El clima alpino es el clima típico de las elevaciones por encima de la línea de árboles , donde los árboles no crecen debido al frío. Este clima también se conoce como clima de montaña o clima de tierras altas .
Existen múltiples definiciones de clima alpino.
En la clasificación climática de Köppen , los climas alpinos y de montaña forman parte del grupo E , junto con el clima polar , donde ningún mes tiene una temperatura media superior a 10 °C (50 °F). [1]
Según el sistema de zonas de vida de Holdridge , hay dos climas de montaña que impiden el crecimiento de los árboles:
a) el clima alpino, que se da cuando la biotemperatura media de un lugar se encuentra entre 1,5 y 3 °C (34,7 y 37,4 °F). El clima alpino del sistema Holdridge es aproximadamente equivalente a los climas de tundra más cálidos del sistema Köppen.
b) el clima de alvar, el clima de montaña más frío, ya que la biotemperatura oscila entre 0 °C y 1,5 °C (la biotemperatura nunca puede ser inferior a 0 °C). Corresponde más o menos a los climas más fríos de tundra y también a los climas de los casquetes glaciares (CE).
Holdrige razonó que la productividad primaria neta de las plantas cesa cuando las plantas entran en letargo a temperaturas inferiores a 0 °C (32 °F) y superiores a 30 °C (86 °F). [2] Por lo tanto, definió la biotemperatura como la media de todas las temperaturas, pero con todas las temperaturas por debajo del punto de congelación y superiores a 30 °C ajustadas a 0 °C; es decir, la suma de las temperaturas no ajustadas se divide por el número de todas las temperaturas (incluidas las ajustadas y las no ajustadas).
La variabilidad del clima alpino a lo largo del año depende de la latitud del lugar. En los lugares oceánicos tropicales, como la cumbre de Mauna Loa , la temperatura es aproximadamente constante durante todo el año. [3] En los lugares de latitudes medias, como el monte Washington en New Hampshire , la temperatura varía estacionalmente, pero nunca llega a ser muy cálida. [4] [5]
El perfil de temperatura de la atmósfera es el resultado de una interacción entre la radiación y la convección . La luz del sol en el espectro visible llega al suelo y lo calienta. A su vez, el suelo calienta el aire en la superficie. Si la radiación fuera la única forma de transferir calor del suelo al espacio, el efecto invernadero de los gases en la atmósfera mantendría el suelo a aproximadamente 333 K (60 °C; 140 °F), y la temperatura disminuiría exponencialmente con la altura. [6]
Sin embargo, cuando el aire está caliente, tiende a expandirse, lo que reduce su densidad. Por lo tanto, el aire caliente tiende a elevarse y transferir calor hacia arriba. Este es el proceso de convección . La convección llega al equilibrio cuando una parcela de aire a una altitud dada tiene la misma densidad que sus alrededores. El aire es un mal conductor del calor, por lo que una parcela de aire se elevará y caerá sin intercambiar calor. Esto se conoce como un proceso adiabático , que tiene una curva característica de presión-temperatura. A medida que la presión disminuye, la temperatura disminuye. La tasa de disminución de la temperatura con la elevación se conoce como tasa de disminución adiabática , que es aproximadamente 9,8 °C por kilómetro (o 5,4 °F por 1000 pies) de altitud. [6]
La presencia de agua en la atmósfera complica el proceso de convección. El vapor de agua contiene calor latente de vaporización . A medida que el aire se eleva y se enfría, finalmente se satura y no puede retener su cantidad de vapor de agua. El vapor de agua se condensa (formando nubes ) y libera calor, lo que cambia el gradiente térmico de gradiente adiabático seco a gradiente térmico adiabático húmedo (5,5 °C por kilómetro o 3 °F por 1000 pies). [7] El gradiente térmico real, llamado gradiente térmico ambiental , no es constante (puede fluctuar a lo largo del día o estacionalmente y también regionalmente), pero un gradiente térmico normal es de 5,5 °C por 1000 m (3,57 °F por 1000 pies). [8] [9] Por lo tanto, ascender 100 metros (330 pies) en una montaña es aproximadamente equivalente a moverse 80 kilómetros (50 millas o 0,75° de latitud ) hacia el polo. [10] Sin embargo, esta relación es solo aproximada, ya que los factores locales, como la proximidad a los océanos , pueden modificar drásticamente el clima. [11] A medida que aumenta la altitud, la principal forma de precipitación se convierte en nieve y los vientos aumentan. La temperatura continúa bajando hasta la tropopausa , a 11.000 metros (36.000 pies), donde no disminuye más. Esta es más alta que la cumbre más alta .
Aunque esta clasificación climática sólo cubre una pequeña porción de la superficie de la Tierra, los climas alpinos están ampliamente distribuidos. Están presentes en el Himalaya , la meseta tibetana , Gansu , Qinghai y el monte Líbano [12] en Asia ; los Alpes , los Urales , los Pirineos , la Cordillera Cantábrica y la Sierra Nevada en Europa ; los Andes en América del Sur ; la Sierra Nevada , la Cordillera de las Cascadas , las Montañas Rocosas , los Montes Apalaches del norte ( Adirondacks y Montañas Blancas ) y el cinturón volcánico Transmexicano en América del Norte ; los Alpes del Sur en Nueva Zelanda ; las Montañas Nevadas en Australia ; las elevaciones altas de las montañas del Atlas , las Tierras Altas de Etiopía y las Tierras Altas Orientales de África ; las partes centrales de Borneo y Nueva Guinea ; y las cumbres del Monte Pico en el Atlántico [13] y Mauna Loa en el Pacífico .
La altitud más baja del clima alpino varía drásticamente según la latitud. Si el clima alpino se define por la línea de árboles, entonces se da a 650 metros (2130 pies) en 68°N en Suecia, [14] mientras que en el monte Kilimanjaro en Tanzania, la línea de árboles se encuentra a 3950 metros (12 960 pies). [14]