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高山気候は、樹木限界線より標高の高い地域に典型的な気候で、寒さのために樹木が生育しない。この気候は、山岳気候または高地気候とも呼ばれる。
高山気候には複数の定義が存在する。
ケッペンの気候区分では、アルプス気候と山岳気候は極地気候とともにグループEに属し、どの月も平均気温が10 ℃（50 °F）を超えることはありません。[ 1 ]
ホルドリッジの生命帯分類によると、樹木の生育を妨げる山岳気候は2種類ある 。
a) 高山気候とは、ある場所の平均生物温度が1.5～3 ℃（34.7～37.4 °F）の間にある場合に発生する気候です。ホルドリッジシステムの高山気候は、ケッペンの気候区分における最も温暖なツンドラ気候（ET）とほぼ同等です。
b) アルバー気候は、生物温度が0 ℃から1.5 ℃の間であるため（生物温度が0℃を下回ることは決してない）、最も寒い山岳気候である。これは、最も寒いツンドラ気候や氷冠気候（EF）にも ほぼ相当する。
ホルドリッジは、植物の純一次生産性は、0 °C (32 °F)未満および30 °C (86 °F)を超える温度で植物が休眠状態になると停止すると推論した。[ 2 ]したがって、彼は生物温度を、すべての温度の平均として定義したが、氷点下および 30 °C を超えるすべての温度は0 °C に調整されている。つまり、調整されていない温度の合計を、すべての温度 (調整されたものと調整されていないものの両方を含む) の数で割ったものである。
高山気候の年間を通じた変動は、その場所の緯度によって異なります。マウナロア山頂のような熱帯海洋性地域では、気温は年間を通してほぼ一定です。[ 3 ]ニューハンプシャー州のワシントン山のような中緯度地域では、気温は季節によって変動しますが、非常に暖かくなることはありません。[ 4 ] [ 5 ]
大気の温度分布は、放射と対流の相互作用の結果です。可視光スペクトルの太陽光が地面に当たり、地面を温めます。地面は次に地表付近の空気を温めます。放射が地面から宇宙への熱伝達の唯一の方法であれば、大気中のガスの温室効果により、地面は約333 K (60 °C; 140 °F)に保たれ、温度は高度とともに指数関数的に減少します。[ 6 ]
しかし、空気が熱いと膨張する傾向があり、その結果密度が低下します。そのため、暖かい空気は上昇し、熱を上方に伝達します。これが対流のプロセスです。対流は、ある高度にある空気の塊が周囲の空気と同じ密度になったときに平衡状態になります。空気は熱伝導率が低いため、空気の塊は熱を交換することなく上昇したり下降したりします。これは断熱過程として知られており、特徴的な圧力-温度曲線があります。圧力が低くなると、温度は低下します。高度に伴う温度の低下率は断熱減率として知られており、高度1キロメートルあたり約9.8 ℃（または 1000フィートあたり5.4°F ）です。 [ 6 ]
大気中に水が存在すると、対流のプロセスが複雑になります。水蒸気には蒸発潜熱が含まれています。空気が上昇して冷えると、最終的には飽和状態になり、その量の水蒸気を保持できなくなります。水蒸気は凝結して（雲を形成し）、熱を放出します。これにより、気温減率が乾燥断熱減率から湿潤断熱減率（ 1キロメートルあたり5.5℃、または 1,000フィートあたり3°F ）に変化します。[ 7 ]実際の気温減率は環境気温減率と呼ばれ、一定ではありません（1日を通して、季節によって、また地域によって変動する可能性があります）が、通常の気温減率は 1,000メートルあたり5.5℃ （ 1,000フィートあたり3.57°F ）です。[ 8 ] [ 9 ]したがって、山を100 メートル (330フィート)登ることは、おおよそ極に向かって 80キロメートル (50マイルまたは緯度0.75 度) 移動することに相当する。[ 10 ]ただし、海洋への近さなどの局所的な要因によって気候が大きく変化する可能性があるため、この関係は近似値にすぎない。 [ 11 ]高度が上がると、主な降水形態は雪になり、風が強くなる。気温は、11,000 メートル (36,000フィート)の対流圏界面まで下がり続け、そこではそれ以上下がりません。これは最高峰よりも高い。
この気候分類は地球表面のごく一部しかカバーしていませんが、高山気候は広く分布しています。高山気候の山岳地帯には以下が含まれます。[ 12 ]
高山気候の最低高度は緯度によって大きく異なります。高山気候を森林限界で定義すると、スウェーデンの北緯68度では650メートル（2,130フィート）という低い高度で発生しますが[ 16 ] 、タンザニアのキリマンジャロ山では森林限界は3,950メートル（12,960フィート）です[ 16 ]。