Bjergklima

Bjergklimaer forårsager ofte usædvanlige skyformationer (Cordillera del Paine, Chile)

Bjergklima er en generisk betegnelse for klimaer, der adskiller sig fra klimaet i de omgivende sletter på grund af højden over havets overflade og vejrpåvirkning af en bjergkæde (især høje bjerge ) . Det stammer fra den stadig stærkere globale stråling mod toppen sammenlignet med en faldende strålingsbalance - kombineret med et generelt fald i lufttryk , temperaturer og vanddampindholdet i luften - med store lokale kontraster i temperaturer (dag og nat, bjerg og dal, sol og skygge skråninger), nedbørshændelser ( kraftig regn , opadgående regn , snefald ) og vindforhold ( nedvind , bjerg- og dalvindcirkulation ).

Den globale opvarmning har direkte indflydelse på Gebirgsklimate Earth: Vegetationens højdeforskydning opad, så frem for alt væsnerne i alpine og nivaliske levesteder er truet. Da der i princippet er mange endemiske organismer, der har udviklet sig i store højder på grund af afstanden (stigende mod ækvator), kan der forventes uoprettelige tab af arter der.

generelle grundlæggende

Temperaturer

Mellem skoven og trægrænsen i de indiske Himalaya ( Pin Parbati La ): Den begrænsende faktor for træernes vækst er varigheden af ​​vækstsæsonen og lufttemperaturen

Samspillet mellem varmestråling, der stiger mod højden inden for rammerne af strålingsbalancen, faldende luft eller delvis tryk af luftens ilt og den tilsvarende negative temperaturgradient i det laveste atmosfæriske lag fører generelt til faldende lufttemperaturer på omkring 0,4 til 0,7 ° C pr. 100 meter med stigende højde . Luftens faldende vandholdende kapacitet forårsager normalt et fald i vanddampindholdet og dermed luftfugtigheden (forudsat at skråningerne ikke er i skyens kondenszone).

Isolerede bjergtoppe (såsom vulkaner eller øbjerge i samme højde og klimazone) er altid køligere end bjergkæder eller høje plateauer , ligesom kantområdet for store bjerge er køligere end det indre (eksempel: snelinjen i de centrale alper er 500 til 700 m højere end ved den nordlige kant af Alperne).

Med denne regel ( massehøjdeeffekt ) skal det bemærkes, at temperaturen i et bjergkæde generelt er højere end i samme højde i luften over et lavland, da højlandet (massehøjder) varmer op mere end en slette (især uden sne , se Albedo) -Refleksion).

Den gennemsnitlige lufttemperatur er en begrænsende faktor for træernes vækst : ved trægrænsen falder gennemsnitstemperaturen i mindst tre måneders vækstsæson på verdensplan ikke under 6 ° C.Den årlige løbet af de temperaturer jord er først og fremmest en afgørende faktor for dannelsen af permafrost jorde . Det afhænger dog ikke kun af klimafaktorer (solstråling og vinterens snedækning ), men også af det fremherskende plantedække (såsom "selvskygge" af træer med sænkning af jordtemperaturen i Krummholz zone ). De daglige temperaturudsving i bjergskoven er meget lavere end i det alpine åbne land .

Regn

Skydække på en kold luft sø under Mount Olympus (Grækenland)

Afhængig af den atmosfæriske fugttransport af den klimatiske zone , hvor et bjergkæde er placeret, dets orientering til hovedvindretningen , dets omfang, højde og topografi, i de fleste tilfælde kan en stigning i nedbør bestemmes fra foden til toppen af ​​regionen ( hældningsregn ): i Centraleuropa er dette omkring 50 til 120 mm i 100 meters højde - mere i de overbelastede områder (mod vinden), mindre i leeward-steder (leeward). Sammenlignet med temperaturfaldet er de regionale forskelle og undtagelser i fordelingen af ​​nedbør dog betydeligt større. Generelt er kraftige regnbegivenheder og andre ekstreme vejrforhold hyppigere og mere intense i bjergområder end i lavlandet.

En anden vigtig komponent for et bjergs vandbalance er tykkelsen og varigheden af ​​en snedække samt dannelsen af dug og tåge .

Fænomenet inversionsvejr med kolde luftsøer som følge af dalskygger og kolde nedadgående vinde, hvorpå der dannes en lukket tåge eller lavtliggende skydække, forekommer i næsten alle bjerge på jorden og er særlig almindelig om vinteren i tempererede bjerge.

Håndsving

Foehn vind fungerer som et forstørrelsesglas: Udsigt over München til Alperne

Den vindhastighed også stiger med stigende havniveau (i bjergene i Centraleuropa omkring 0,3 m / s for 100 meter). De lokalt genererede vinde - bjerg- og dalvindcirkulation (varme, opadgående dalvind; kolde, nedadgående bjergvind) såvel som kolde eller varme nedadgående vinde af globale luftstrømme (eksempler: kold mistral , varm foehn ) - er især karakteristiske for bjergklimaer hurtige temperaturændringer (køling eller opvarmning med tørreeffekter).

Højdeniveauer

Den årlige og døgnvariation af temperaturer såvel som vandforsyningen eller fugtigheden eller bjergklimaets tørhed bestemmer plantens vækstsæson , så de varierer afhængigt af bjergforholdene i højden, de naturlige plantes formationer og samfund definerer. Forskellene kan beskrives i form af forskellige niveauer af vegetation , som er som stablede bælter omkring hvert bjergkæde.

Derudover er der op til fire geomorfologiske højder i topregionerne med ringe eller ingen vegetation, hvis fysiske processer ( gletscher og snedække, erosion , forvitringsprocesser , jordgennemstrømning osv.) Også er forårsaget af bjergklimaet, og som, frem for alt har også til lavere liggende områder via smeltevandsafstrømningen en synlig påvirkning.

stråling

Typisk bjergklima: "Tynd", iskold luft - varm solstråling, der inviterer dig til at solbade selv om vinteren

Højden på et bjergkæde, skråninger og eksponeringer (indfaldsvinkel for solens stråler, sol eller skygge skråninger ) har indflydelse på intensiteten af ​​direkte solstråling , jo højere op gennem faldende lufttæthed , lufttryk (ved 6000 m højde 50% mindre end ved havoverfladen), luftoverskyethed og dermed også faldende diffus stråling stiger: Dette medfører hovedsagelig en stærkere varmestråling , hvilket medfører en markant stigning i jordtemperaturen (men ikke lufttemperaturen!) med en stærkere fordampning på solrige overflader ; samt øget UV-stråling , som har en skadelig virkning på cellerne og skabte tilsvarende beskyttelsesmekanismer for bjergfloraen (kortere spirer med mindre, smallere blade, der indeholder mindre klorofyl, men mere assimileringsvæv , mere levende farvede blomster).

Særlige forhold

Afhængigt af den globale placering af et bjergkæde gælder særlige betingelser for bjergklimaer:

Troperne

Den stærke solstråling i troperne fører til højere fordampning end i ekstratroperne . Især i det indre af de meget høje bjerge i Amerika og Asien fører dette til lokale bjergdalvindsystemer, der fjerner fugt fra dalene: Den fugtige luft stiger og danner lokalt stationære skyer, der regner ned på bjergskråningerne efter aftenen køler ned Der udvindes mere fugt fra dalene, end der tilføres. Derudover regler over trægrænsen i midten af ​​breddegrader i omvendt retning til en bjerghøjde Windwärts stigende tørke. De højdegrænser (frost, firn, træ linje) er igen noget lavere i troperne end i subtroperne.

Altid fugtige indre troper

Tropisk skyskov i Ecuador

Jo tættere et bjergkæde er på ækvator, jo mere formes det af et klima på dagen : I stedet for en årlig ændring fra sommer til vinter med forskellige daglængder og temperaturer er der den største temperaturforskel mellem de tolv- timedage og nætter, som altid har samme længde. Jo højere en region i de altid fugtige troper er, jo større er udsvingene dag / nat. I Andesbjergene i det sydlige Peru og Bolivia, for eksempel i en højde på 4-5000 meter, falder temperaturen under 0 ° C på 330 til 350 nætter om året, mens den er klart positiv om dagen ( skiftende frostdage ).

Som i sletterne er regelmæssige tropiske regnvejr typiske, hvilket medfører endnu større mængder nedbør i bjergene. Kun de fremherskende vind- og nedbørsforhold har en sæsonbestemt rytme i nogle tropiske bjerge. På grund af den høje luftfugtighed året rundt er der en lavere (stærkere) skyekondensationszone på de indadvendte tropiske bjerge mellem 1500 og 1800 m ( opløftende kondensniveau grund af ophobning af luftstrømme) samt et sekund, svagere konvektion kondensation zone til omkring 3000 til 3500 m højde (på grund af opstigende varme luft ), der indhyller de høje bjerge i to lag af skyer . De muliggør eksistensen af sky- og skyskove . Den frost linje er omkring 3000 meter og sne linje i de fugtige troperne er omkring 4600-5300 meter, afhængigt af regionen.

Eksempler: Østlige Andes i Ecuador , Tepuis (Guyana), Kinabalu (Borneo), Maoke Mountains (Ny Guinea)

Monsunområder i troperne og subtropiske områder

Det berømte " skyvandfald " i La Palma : Fugtige luftmasser i bjergstop

I modsætning til de fugtige bjerge i mellembreddegraderne har mange meget høje bjerge i sommerfugtige troper i området med indflydelse fra monsunerne en øvre grænse for de højeste nedbørsmængder, over hvilke det igen bliver mere og mere tørt op til toppe. For eksempel øges den årlige nedbør i Sydhimalaya hurtigt op til 3000 m til omkring 6000 mm, mens der ved 4000 m kun måles 1000 mm og over 5000 m mindre end 500 mm Opdæmning af fugtige luftmasser foran høje bjergkæder , ofte skyer af tåge, der bidrager med en betydelig del af vandforsyningen i planteverdenen. Som et resultat kan montane laurbærskove for eksempel trives på bjergskråninger ( fugtigt klima ), mens sletten er for tør til træagtige planter ( tørt klima ) (se også: hygrisk trægrænse ) . I modsætning til de indre troper er der dog kun en sky-kondenszone i bjergskråningen (som dog kan være meget kraftig: i Himalaya fra omkring 2000 til 5000 m højde). I vinden eller regnskygge (lee) kant og subtropiske bjerge er det også ofte meget tørrere. Tynd vegetation kan ikke dæmpe temperatursvingninger som skove, så der opstår meget store dag / nat-forskelle , især på plateauer og i høje dale. Generelt er fordelingen af ​​nedbør i monsunbjergene meget varierende med snelinjen mellem 4800 og 5600 meter over havets overflade.

Eksempler: Cordillera de Talamanca (Costa Rica), abessinske højland (Etiopien), Kilimanjaro (Tanzania), Syd Himalayas , Hkakabo Razi (Burma)

Resterende subtropics

Subtropiske bjerge viser ofte ekstreme kontraster mellem klima og vegetation mellem bjerge og dale, side om side og bakke

I subtropiske bjerge fører skråningsretningen (eksponering) og effekten af ​​skyggefulde steder til tydeligt skelne mikroklimaer på grund af den stærke solstråling og de markante temperaturforskelle mellem sommer og vinter samt dag og nat . For eksempel afspejler istid tydeligt nord / syd-orienteringen af ​​et bjergkæde: skråninger, der vender mod ækvator, er altid betydeligt mindre iskolde. Dybest set, i bjergene med subtropik, opvejer den hygriske faktor (fugt) den termiske (varme). Især i denne klimazone er der bjerge med store vegetationsforskelle mellem nord og syd.

Den store klimatiske vifte af subtroperne, fra den stadigt fugtige østlige side klima til den årstidsbestemte fugtigt Middelhavet klima til den stadigt tørre ørkenklima af de varme tørre områder , fortsætter i bjerget klimaer : Forskellene mellem luv og Lee sider er meget udtalt overalt, hvor der transporteres tilstrækkelig fugt. Nogle bjerge fungerer som klimatiske barrierer, der adskiller fuldt fugtigt og tørt klima fra hinanden. Men selv med bjerge i det indre af ørkener gælder reglen om stigende nedbør mod topmødet - omend kun i meget lille grad - så der er højdepunkter, hvor der i modsætning til det omkringliggende område i det mindste delvist er tilgroede områder. Sneen ligger mellem 3800 og 6500 meter over havets overflade.

Eksempler: Sierra Madre Oriental (Mexico), Cordillera Occidental (Bolivia), Teide (Tenerife), Atlasbjergene (Nordafrika), Ahaggar (Algeriet), Zagros-bjergene (Iran), Akaishi-bjergene (Japan), Blue Mountains (Australien)

Tempereret zone

Årstiderne er karakteristiske for bjergklimaet i de midterste breddegrader: efterårsskov i de høje Tatraer

Klimatiske forhold for de tempererede bjerge er primært formet af sæsonændringen ; Daglige udsving spiller kun en underordnet rolle. I de tempererede høje bjerge findes allerede permafrost .

De vestlige vindzoner er også i de moderate breddegrader . Bjergklimaet viser en markant stigning i nedbør mod toppen, hvilket forekommer selv i nogle meget tørre regioner i det kontinentale klima . Sneen ligger mellem 1600 og 3400 meter over havets overflade.

Eksempler: Teton Range (USA), Appalachian Mountains (USA), Alperne (Centraleuropa), Altai (Rusland, Mongoliet), Changbai Mountains (Kina), Torres del Paine (Chile), Australske Alper , New Zealand Alps

Høje breddegrader

Ekstrem kold ørken uden nedbør findes i nogle af de antarktiske bjerge

Bjergene i området med polare zoner har ingen eller kun små forskelle i eksponering på grund af den flade solposition året rundt eller fænomenerne polær dag (sommer) og polar nat (vinter), så ingen udtalt mikroklima kan stammer fra skyggefulde dale eller solrige skråninger. Der er også næsten ikke flere forskelle mellem dag og nat, men desto større mellem sommer og vinter.

I Nordgrønland og Antarktis ligger bjergkæder i landskaber, der er isende selv ved havets overflade om sommeren. På grund af inversive vejrforhold ændres gennemsnitstemperaturen næppe med højden, både om vinteren og om sommeren. Inland er det generelt meget koldere end nær havet. En specialitet i de antarktiske bjerge er tørre dale , som på grund af bjergkæderne slet ikke nedbør. De er ofte endnu tørre end Sahara. Der er absolut ingen sne her, skønt temperaturen næsten aldrig stiger over -10 ° C, selv ikke om sommeren. Sneen ligger mellem 0 og 600 meter over havets overflade.

Eksempler: Arctic Cordillera (Canada), Newtontoppen (Spitzbergen), Vinson Massif (West Antarctica)

litteratur

  • Franz: Highology Mountains økologi , Ulmer, Stuttgart 1979.
  • J. Jenik: Mangfoldigheden af bjergliv i B. Messerli og JD Ives (red.): Verdens bjerge. En global prioritet , Parthenon, New York / London 1997.
  • C. Körner: Alpint planteliv , Springer, Berlin 1999.
  • Carl Troll (red.): Geo-økologi i bjergområderne i det tropiske Amerika , Colloquium Geographicum, Geografisk institut ved University of Bonn, 1968.

Individuelle beviser

  1. a b c d e f g Alexander Stahr , Thomas Hartmann: Landskaber og landskabselementer i de høje bjerge , 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 og Georg Grabherr (red.): Jordens bjerge - landskab, klima, flora. Ulmer, Stuttgart 2004, ISBN 3-8001-4165-5 , s. 22-24, 332
  4. Christian Körner 2014: Hvorfor er der en trægrænse? Biologi i vores tid 4: 250-257 (Wiley: PDF)
  5. a b c d e f g Dieter Heinrich, Manfred Hergt: Atlas for økologi. Deutscher Taschenbuch Verlag, München 1990, ISBN 3-423-03228-6 . Pp. 95, 111.
  6. Dieter Heinrich, Manfred Hergt: Atlas for økologi. Deutscher Taschenbuch Verlag, München 1990, ISBN 3-423-03228-6 . S. 95.
  7. a b c d Michael Richter (forfatter), Wolf Dieter Blümel et al. (Red.): Jordens vegetationszoner. 1. udgave, Klett-Perthes, Gotha og Stuttgart 2001, ISBN 3-623-00859-1 . Pp. 304, 315, 328.
  8. Wilhelm Lauer : Om den hygriske højde af tropiske bjerge , i P. MÜller (hr.): Neotropische Ökosysteme : Festschrift Zu Ehren von Prof. Dr. Harald Sioli , bind 7, Dr. W. Junk BV, Forlag, Haag, Wageningen 1976, ISBN 90-6193-208-4 , s. 170-178.