Erdkunde

Hochgebirgsklima: Höhe, Luv und Höhenstufen

Hochgebirgsklima: Höhe, Luv und Höhenstufen
Hochgebirgsklima: Höhe, Luv und Höhenstufen
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Im Hochgebirge ändern sich die Klimabedingungen auf engem Raum: Mit zunehmender Höhe sinkt meist die Lufttemperatur und die ultraviolette Strahlung nimmt zu. Hochlagen sind im Mittel oft windreicher, und Gebirgshänge lenken feuchte Luft nach oben. Dadurch unterscheiden sich Luv und Lee, Vegetation und Nutzung oft schon über kurze Entfernungen deutlich.

Deine Lernziele

Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!

Warum ändert sich das Klima mit der Höhe?

Stell dir vor, du fährst von Ehrwald auf etwa 1.000 m Höhe bis zur Zugspitze auf etwa 3.000 m. Obwohl beide Orte nah beieinanderliegen, triffst du oben meist auf niedrigere Temperaturen, stärkeren Wind und andere Vegetation.

Das liegt an zwei Eigenschaften eines Hochgebirges:

  • Höhe: Mit zunehmender Höhe sinken Lufttemperatur und Luftdruck. Gleichzeitig nimmt die ultraviolette Strahlung zu.
  • Relief: Hänge, Täler und Gipfel zwingen Luft zum Aufsteigen oder lenken sie um. So entstehen kleinräumige Unterschiede bei Wind, Wolken und Niederschlag.
Definition

Hochgebirgsklima

Das Hochgebirgsklima ist die besonders stark ausgeprägte Form des Gebirgsklimas. Typisch sind große Unterschiede auf engem Raum, die durch Höhenlage, Hanglage und Geländeform entstehen.

Ein Hochgebirge ist deshalb nicht überall gleich kalt, windig oder feucht. Ein windexponierter Gipfel kann stark durchlüftet sein, während in einem Tal der Luftaustausch schwach bleibt.

Merke

Im Hochgebirge zählt nicht nur die Höhe. Auch Ausrichtung, Hanglage, Talform und Anströmung entscheiden über das Klima eines Ortes.

Teste dich
Frage 1 von 1LeichtWelche Aussage beschreibt das Hochgebirgsklima am besten?
Lösung: Höhe und Relief erzeugen starke klimatische Unterschiede auf engem Raum. — Hochlagen sind im Mittel oft windreicher, doch geschützte oder schlecht durchlüftete Tallagen bilden wichtige Gegenbeispiele.
Wie berechnest du die Temperaturänderung?

Für einfache Schulaufgaben kannst du mit einer Temperaturabnahme von 0,65 °C je 100 Höhenmeter rechnen. Das ist ein Richtwert und keine Garantie für jeden Ort und jeden Zeitpunkt.

Gehe in drei Schritten vor:

  1. Bestimme den Höhenunterschied.
  2. Teile ihn durch 100 m.
  3. Multipliziere die Anzahl der 100-m-Schritte mit 0,65 °C.
Beispiel

Ehrwald liegt bei etwa 1.000 m, die Zugspitze bei etwa 3.000 m. Wie groß ist die rechnerische Temperaturabnahme?

Höhenunterschied:

$$3.000\,\text{m} - 1.000\,\text{m} = 2.000\,\text{m}$$

Anzahl der 100-m-Schritte:

$$2.000\,\text{m} : 100\,\text{m} = 20$$

Temperaturabnahme:

$$20 \cdot 0{,}65\,^{\circ}\text{C} = 13\,^{\circ}\text{C}$$

Nach dem Richtwert ist es auf der Zugspitze etwa 13 °C kälter als in Ehrwald. Das Ergebnis beschreibt nur den Einfluss des Höhenunterschieds im vereinfachten Modell; Wetterlage und Standort können den tatsächlichen Wert verändern.

Probiere es selbst

Ein Ort liegt auf 1.500 m, ein Gipfel auf 2.500 m. Unten werden 12 °C gemessen. Welche Temperatur erwartest du oben nach dem Richtwert?

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Frage 1 von 1MittelWelche Rechnung und welches Ergebnis passen?
Lösung: Der Höhenunterschied beträgt 1.000 m; oben sind etwa 5,5 °C zu erwarten. — 1.000 m entsprechen zehn 100-m-Schritten. Die Abnahme beträgt 10 · 0,65 °C = 6,5 °C. Daher gilt 12 °C − 6,5 °C = 5,5 °C.
Warum regnet es auf einer Gebirgsseite mehr?

Feuchte Luft wird an der windzugewandten Seite eines Gebirges nach oben gelenkt.

  1. Feuchte Luft trifft auf das Gebirge.
  2. Sie steigt auf und kühlt sich dabei ab.
  3. Wolken bilden sich; Niederschlag fällt.
  4. Hinter dem Kamm sinkt die nun trockenere Luft ab und erwärmt sich.
  5. Wolken lösen sich auf; es fällt weniger Niederschlag.
Definition

Luv und Lee

Luv ist die dem Wind zugewandte Seite eines Gebirges. Lee ist die windabgewandte Seite. Im Lee liegt häufig ein Regenschatten, also ein Gebiet mit weniger Niederschlag als auf der Luvseite.

Der durch das erzwungene Aufsteigen entstehende Niederschlag heißt orographischer Niederschlag oder Steigungsregen. Bei überwiegendem Westwind liegt zum Beispiel die Westseite eines Gebirges im Luv und die Ostseite im Lee. Dreht der Wind, können sich diese Rollen ändern.

Beispiel

Feuchte Luft strömt von Westen gegen ein Gebirge. An der Westseite steigt sie auf, kühlt ab und bringt Regen. Hinter dem Kamm sinkt sie auf der Ostseite ab und erwärmt sich. Die Westseite ist in dieser Situation das Luv; die Ostseite liegt im trockeneren Lee.

Lückentext

Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.

Feuchte Luft steigt an der auf und . Dabei können Wolken und entstehen. Hinter dem Kamm sinkt die Luft im ab und erwärmt sich.

Lösungen: Lücke 1: Luvseite; Lücke 2: kühlt sich ab; Lücke 3: Steigungsregen; Lücke 4: Lee. Entscheidend ist die Bewegungsrichtung: Aufsteigen führt zur Abkühlung und begünstigt Niederschlag; Absinken führt zur Erwärmung und begünstigt Wolkenauflösung.
Wie entstehen Höhenstufen und Höhengrenzen?

Weil sich die Temperatur und weitere Klimabedingungen mit der Höhe ändern, verändern sich auch Pflanzenwuchs und Nutzung. Daraus entstehen Höhenstufen. Ihre Benennungen und genauen Höhenlagen sind nicht überall gleich.

Für die Alpen wird von unten nach oben häufig folgende Abfolge beschrieben:

  • kollin: Laubwald; Obstanbau kann möglich sein
  • submontan: Misch- und Laubwald
  • montan: Nadelwald
  • subalpin: oberhalb geschlossener Wälder noch einzelne Bäume
  • alpin: vor allem Gräser, Wiesen und Moose
  • nival: ganzjähriger Schnee; kein Pflanzenwachstum

Die Stufen liegen nicht überall auf derselben Höhe. Sie hängen unter anderem vom Klima, von der geographischen Breite und von der Ausrichtung eines Hanges ab.

Definition

Wichtige Höhengrenzen

Die Waldgrenze ist das höchste Niveau, bis zu dem zusammenhängende Waldstücke vorkommen. Oberhalb der Baumgrenze können keine hochstämmigen Bäume mehr bestehen, weil die Vegetationsperiode zu kurz ist. Oberhalb der Schneegrenze bleibt Schnee ganzjährig liegen.

Merke

Waldgrenze und Baumgrenze sind nicht dasselbe: Zusammenhängender Wald endet tiefer oder spätestens dort, wo auch einzelne hochstämmige Bäume nicht mehr wachsen können.

Teste dich
Frage 1 von 2MittelDu siehst oberhalb eines geschlossenen Waldes nur noch einzelne hochstämmige Bäume. Wo befindest du dich am ehesten?
Lösung: Oberhalb der Waldgrenze, aber noch unterhalb der Baumgrenze — Einzelne Bäume können noch oberhalb des zusammenhängenden Waldes vorkommen. Die Beobachtung zeigt daher den Bereich zwischen Wald- und Baumgrenze.
Frage 2 von 2SchwerZwei gleich hohe Hänge tragen unterschiedlich dichte Vegetation. Welche Erklärung ist tragfähig?
Lösung: Neben der Höhe können Ausrichtung und lokales Klima die Vegetation beeinflussen. — Höhenstufen sind ein Ordnungsmodell. Ihre tatsächliche Lage variiert räumlich.
Welche Folgen hat das Hochgebirgsklima?

Die klimatischen Gegensätze beeinflussen Natur und Menschen zugleich.

Strahlung und Wind

Bei wolkenlosem Himmel ist die direkte und besonders die ultraviolette Strahlung in größerer Höhe stärker. Schnee und Wolken können Strahlung zusätzlich reflektieren. Zugleich nimmt die mittlere Windgeschwindigkeit in Hochlagen zu, doch geschützte Täler können schlecht durchlüftet sein.

Schnee und Ökosysteme

Wind verteilt Schnee ungleichmäßig. Weil im Hochgebirge ein größerer Anteil des Niederschlags als Schnee fallen kann, wirken sich solche Unterschiede stark auf Standorte und Pflanzen aus.

Nutzung und Bauen

In tieferen Lagen sind je nach Breitenlage und örtlichem Klima Acker- oder Obstanbau möglich. Höhere Hänge werden eher als Weiden genutzt. Gebäude müssen die hohen klimatischen Belastungen berücksichtigen.

Belastung für den Körper

Mit der Höhe sinkt der Luftdruck. Dadurch steht dem nicht angepassten Körper ein geringerer Sauerstoffpartialdruck zur Verfügung: Atmung und Herztätigkeit nehmen zu. Ab etwa 3.000 m können krankhafte Beschwerden häufiger auftreten.

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Frage 1 von 1SchwerEin Tal ist windgeschützt, ein naher Gipfel stark windexponiert. Was zeigt dieses Beispiel?
Lösung: Das Relief kann auf engem Raum sehr verschiedene Windbedingungen erzeugen. — Gipfel, Hänge und Täler lenken und bremsen Luft unterschiedlich. Deshalb sind Mittelwerte keine Beschreibung jedes einzelnen Standorts.
Karteikasten
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Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.

Alles auf einen Blick
Mindmap
  • Hochgebirgsklima
    • Höhe → Temperatur und Luftdruck nehmen ab
    • Relief → Wind, Aufsteigen und Niederschlag verändern sich
    • Luv → Abkühlung, Wolken und Steigungsregen
    • Lee → Absinken, Erwärmung und Regenschatten
    • Höhenstufen → Vegetation und Nutzung verändern sich
    • Höhengrenzen → Waldgrenze, Baumgrenze und Schneegrenze
    • Mensch → stärkere körperliche und bauliche Belastungen
Abschluss-Check
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Frage 1 von 3LeichtWelche Grenze bezeichnet das höchste Niveau zusammenhängender Waldstücke?
Lösung: Waldgrenze — Die Waldgrenze bezieht sich auf geschlossene Waldstücke, nicht auf den letzten einzelnen Baum.
Frage 2 von 3MittelEin Wanderweg steigt von 1.200 m auf 2.000 m. Wie groß ist die Temperaturabnahme nach dem Richtwert?
Lösung: Etwa 5,2 °C — Der Höhenunterschied beträgt 800 m. Acht 100-m-Schritte mal 0,65 °C ergeben 5,2 °C.
Frage 3 von 3SchwerFeuchte Luft trifft zuerst auf einen Westhang, überquert den Kamm und sinkt am Osthang ab. Welche Vorhersage ist am besten begründet?
Lösung: Am Westhang sind Wolken und Steigungsregen wahrscheinlicher; der Osthang kann im Regenschatten liegen. — Der Westhang liegt in dieser Situation im Luv. Dort steigt die Luft auf und kühlt ab. Der Osthang liegt im Lee, wo Luft absinkt und sich erwärmt.

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