Effets de la topographie sur le climat

Les effets de la topographie sur le climat d'une région donnée sont puissants. Les chaînes de montagnes créent des barrières qui modifient les régimes de vent et de précipitations. Des éléments topographiques comme les canyons étroits canalisent et amplifient les vents. Les montagnes et plateaux sont exposés aux températures plus fraîches des altitudes élevées. L'orientation des montagnes par rapport au soleil crée des microclimats distincts dans des régions comme les Alpes, où des villages entiers restent à l'ombre pendant la majeure partie de la saison hivernale.

La topographie influence la pluie et la neige

Les montagnes jouent un rôle crucial dans les régimes de précipitations. Les barrières topographiques comme les montagnes et les collines forcent les vents dominants à monter et passer par-dessus leurs pentes. En s'élevant, l'air se refroidit. L'air plus frais peut contenir moins de vapeur d'eau que l'air plus chaud. En se refroidissant, cette vapeur d'eau est forcée de se condenser, déposant pluie ou neige sur les pentes au vent. Les montagnes de l'ouest des États-Unis comme la Sierra Nevada piègent l'humidité venant du Pacifique sur leurs flancs ouest, où elle serait autrement passée sans obstacle. Cela crée un effet d'ombre pluviométrique sur leurs côtés sous le vent (protégés), où l'air contient très peu d'humidité. La plupart des grands déserts de latitudes moyennes du monde sont situés dans des ombres pluviométriques.

La topographie crée des vents régionaux distinctifs

Les barrières montagneuses créent et canalisent aussi les vents régionaux, un élément important du climat. En descendant les pentes sous le vent, l'air se compresse, devenant plus dense et chaud. De forts vents peuvent en résulter, comme les puissants et anormalement chauds vents Chinook qui descendent le flanc est des Rocheuses. Dans les régions arctiques, l'air extrêmement dense et sec est arraché des bords des calottes glaciaires par la gravité. Ces vents violents sont appelés vents catabatiques ou vents de gravité. Les cols de montagne agissent aussi comme des entonnoirs naturels et augmentent la vitesse des vents. En Californie, les vents de Santa Ana soufflant depuis les déserts sont amplifiés par ces brèches. Le vent souffle plus fort quand la topographie le force à travers un passage étroit, et de nombreuses éoliennes s'y trouvent.

Altitudes plus élevées et températures plus fraîches

Les terres à haute altitude, comme les montagnes ou plateaux, sont naturellement plus fraîches en raison d'un phénomène appelé gradient thermique vertical. Observé pour la première fois par l'explorateur et naturaliste Alexander von Humboldt, l'air se refroidit de 3,5 °F (environ 1,9 °C) pour chaque 1 000 pieds (305 m) de gain d'altitude. Cela équivaut à voyager des centaines de kilomètres vers le nord, et crée un climat de montagne complexe avec une grande diversité. Dans le sud-ouest américain, les déserts se trouvent au pied de montagnes couronnées de vastes forêts de pins ponderosa en raison des effets de l'altitude.

Orientation de la topographie et microclimats

L'orientation des pentes par rapport au soleil a un effet profond sur le climat. Dans l'hémisphère nord, les pentes exposées au sud sont plus ensoleillées et supportent des communautés écologiques entièrement différentes des pentes exposées au nord. Le flanc sud d'une montagne peut connaître des conditions printanières des semaines, voire des mois avant son flanc nord. Là où existent neiges éternelles ou glaciers, ils sont entretenus par l'ombre fournie par les pentes exposées nord et ouest. Dans les régions montagneuses comme les Alpes en Europe, des villages entiers peuvent être plongés dans l'ombre pendant des mois en hiver, pour ne réapparaître qu'au printemps. Dans de telles communautés, il est courant d'avoir une fête pour marquer le retour du soleil.