Hochgebirgsklima: Höhe, Luv und Höhenstufen
Du lernst, wie Höhe und Bergformen das Klima verändern, wie du Temperaturen näherungsweise berechnest und wie Luv, Lee und Höhenstufen entstehen.
Kurz gesagt
Im Hochgebirge wird es mit der Höhe meist kälter. Feuchte Luft kann an der Windseite Regen oder Schnee bringen; die Gegenseite ist häufig trockener. Wärme und Wasserversorgung prägen die Höhenstufen.
An einem Gebirge können sich die Bedingungen auf kurzer Strecke stark unterscheiden. Ein sonniger Hang bekommt mehr Sonnenenergie als ein schattiger Hang. Mit der Höhe ändern sich außerdem meist die Temperatur und die Bedingungen für Pflanzen.
Deine Lernziele
Klima beschreibt die typischen Wetterverhältnisse eines Gebietes über viele Jahre. Wetter ist dagegen der Zustand zu einer bestimmten Zeit, etwa Regen heute Nachmittag. Das Hochgebirgsklima unterscheidet sich durch die große Höhe und die Form des Gebirges vom Klima tiefer gelegener Gebiete.
Mit zunehmender Höhe nimmt die Temperatur meist ab. Auch die Form der Landschaft wirkt mit: Bei ähnlichen übrigen Bedingungen kann ein sonniger Hang wärmer sein als ein schattiger Hang auf gleicher Höhe. Hänge lenken außerdem die Luftbewegung. Trifft feuchte Luft auf einen Berghang und steigt auf, können Wolken und Niederschlag entstehen. Niederschlag ist Wasser, das etwa als Regen oder Schnee aus Wolken fällt. Die windabgewandte Seite erhält häufig weniger Niederschlag. Wie viel Niederschlag fällt, hängt aber auch davon ab, wie viel Feuchtigkeit die Luft mitbringt.
Kälte und Wasserversorgung beeinflussen, welche Pflanzen wachsen können. Weiter oben ist die Zeit, in der Pflanzen wachsen können, häufig kürzer. Deshalb können sich mit der Höhe verschiedene Bereiche mit ähnlichem Pflanzenbewuchs bilden: die Höhenstufen.
Relief
Das Relief ist die Form der Erdoberfläche. In einem Gebirge gehören dazu zum Beispiel Gipfel, Hänge und Täler.
Merke: Die Höhe allein erklärt das Hochgebirgsklima nicht vollständig. Auch Sonne, Wind und die Form des Gebirges wirken mit.
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Für eine einfache Näherungsrechnung verwenden wir eine Temperaturabnahme von 0{,}65\,^\circ\text{C} je 100\,\text{m} Höhenunterschied. Das Zeichen °C bedeutet Grad Celsius, die Einheit der Temperatur. Die Abkürzung m bedeutet Meter. Eine Näherung ist ein ungefährer Wert.
Bestimme zuerst den Höhenunterschied. Teile ihn durch 100\,\text{m} und multipliziere das Ergebnis mit 0{,}65\,^\circ\text{C}. So erhältst du die Temperaturänderung. Liegt das Ziel höher, ziehst du diese Änderung von der Ausgangstemperatur ab. Liegt das Ziel tiefer, addierst du sie.
Die Regel beschreibt einen vereinfachten mittleren Temperaturverlauf. Sie liefert keine sichere Temperaturvorhersage für einen bestimmten Tag. Die tatsächliche Temperatur kann anders sein. Bei einer Inversion, einer Umkehr der üblichen Temperaturschichtung, kann es in einer höheren Luftschicht sogar wärmer sein als darunter. Die Rechenregel ist auch kein fester Abkühlungswert für jedes einzelne aufsteigende Luftpaket.
Beispiel: Eine erfundene Rechnung zwischen zwei Aussichtspunkten
- 1Am unteren Aussichtspunkt auf 700\,\text{m} beträgt die Temperatur 16\,^\circ\text{C}. Der obere Punkt liegt auf 1.100\,\text{m}.
- 2Der Höhenunterschied beträgt 1.100\,\text{m} - 700\,\text{m} = 400\,\text{m}.
- 3Die berechnete Abnahme beträgt 400\,\text{m} : 100\,\text{m} \cdot 0{,}65\,^\circ\text{C} = 2{,}6\,^\circ\text{C}.
- 4Oben ergibt sich näherungsweise 16\,^\circ\text{C} - 2{,}6\,^\circ\text{C} = 13{,}4\,^\circ\text{C}.
Merke: In dieser Näherungsrechnung gilt: nach oben Temperaturänderung abziehen, nach unten Temperaturänderung addieren. Eine Messung kann andere Werte ergeben.
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Luv ist die dem Wind zugewandte Seite eines Gebirges. Lee ist die vom Wind abgewandte Seite. Diese Bezeichnungen hängen von der Windrichtung ab. Dreht sich der Wind, können die Seiten ihre Rollen wechseln.
Trifft ausreichend feuchte Luft auf ein Gebirge, wird sie zum Aufsteigen gezwungen. Mit der Höhe sinkt der umgebende Luftdruck. Die Luft dehnt sich aus und kühlt dabei ab. Das ist ein Vorgang in aufsteigender Luft; die Näherungsregel aus dem vorherigen Abschnitt ist dafür kein fester Abkühlungswert.
Wasserdampf ist Wasser als unsichtbares Gas in der Luft. Bei genügend Abkühlung kann die Luft mit Wasserdampf gesättigt sein: Sie kann bei dieser Temperatur nicht mehr Wasserdampf aufnehmen. Ein Teil des Wasserdampfs kann dann zu winzigen flüssigen Wolkentröpfchen werden. Dieser Übergang heißt Kondensation. Er unterscheidet sich vom Schmelzen, bei dem Eis flüssig wird, und vom Gefrieren, bei dem flüssiges Wasser zu Eis wird. In Wolken können auch Eisteilchen entstehen. Wachsen die Tröpfchen oder Eisteilchen ausreichend, fällt Regen oder Schnee. Durch das erzwungene Aufsteigen am Gebirge entsteht so Steigungsniederschlag; bei Regen spricht man von Steigungsregen.
Im Lee fällt häufig weniger Niederschlag. Das bedeutet weder, dass es dort ständig trocken ist, noch, dass es im Luv bei jedem Wind regnet. Dafür müssen unter anderem genügend Feuchtigkeit und ausreichende Abkühlung zusammenkommen.
Beispiel: Wind an einem erfundenen Gebirgszug
- 1Der Wind weht von Westen gegen einen Gebirgszug.
- 2Der Westhang liegt im Luv, weil der Wind auf ihn trifft. Der Osthang liegt im Lee.
- 3Steigt ausreichend feuchte Luft am Westhang auf und kühlt genügend ab, können Wolken entstehen.
- 4Erst wenn die Wolkenteilchen ausreichend wachsen, fällt daraus Regen oder Schnee.
Merke: Luv und Lee beschreiben die Lage zum Wind. Luv bedeutet nicht automatisch Regen, und Lee bedeutet nicht dauernde Trockenheit.
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Hier geht es um die oberen Grenzen von Wald und Bäumen im Gebirge. Ein zusammenhängender Wald endet meist tiefer als die letzten einzelnen Bäume. Oberhalb der Waldgrenze können deshalb zunächst noch einzelne Bäume oder kleine Baumgruppen wachsen. Oberhalb der Baumgrenze können auch sie nicht mehr wachsen.
Nach oben wird es meist kälter. Häufig verkürzt sich dadurch die Zeit, in der Pflanzen wachsen können. Wo Wärme und Wachstumszeit für Bäume nicht mehr ausreichen, können noch andere Pflanzen wachsen. So entstehen Höhenstufen. Auch Wasserversorgung, Wind, Sonneneinstrahlung und Boden beeinflussen den Bewuchs. Die Stufen sind ein vereinfachtes Modell: Ihre Übergänge und Höhenlagen unterscheiden sich zwischen Gebirgen und einzelnen Hängen. Menschen können Wald- und Baumgrenzen ebenfalls verändern, etwa durch das Entfernen von Bäumen.
Auch bei der Schneegrenze musst du unterscheiden. Die klimatische Schneegrenze trennt im langfristigen, vereinfachten Bild ganzjährig schneebedeckte Gebiete von solchen, die zeitweise schneefrei werden. Ihre Lage hängt unter anderem von Temperatur, Schneemenge und Sonneneinstrahlung ab. Die aktuelle Schneegrenze zeigt dagegen, wo im Moment Schnee am Boden liegt. Die Schneefallgrenze beschreibt, bis zu welcher Höhe Schnee fällt. Bei Tauwetter kann noch Schnee am Boden unterhalb der Höhe liegen, bis zu der gerade Schnee fällt. Diese Grenzen bezeichnen also unterschiedliche Dinge.
Obere Waldgrenze
Hier endet der zusammenhängende Wald. In einem geschlossenen Wald berühren sich die Baumkronen, also die oberen, verzweigten Teile der Bäume.
Obere Baumgrenze
Oberhalb dieser Grenze können auch keine einzelnen Bäume oder Baumgruppen mehr wachsen.
| Begriff | Was wird beschrieben? |
|---|---|
| Klimatische Schneegrenze | Langfristige Grenze zwischen ganzjährig schneebedeckten und zeitweise schneefreien Gebieten. |
| Aktuelle Schneegrenze | Momentane Grenze zwischen schneebedecktem und schneefreiem Boden. |
| Schneefallgrenze | Höhe, bis zu der Niederschlag als Schnee fällt. |
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Alles auf einen Blick
Hochgebirgsklima
Höhe und Relief prägen Temperatur, Niederschlag und Pflanzenbewuchs im Hochgebirge.
0,65 °C je 100 Höhenmeter ist eine Näherung und keine sichere Wettervorhersage.
Die Windseite heißt Luv, die windabgewandte Seite Lee. Lee ist häufig niederschlagsärmer.
Der zusammenhängende Wald endet an der Waldgrenze, einzelne Bäume reichen bis zur Baumgrenze.
Langfristige Schneebedeckung, momentaner Schnee am Boden und fallender Schnee haben unterschiedliche Grenzen.
Wärme, Wachstumszeit und Wasser beeinflussen den Bewuchs; die Übergänge liegen nicht überall gleich hoch.
Die Temperatur an einer erfundenen Berghütte abschätzen
- 1Für diese Modellrechnung liegt ein Startpunkt auf 600\,\text{m} bei 20\,^\circ\text{C}. Eine Berghütte liegt auf 1.400\,\text{m}. Gesucht ist ihre ungefähre Temperatur.
- 2Bestimme den Höhenunterschied: 1.400\,\text{m} - 600\,\text{m} = 800\,\text{m}.
- 3Berechne die Temperaturabnahme: 800\,\text{m} : 100\,\text{m} \cdot 0{,}65\,^\circ\text{C} = 5{,}2\,^\circ\text{C}.
- 4Die Hütte liegt höher. Ziehe deshalb ab: 20\,^\circ\text{C} - 5{,}2\,^\circ\text{C} = 14{,}8\,^\circ\text{C}.
- 5Die Näherung ergibt etwa 14{,}8\,^\circ\text{C}. Eine Messung an der Hütte kann davon abweichen.
Fehler finden
Fehler in Zeile 3Die Grenze des zusammenhängenden Waldes wurde falsch benannt. Richtig: Das Ende des zusammenhängenden Waldes heißt hier Waldgrenze.
Lückentext
Die Temperaturregel mit 0,65 °C je 100 Höhenmeter liefert ohne Temperaturmessung am Ziel einen . Die Seite eines Gebirges, auf die der Wind trifft, heißt . Die obere Grenze des zusammenhängenden Waldes heißt .