Kostaryka), Wyżyny Abisyńskie (Etiopia), Kilimandżaro (Tanzania), Południowe Himalaje , Hkakabo Razi (Myanmar)

Pozostałe obszary podzwrotnikowe

Góry subtropikalne często wykazują ekstremalne kontrasty klimatu i roślinności między górami i dolinami, nawietrzną i zawietrzną stroną

W górach subtropikalnych orientacja zboczy (ekspozycja) i efekt zacienionych miejsc prowadzą do wyraźnie rozróżnialnych mikroklimatów ze względu na silne promieniowanie słoneczne i wyraźne różnice temperatur między latem a zimą oraz dniem i nocą . Na przykład zlodowacenie wyraźnie odzwierciedla orientację północną/południową pasma górskiego: zbocza zwrócone w stronę równika są zawsze znacznie mniej zlodowacone. Zasadniczo w górach subtropikalnych czynnik higroskopijny (wilgoć) przeważa nad termicznym (ciepło). Szczególnie w tej strefie klimatycznej występują góry z dużymi różnicami wegetacji pomiędzy północną i południową stroną.

Duży zakres klimatyczny subtropików, od zawsze wilgotnego klimatu wschodniego, przez sezonowo wilgotny klimat śródziemnomorski, po wiecznie suchy pustynny klimat gorących i suchych obszarów , jest kontynuowany w klimacie górskim: różnice między stroną nawietrzną i zawietrzną są bardzo wymawiane wszędzie tam, gdzie transportowana jest wystarczająca ilość wilgoci. Niektóre góry działają jak bariery klimatyczne, które oddzielają od siebie całkowicie wilgotne i całkowicie suche klimaty. Ale nawet w górach we wnętrzu pustyń obowiązuje zasada zwiększania opadów w kierunku szczytu – choć tylko w bardzo niewielkim stopniu – tak, że istnieją poziomy wysokości, na których w przeciwieństwie do otaczającego terenu, występują przynajmniej częściowo zarośnięte obszary. Linia śniegu wynosi od 3800 do 6500 metrów nad poziomem morza.

Przykłady: Sierra Madre Oriental (Meksyk), Cordillera Occidental (Boliwia), Teide (Teneryfa), Góry Atlas (Afryka Północna), Ahaggar (Algieria), Góry Zagros (Iran), Góry Akaishi (Japonia), Góry Błękitne (Australia)

Strefa umiarkowana

Pory roku są charakterystyczne dla klimatu górskiego w średnich szerokościach geograficznych: jesienny las w Tatrach Wysokich

Warunki klimatyczne gór strefy umiarkowanej są przede wszystkim kształtowane przez zmiany sezonowe ; Wahania dzienne odgrywają jedynie podrzędną rolę. W umiarkowanych górach wysokich można już znaleźć wieczną zmarzlinę .

Strefy wiatrów zachodnich znajdują się również w umiarkowanych szerokościach geograficznych . Klimat górski wykazuje wyraźny wzrost opadów w kierunku szczytu, co występuje nawet w niektórych bardzo suchych regionach klimatu kontynentalnego . Linia śniegu znajduje się między 1600 a 3400 metrów nad poziomem morza.

Przykłady: Teton Range (USA), Appalachów (USA), Alpy (Europa Środkowa), Ałtaju (Rosja, Mongolia), Góry Wschodniomandżurskie (Chiny), Torres del Paine (Chile), Alpy Australijskie , Nowa Zelandia Alpy

Wysokie szerokości geograficzne

W niektórych antarktycznych górach można znaleźć ekstremalnie zimną pustynię bez opadów

Góry w rejonie stref polarnych nie mają żadnych lub tylko niewielkie różnice w naświetleniu ze względu na całoroczne płaskie położenie słońca lub zjawiska dnia polarnego (lato) i nocy polarnej (zima), dzięki czemu nie ma wyraźnych mikroklimatów. wyrastają z zacienionych dolin lub nasłonecznionych zboczy. Nie ma też prawie żadnych różnic między dniem a nocą, ale tym większe między latem a zimą.

Na północy Grenlandii i Antarktydy pasma górskie leżą w krajobrazach, które latem są lodowate nawet na poziomie morza. Ze względu na inwersyjne warunki pogodowe średnia temperatura prawie nie zmienia się wraz z wysokością, zarówno zimą, jak i latem. W głębi lądu jest na ogół znacznie zimniej niż w pobliżu morza. Specjalnością w górach Antarktyki są suche doliny , na które ze względu na pasma górskie w ogóle nie występują opady. Często są nawet bardziej suche niż Sahara. Śniegu tu absolutnie nie ma, chociaż temperatura prawie nigdy nie przekracza -10 ° C, nawet latem. Linia śniegu znajduje się od 0 do 600 metrów nad poziomem morza.

Przykłady: Arctic Cordillera (Kanada), Newtontoppen (Spitzbergen), Masyw Vinsona (Antarktyka Zachodnia)

literatura

  • H. Franz: Ekologia Gór Wysokich , Ulmer, Stuttgart 1979.
  • J. Jenik: Różnorodność życia górskiego w B. Messerli i JD Ives (red.): Góry Świata. A Global Priority , Partenon, Nowy Jork / Londyn 1997.
  • C. Körner: Roślinność alpejska , Springer, Berlin 1999.
  • Carl Troll (red.): Geoekologia górzystych regionów Ameryk Tropikalnych , Colloquium Geographicum, Instytut Geograficzny Uniwersytetu w Bonn, 1968.

Indywidualne dowody

  1. a b c d e f g Alexander Stahr , Thomas Hartmann: Krajobrazy i elementy krajobrazu w górach wysokich , Springer, Berlin/Heidelberg 1999, ISBN 978-3-540-65278-6 , s. 20-22.
  2. a b c Wolfgang Zech i in.: Soils of the World , Springer, Berlin/Heidelberg 2014, DOI 10.1007/978-3-642-36575-1_10, s. 110.
  3. a b c d e f g h i Conradin Burga, Frank Klötzli i Georg Grabherr (red.): Góry ziemi – krajobraz, klimat, flora. Ulmer, Stuttgart 2004, ISBN 3-8001-4165-5 , s. 22-24, 332
  4. Christian Körner 2014: Dlaczego istnieje linia drzew? Biologia w naszych czasach 4: 250-257 (Wiley: PDF)
  5. a b c d e f g Dieter Heinrich, Manfred Hergt: Atlas ekologii. Deutscher Taschenbuch Verlag, Monachium 1990, ISBN 3-423-03228-6 . s. 95, 111.
  6. Dieter Heinrich, Manfred Hergt: Atlas ekologii. Deutscher Taschenbuch Verlag, Monachium 1990, ISBN 3-423-03228-6 . s. 95.
  7. a b c d Michael Richter (autor), Wolf Dieter Blümel et al. (Red.): Strefy roślinności ziemi. 1. wydanie, Klett-Perthes, Gotha i Stuttgart 2001, ISBN 3-623-00859-1 . S. 304, 315, 328.
  8. Wilhelm Lauer : Na higroskopijnym wzniesieniu tropikalnych gór , w P. MÜller (Hrsg.): Neotropische Ökosysteme : Festschrift Zu Ehren von Prof. Dr. Harald Sioli , tom 7, dr. W. Junk BV, Publishers, Haga, Wageningen 1976, ISBN 90-6193-208-4 , s. 170-178.