Horské klima

Horské podnebí často způsobuje neobvyklé formování mraků (Cordillera del Paine, Chile)

Mountain klimatu je obecný termín pro podnebí , které se liší od podnebí okolní pláně vzhledem k nadmořské výšce a povětrnostním podmínkám ovlivnění reliéfu na pohoří (zejména vysokých hor ) . To vyplývá ze stále silnějšího globálního záření směrem nahoru v porovnání s klesající radiační bilance - v kombinaci s obecným poklesem tlaku vzduchu , teploty a obsahu vodní páry v ovzduší - s velkými místními kontrasty v teplotách (ve dne iv noci, hory a údolí, slunce a stín svahy), přičemž srážky události ( heavy rain , kopce déšť , sníh ) a povětrnostních podmínkách (dole větry , horské údolí větru oběhu ).

Globální oteplování má přímý dopad na Gebirgsklimate Zemi: vegetace výškové posun směrem nahoru, takže především tvorové z alpské a Nival stanoviště jsou ohrožena. Protože v zásadě se mnoho endemických organismů vyvinulo ve velkých výškách kvůli odlehlosti (narůstající směrem k rovníku), lze zde očekávat nenapravitelné ztráty druhů.

obecné základy

Teploty

Mezi lesem a hranicí stromů v indických Himalájích ( Pin Parbati La ): Omezujícím faktorem pro růst stromů je doba vegetačního období a teplota vzduchu.

Souhra tepelného záření stoupajícího k nadmořské výšce v rámci radiační bilance, snižujícího se vzduchu nebo parciálního tlaku kyslíku ve vzduchu a odpovídajícího negativního teplotního gradientu v nejnižší atmosférické vrstvě obecně vede ke snížení teploty vzduchu kolem 0,4 až 0,7 ° C na 100 metrů s rostoucí nadmořskou výškou . Snižující se schopnost zadržovat vodu ve vzduchu obvykle způsobí pokles obsahu vodní páry a tím i vlhkosti vzduchu (za předpokladu, že svahy nejsou v zóně kondenzace mraků).

Izolované vrcholky hor (například sopky nebo ostrovní hory ve stejné výšce a klimatickém pásmu) jsou vždy chladnější než pohoří nebo náhorní plošiny , stejně jako okrajová oblast velkých hor je chladnější než interiér (příklad: hranice sněhu v centrální Alpy jsou o 500 až 700 m vyšší než na severním okraji Alp).

S tímto pravidlem ( efekt hromadné nadmořské výšky ) je třeba poznamenat, že teplota v pohoří je obecně vyšší než ve stejné nadmořské výšce ve vzduchu nad nížinou, protože vrchoviny (hromadné nadmořské výšky) se zahřívají více než rovina (zejména bez sněhu) , viz Albedo) - Reflexe).

Průměrná teplota vzduchu je limitujícím faktorem pro růst stromů : na hranici stromu průměrná teplota během nejméně tříměsíčního vegetačního období na celém světě neklesne pod 6 ° C.Roční průběh půdních teplot je především rozhodujícím faktorem pro tvorbu permafrostových půd . Není to však jen závislé na klimatických faktorech (sluneční záření a doba trvání zimní sněhové pokrývky ), ale také na převládající rostlinné pokrývce (jako je „samostínování“ stromů se snížením teploty půdy v Krummholzu zóna ). Denní výkyvy teplot v horském lese jsou mnohem nižší než v alpské otevřené krajině .

Srážky

Oblačnost na jezeře studeného vzduchu pod horou Olymp (Řecko)

V závislosti na přenosu atmosférické vlhkosti klimatickým pásmem, ve kterém se pohoří nachází, jeho orientaci na hlavní směr větru , jeho rozsah, výšku a topografii, ve většině případů lze určit nárůst srážek od úpatí do oblasti vrcholu ( sklon ): ve střední Evropě je to ve výšce 100 metrů kolem 50 až 120 mm - více v přetížených oblastech (návětrné), méně v závětrných polohách (závětrné). Ve srovnání s poklesem teploty jsou však regionální rozdíly a výjimky v distribuci srážek podstatně větší. Obecně jsou silné deště a další extrémy počasí častější a intenzivnější v horských oblastech než v nížinách.

Další důležitou složkou vodní bilance hory je tloušťka a doba trvání sněhové pokrývky , jakož i tvorba rosy a mlhy .

Fenomén inverzního počasí se studenými vzduchovými jezery v důsledku stínů údolí a studených větrů směrem dolů, na kterých se tvoří uzavřená mlha nebo nízko položená oblačnost, se vyskytuje téměř ve všech horách na Zemi a je obzvláště běžný v zimě v mírných horách.

Naviják

Foehnův vítr funguje jako zvětšovací sklo: Pohled přes Mnichov do Alp

Rychlost větru se také zvyšuje se zvyšující se hladinou moře (v horách střední Evropy asi 0,3 m / s na 100 metrů). Avšak lokálně generované větry - cirkulace horských a údolních větrů (teplé, větrné údolní větry; studené, větrné horské větry), stejně jako studené nebo teplé větrné proudy globálních proudů vzduchu (příklady: studený mistral , teplý foehn ) - jsou zvláště charakteristické pro horské podnebí rychlé změny teploty (chlazení nebo oteplování se sušícími účinky).

Úrovně nadmořské výšky

Roční a denní kolísání teplot, jakož i zásobování vodou nebo Humidität nebo suchost horského klimatu určují délku vegetačního období pro rostliny, takže liší v závislosti na nadmořské výšky horských podmínkách, povahu přírodních útvarů rostlin a společnosti definují. Rozdíly lze popsat z hlediska různých úrovní vegetace , které jsou jako naskládané pásy kolem každého pohoří.

Kromě toho existují až čtyři geomorfologické nadmořské výšky v oblastech vrcholku s malou nebo žádnou vegetací, jejichž fyzikální procesy ( ledovec a sněhová pokrývka, eroze , procesy zvětrávání , tok půdy atd.) Jsou také způsobeny horským podnebím a které, viditelný dopad mají především také do níže položených oblastí prostřednictvím odtoku taveniny .

záření

Typické horské klima: „Tenký“, ledově chladný vzduch - teplé sluneční záření, které vás zve ke slunění i v zimě

Výška pohoří se svahy a expozice (úhel dopadu paprsků, slunce nebo stín sluneční svahy ), mají vliv na intenzity přímého slunečního záření , tím vyšší nahoru přes klesající hustoty vzduchu , tlak vzduchu (při 6000 m nadmořská výška o 50% nižší než na hladině moře), oblačnost vzduchu a tím i klesající difúzní záření se zvyšuje: To způsobí hlavně silnější tepelné záření , které způsobí výrazné zvýšení teplot půdy (ale ne teploty vzduchu!) se silnějším odpařováním slunečné povrchy ; stejně jako zvýšené UV záření , které má škodlivý účinek na buňky a vytvořilo odpovídající ochranné mechanismy pro horskou flóru (kratší klíčky s menšími, užšími listy, které obsahují méně chlorofylu, ale více asimilační tkáně , živěji zbarvené květy).

Zvláštní podmínky

V závislosti na globální poloze pohoří platí pro horské podnebí zvláštní podmínky:

Tropy

Silné sluneční záření v tropech vede k vyššímu odpařování než v extrotropech . Zejména ve vnitrozemí velmi vysokých hor Ameriky a Asie to vede k místním větrným systémům v horských údolích, které odvádějí vlhkost z údolí: Vlhký vzduch stoupá a vytváří místně stacionární mraky, které po večeru prší na svazích hor ochlazuje Z údolí se odebírá více vlhkosti, než se dodává. Kromě toho vládne nad hranicí lesa u středních šířkách v návratu k výšce horské Windwärts rostoucí sucho. Tyto výškové limity (mráz, firn, stromů) jsou opět o něco nižší v tropech než v subtropech.

Vždy vlhké vnitřní tropy

Les tropických mraků v Ekvádoru

Čím blíže je pohoří k rovníku, tím více je formováno klimatem denní doby : Místo každoroční změny z léta na zimu s různými délkami a teplotami dne je největší teplotní rozdíl mezi dvanácti hodinové dny a noci, které jsou vždy stejně dlouhé. Čím vyšší je oblast vždy vlhkých tropů , tím větší jsou výkyvy ve dne / v noci. Například v Andách v jižním Peru a Bolívii, v nadmořské výšce 4–5 000 metrů, klesá teplota na 330 ° až 350 nocí ročně pod 0 ° C, zatímco během dne ( střídavé mrazové dny ) je jasně pozitivní .

Stejně jako na rovinách jsou typické pravidelné tropické srážky, které v horách přinášejí ještě větší množství srážek. Pouze převládající větrné a srážkové podmínky mají v některých tropických horách sezónní rytmus. Kvůli celoroční vysoké vlhkosti je na návětrných svazích vnitřních tropických hor mezi 1500 a 1 800 m ( vyšší úroveň kondenzace kvůli hromadění vzdušných proudů) i druhá, slabší konvekční kondenzační zóna ve výšce kolem 3000 až 3500 m (kvůli stoupajícímu teplému vzduchu ), která obklopuje vysoké hory ve dvou vrstvách mraků . Umožňují existenci cloudu a cloudových lesů . Hranice mrazu je kolem 3000 metrů a hranice sněhu ve vlhkých tropech kolem 4600-5300 metrů, v závislosti na regionu.

Příklady: Východní Andy v Ekvádoru , Tepuis (Guyana), Kinabalu (Borneo), Maoke Mountains (Nová Guinea)

Monzunové oblasti tropů a subtropů

Slavný „oblačný vodopád “ La Palma : Vlhké vzdušné masy v horské zácpě

Na rozdíl od vlhkých hor středních zeměpisných šířek má mnoho velmi vysokých hor letních vlhkých tropů v oblasti vlivu monzunů horní hranici nejvyššího množství srážek, nad nimiž je opět čím dál suchější až k vrcholům. Například roční srážky v jižních Himalájích se rychle zvyšují až na 3 000 m na přibližně 6 000 mm, zatímco ve 4 000 m se měří pouze 1 000 mm a nad 5 000 m méně než 500 mm. Přehazování vlhkých vzdušných hmot před vysokými horskými pásmy , často mraky mlhy, které přispívají značnou částí k zásobování světa rostlinami. Výsledkem je, že například horské vavřínové lesy mohou prospívat na horských svazích ( vlhké podnebí ), zatímco rovina je příliš suchá pro dřeviny ( suché podnebí ) (viz také: hygrický strom ) . Na rozdíl od vnitřních tropů se však v oblasti horských svahů nachází pouze jedno kondenzační pásmo mraků (které však může být velmi silné: v Himalájích v nadmořské výšce přibližně 2 000 až 5 000 m). nebo dešťový (závětrný) okraj a subtropické hory je také často mnohem suchší. Řídká vegetace nemůže zmírnit teplotní výkyvy, jako jsou lesy, takže dochází k velmi velkým rozdílům mezi dnem a nocí , zejména na náhorních plošinách a ve vysokých údolích. Obecně je distribuce srážek v monzunových horách velmi proměnlivá, se sněhovou hranicí mezi 4800 a 5600 metry nad mořem.

Příklady: Cordillera de Talamanca (Kostarika), Habešská vysočina (Etiopie), Kilimandžáro (Tanzanie), Jižní Himaláje , Hkakabo Razi (Myanmar)

Zbývající subtropika

Subtropické hory často vykazují extrémní kontrasty podnebí a vegetace mezi horami a údolími, návětrnými a závětrnými stranami

V subtropických horách vede orientace svahů (expozice) a účinek zastíněných míst k jasně odlišitelným mikroklimatům díky silnému slunečnímu záření a výrazným teplotním rozdílům mezi letem a zimou i dnem a nocí . Například zalednění jasně odráží orientaci pohoří na sever / jih: svahy obrácené k rovníku jsou vždy výrazně méně zaledněné. V zásadě v subtropických horách převažuje vlhkostní faktor (vlhkost) nad tepelným (teplo). Zejména v tomto klimatickém pásmu existují hory se značnými rozdíly ve vegetaci mezi severní a jižní stranou.

V podnebí hor pokračuje velké klimatické rozpětí subtropů, od stále vlhkého východního klimatu přes sezónně vlhké středomořské klima až po stále suché pouštní podnebí horkých suchých oblastí : rozdíly mezi návětrnou a závětrnou stranou jsou velmi všude tam, kde je přepravováno dostatečné množství vlhkosti. Některé hory fungují jako klimatické bariéry, které od sebe oddělují plně vlhké a zcela suché podnebí. Ale i v horách uvnitř pouště platí pravidlo zvyšování srážek směrem k vrcholu - i když jen ve velmi malé míře - tak, aby existovaly výškové úrovně, na nichž jsou na rozdíl od okolí alespoň částečně zarostlé oblasti. Hranice sněhu je mezi 3800 a 6500 metry nad mořem.

Příklady: Sierra Madre Oriental (Mexiko), Cordillera Occidental (Bolívie), Teide (Tenerife), pohoří Atlas (severní Afrika), Ahaggar (Alžírsko), pohoří Zagros (Írán), pohoří Akaishi (Japonsko), Modré hory (Austrálie)

Mírné pásmo

Roční období je charakteristické pro horské podnebí ve středních zeměpisných šířkách: podzimní les ve Vysokých Tatrách

Klimatické podmínky mírných hor jsou formovány především sezónními změnami ; Denní výkyvy hrají pouze podřízenou roli. V mírných vysokých horách již najdete permafrost .

Západní větrné zóny jsou také v mírných zeměpisných šířkách . Horské podnebí vykazuje výrazný nárůst srážek směrem k vrcholu, ke kterému dochází i v některých velmi suchých oblastech kontinentálního podnebí . Hranice sněhu je mezi 1600 a 3400 metry nad mořem.

Příklady: pohoří Teton (USA), Apalačské hory (USA), Alpy (střední Evropa), Altaj (Rusko, Mongolsko), pohoří Changbai (Čína), Torres del Paine (Chile), australské Alpy , novozélandské Alpy

Vysoké zeměpisné šířky

V některých antarktických horách se nachází extrémně chladná poušť bez srážek

Hory v oblasti polárních zón nemají žádné nebo jen nepatrné rozdíly v expozici kvůli celoroční poloze plochého slunce nebo jevům polárního dne (léta) a polární noci (zima), takže nemůže dojít k výrazným mikroklimatům vznikají ze zastíněných údolí nebo slunečných svahů. Rovněž téměř neexistují rozdíly mezi dnem a nocí, ale o to větší mezi letem a zimou.

V severním Grónsku a Antarktidě leží pohoří v krajině, která je ledová i v létě na hladině moře. V důsledku inverzních povětrnostních podmínek se průměrná teplota téměř nemění s nadmořskou výškou, a to jak v zimě, tak v létě. Ve vnitrozemí je obecně mnohem chladnější než v blízkosti moře. Specialitou v antarktických horách jsou suchá údolí , která díky pohořím nedostávají vůbec žádné srážky. Často jsou ještě suchší než Sahara. Není tu absolutně žádný sníh, i když teplota téměř nikdy nevystoupí nad -10 ° C, a to ani v létě. Hranice sněhu je mezi 0 a 600 metry nad mořem.

Příklady: Arctic Cordillera (Kanada), Newtontoppen (Spitzbergen), Vinson Massif (West Antarctica)

literatura

  • H. Franz: Ekologie Vysokých hor , Ulmer, Stuttgart 1979.
  • J. Jenik: Rozmanitost horského života v B. Messerli a JD Ives (eds.): Hory světa. Globální priorita , Parthenon, New York / Londýn 1997.
  • C. Körner: Alpský život rostlin , Springer, Berlín 1999.
  • Carl Troll (vyd.): Geoekologie horských regionů tropické Ameriky , Colloquium Geographicum, Geografický institut univerzity v Bonnu, 1968.

Individuální důkazy

  1. a b c d e f g Alexander Stahr , Thomas Hartmann: Krajiny a krajinné prvky ve vysokých horách , Springer, Berlin / Heidelberg 1999, ISBN 978-3-540-65278-6 , s. 20-22.
  2. a b c Wolfgang Zech et al.: 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 a Georg Grabherr (eds.): Hory Země - krajina, podnebí, flóra. Ulmer, Stuttgart 2004, ISBN 3-8001-4165-5 , str. 22-24, 332
  4. Christian Körner 2014: Proč existuje stromová linie? Biology in Our Time 4: 250-257 (Wiley: PDF)
  5. a b c d e f g Dieter Heinrich, Manfred Hergt: Atlas pro ekologii. Deutscher Taschenbuch Verlag, Mnichov 1990, ISBN 3-423-03228-6 . 95, 111.
  6. ^ Dieter Heinrich, Manfred Hergt: Atlas pro ekologii. Deutscher Taschenbuch Verlag, Mnichov 1990, ISBN 3-423-03228-6 . Str. 95.
  7. a b c d Michael Richter (autor), Wolf Dieter Blümel a kol. (Ed.): Vegetační zóny Země. 1. vydání, Klett-Perthes, Gotha a Stuttgart 2001, ISBN 3-623-00859-1 . 304, 315, 328.
  8. Wilhelm Lauer : Na hygrické výšce tropických hor v P. MÜller (Hrsg.): Neotropische Ökosysteme : Festschrift Zu Ehren von Prof. Dr. Harald Sioli , svazek 7, Dr. W. Junk BV, Publishers, The Hague, Wageningen 1976, ISBN 90-6193-208-4 , str. 170-178.