ケニア山の気候

ケニア山の気候は、地形や生態系など、山の発展に重要な役割を果たしてきました。ケニア山の周辺地域は、比較的多くの気象観測所の長期にわたる観測データでカバーされており、気候はよく記録されています。 ^{[1]ヘドバーグは、ケニア山は典型的な}赤道山岳気候であり、夜は冬、昼は夏であると表現しました。^[2]

一年は、ケニア低地の雨季と乾季を反映して、 2 つのはっきりとした雨季と 2 つのはっきりとした乾季に分かれています。ケニア山は標高 1,374 メートル (4,508 フィート) から 5,199 メートル (17,057 フィート) までの高さに及ぶため、山全体で気候がかなり変化し、影響範囲も異なります。主な気象システムはインド洋から来るため、低い南東斜面は最も雨が多くなります。そのため、これらの斜面には山岳森林が非常に密集しています。山の高所では、降水量のほとんどが雪として降りますが、最も重要な水源は霜です。これらを合わせると、11 の氷河に水が供給されます。

ケニア山の現在の気候は湿潤だが、以前よりは乾燥している。気温は幅広く、高度が上がるにつれて低くなる。低山帯では、通常12℃（54℉）を下回ることはない。^[3] 雪や雨は3月から12月までよく見られるが、特に2つの雨季には多い。雨季を合わせると、年間降水量の5/6を占める。雨季と乾季を左右するモンスーンの影響で、年間の大半は南東風が吹くが、1月と2月は北東風が主流となる。

ケニア山は、熱帯地方のほとんどの場所と同様に、モンスーンの影響で2回の雨季と2回の乾季があります。3月中旬から6月は長雨と呼ばれる大雨期で、山の年間降雨量の約半分が降ります。^[4]その後は2回の乾季のうちより雨の多い季節が続き、9月まで続きます。10月から12月は短雨期で、山に降る雨量は全体の約3分の1になります。最後に、12月から3月中旬は山に降る雨量が最も少ない乾季です。

ケニア山は赤道にまたがっています。つまり、北半球の夏には太陽は山の北側にあります。標高と流域および主峰の方向により、山頂の北側は夏の状態になります。同時に、南側は冬の状態になります。南半球の夏になると、状況は逆転します。

熱帯収束帯（ITCZ）として知られる赤道周辺の低気圧帯は、ケニア山の雨季と乾季の原因となっている。^[5] 2回の乾季の間、ITCZは7月にアラビア上空、3月にタンザニア南部とザンビア北部上空にある。低気圧帯は両極端の間を行き来しながらケニア上空を通過し、ケニア山とケニアは雨季を迎える。降雨量は年によって変動し、大西洋とインド洋の海面温度やエルニーニョなどの要因に左右される。^[6]海水温の上昇とエルニーニョはどちらも降雨量の増加につながる。^[7]

1月を除く一年中、チベット上空の低気圧によりインド洋から東アフリカを経てインドに向かう馬蹄形の風が吹きます。このためケニア山では主に南東の風が吹きます。1月頃は逆のことが起こり、ケニア山では主に北東の風が吹きます。^[6]

この山は標高約1,400メートル（4,600フィート）から5,199メートル（17,057フィート）まで急峻にそびえており、卓越風の大きな障害となっている。雨季には、インド洋からのモンスーンが山に湿った空気をもたらす。この空気は安定して成層しており、曇りがちである。特に6月から10月にかけては、山を越えるのではなく、山の側面を迂回することが多い。他の時期には、空気が山に押し上げられ、地形性雨をもたらすことがある。この場合、激しい雷雨が発生することがある。^[8]

乾季の間、山はほぼ常に同じ毎日の天候パターンに従います。毎日の気温の大きな変動が発生するため、ヘドバーグは毎晩冬、毎日夏だと言います。 ^[2]最低気温と最高気温は日によって変化しますが、平均時間パターンの標準偏差は小さいです。

典型的な一日は、午前中は晴れて涼しく、湿度は低い。山は直射日光を浴びるため気温が急上昇し、午前9時から正午の間に最も気温が高くなる。これは通常午前10時頃に気圧が最大になる時期に対応する。山の低地、標高2,400メートル（7,900フィート）から3,000メートル（9,800フィート）の間では、ビクトリア湖からの湿った空気の影響で、西部の森林地帯に雲が形成され始める。^{[9]暖かい上昇気流によって引き起こされる}アナバティック風が、午後にはこれらの雲を徐々に山頂地域に運ぶ。午後3時頃には日光が最小となり湿度が最大となり、実際の気温と体感気温が下がる。午後4時には気圧が最小となる。この毎日の雲の覆いにより、そうでなければ毎日直射日光を浴びるであろう山の南西側の氷河が保護され、氷河の融解が促進される。^[10]上昇雲は最終的に乾燥した東風の流れに到達して消散し、午後5時までに晴れになります。これに関連して、気温が再び最高値になります。

赤道直下の山なので、日照時間は一定で、1日12時間です。日の出は午前5時30分頃、日没は午後4時30分です。年間を通して、最も短い日と最も長い日の間には1分の差があります。^[11]夜は空は通常晴れており、谷間からカタバティック風が吹き下ろします。低山帯より上では、毎晩霜が降りるのが普通です。^[3]

ケニア山の気温は大きく変動します。この変動は、荒野地帯の下部斜面で最も大きくなります。標高3,000メートル（9,800フィート）では、1日の平均気温の差は11.5℃ですが、標高4,200メートル（13,800フィート）では7.5℃、標高4,800メートル（15,700フィート）では4℃まで下がります。^[12]日中の気温変動は高度とともに小さくなり、そのため日中の減率は低下します。^[13]この効果により、ケニア山の日中の減率は乾燥した空気の平均よりも低くなります。夜間は、氷河からのカタバ風のため、減率は乾燥した空気の平均よりも再び低くなります。雨季には一定の雲が湿気を緩和する役割を果たすため、気温の変動は少なくなります。

気温の変化は直射日光と密接な相関関係にある。太陽は地面を数度急速に温め、今度は地面近くの空気を温める。この空気は空が曇るとすぐに平均気温と平衡に達するまで冷える。^[13]谷の地面から半メートル以内の空気の層も夜間にはその上の空気の層とは異なる温度を示す。乾季の晴れた夜には地面が急速に冷え、その近くの空気も冷やされる。これにより尾根から谷にカタバティック風が吹き、谷底は両側にある高い尾根よりも寒くなる。ベイカーはテレキ谷の夜間の気温が周囲の尾根よりも定期的に 2 °C 低いことを発見した。^[12]このため、セネシオやロベリアなどの植物は主要部分が凍らないように背を高くせざるを得なくなった。凍結は植物にとって致命的だからである。^[3]

山の降水量が最も多くなるのは3月中旬から6月の雨季だが、降水量は年によって大きく異なる。^[13]雨季の間、ほぼずっと曇り空が続く。年間降水量の半分は3月から6月の長雨期に、3分の1は10月から12月の短雨期に降る。雨季と乾季の両方で、山で最も雨量が多いのは南東斜面である。^{[12] [13] [14]}南東の最大降水量は卓越風の方向による。西の最大降水量は主に晴れた日の太陽の影響によるもので、谷間の空気の上昇流が午後の早い時間までに山に雲をもたらすためである。この影響がなければ、この地域は雨陰になると思われる。^[8]

標高4,500メートル（14,800フィート）を超えると、降水のほとんどは雪として降りますが、^[15]空気が非常に乾燥しているため、雪はあまり降りません。そのため、高山地帯と雪原地帯の主な水源は夜間の霜です。^{[3] [13]}これは氷河に水を供給する上で非常に重要な役割を果たしていますが、その貢献度を正確に測定する方法はまだありません。乾季には、低地では毎朝の露が同様の役割を果たしており、小川の大部分はこのように水が供給されていると推定されています。^[13]

過去の気候は、湖の水位、河川の強さ、砂丘、氷河の広がり、花粉など、さまざまな方法を使って解釈されます。^[16]過去に遡れば遡るほど、使用されるシグナルは幅広くなります。2万年前の特定の場所の気候は推測できますが、^[17] 500万年前のアフリカの大部分の気候を考慮し、現在の類推を使用して結果を調整する必要があります。長期間遡ることに伴う問題には、記録の不均一な分布や、不利な条件による植生化石の不足などがあります。^[16]

長い時間スケールでは、気候はミランコビッチ サイクルによって制御され、地球に到達する太陽​​放射の量が変化します。モンスーンの弱まりと強まりも重要な役割を果たします。シロコらは、モンスーンの強さはヒマラヤのアルベドに関連していると示唆しています。北半球の冬の気温が低いと、雪や氷に反射される太陽光が増え、夏のモンスーンが弱まり、東アフリカの気候が乾燥します。^[18]モンスーンの強さも、約 8,000 年の遅れでミランコビッチ サイクルに関連しています。通常、モンスーンの最大は、氷河期最小期の 2,500 年後に発生します。この最大は、海面温度の最小期に対応します。^[19]

第四紀の始まり以来、北半球は21回の大氷河期を経験しており、この兆候は東アフリカにも見られます。^[16]ケニアの過去の気候はヨーロッパの気候兆候を反映しており、寒冷期に入ったり出たりした時期が同時にありました。^[20] 2万年前の最終氷期極大期には、ヨーロッパ氷床が大西洋の気象システムをケニア上に逸らしたと考えられます。これにより、ケニアの気候は現在のヨーロッパに似たものになっていたでしょう。^[20]過去6,000年間で、ケニア山でも少なくとも6回の小規模な氷河前進が見られ、最終的な極大期は1900年の小氷期の終わりにありました。 ^[21]

東アフリカの気候が全般的に今よりずっと寒かったという事実は、ムルント・キリマンジャロ、ルウェンゾリ山、エルゴン山など他の山々を見ればわかる。これらはすべて、似たような高山生態系が孤立して存在し、動植物も似ている。つまり、この生態系がこれらすべての山々にまで広がるには、低地にも広がっていたに違いない。^[20]現在の低地生態系の一部が今も生き残っていたに違いない。そうでなければ、これらのシステムに属する動物は絶滅していただろう。^{[22]別の説明としては、数百万年という時間スケールを考えると、}竜巻が山から山へと動植物を運ぶ 確率が高いということである。

ケニア山は、 250万年前から500万年前の鮮新世には活火山だった。^[12] 500万年前、地中海は乾燥しており^[23]、サハラ砂漠の砂丘ははるか南にあり、現在のケニアの地域は乾燥したサバンナだった。370万年前までに気候は現在よりもはるかに湿潤し、東アフリカの植生の大まかなパターンが確立されたが、気候の変動により種や高度分布には依然として大きなばらつきがある。250万年前、第四紀に北半球で21回の主要な氷河期のうち最初の氷河期が到来した。熱帯アフリカは現在よりもはるかに寒い気温を経験した。^[16]エチオピアの植生帯は低下し^[24]、同様の兆候がケニアにも存在していただろう。100万年前、より乾燥した時期がより顕著になり、この傾向は今日も緩やかに続いている。^[16]

15万年前は最後から2番目の大氷河期の最盛期であり、更新世の氷河期の中で最も広範囲に及んだ。その後に湿潤なエミアン間氷期が続き、気温は現在よりも高かった。^[25]その後、10万年から9万年前まで乾燥期が続き、南アフリカに砂丘が形成され、^[26] 7万5千年前から5万8千年前までは短期間だが厳しい寒冷期が続いた。この寒冷期の終わり近くに最初のハインリッヒ・イベント（H6）が発生し、6万6千年前に北大西洋に大量の氷が流れ出た。^[27]これにより北半球の気温が下がり、ヒマラヤも寒くなり、おそらくモンスーンの弱まりにつながった。^{[25] [26]}その後、一連のハインリッヒ現象が起こり、東アフリカの気候は50、35、30、24、16年に乾燥化し、 12kyaのヤンガードリアス期で最高潮に達した。

31-21 kya は涼しく乾燥した時期で、植生帯は低下した。高山帯森林種は現在低山帯森林種が存在する場所に発生し、低高度では山帯森林が広く存在していた証拠がある。^[16]コンゴの記録はこれと一致するが、ロウとウォーカーは東アフリカは現在よりも湿潤であったと示唆している。この矛盾は、日付の較正に問題があったため、場所の違いによって説明できる可能性がある。^[27]

最終氷期極大期（LGM）は23000～14500年前に起こり、アフリカは非常に乾燥した時期で、砂漠は現在よりも数百キロメートル南に広がった。^[28]気温は現在よりも5～6℃低く、熱帯雨林は全体的に後退した。^{[16] [17]}最終氷期の夏のモンスーンは非常に弱かった。^[29]東アフリカの最終氷期末近くの氷河モレーンは、最終氷期の南東モンスーンの雨量は現在の乾燥した北東モンスーンよりも少なかったことを示している。層雲が広範囲に広がったため、冷却効果があったものの雨はほとんど降らなかった可能性がある。^[16]

13.8千年前までに気候は湿潤化し、LGM期間中の最小期を経て山岳森林が再び広がり始めた。^[27]モンスーンは再び強まり、^[29]東アフリカの湖水位と河川活動が増加した。^{[16] [27]}高地の植生は主に気温によって制限され、干ばつによって制限されたわけではなく、これもまた湿潤気候を意味している。^[29]

ヤンガードリアス期以前の気温は現在と似ていたが、森林被覆は不完全であった。最後のハインリッヒ現象によってもたらされた1290万年前から1150万年前のヤンガードリアス期には、東アフリカの夏のモンスーンの顕著な弱体化が見られ、^[29]山岳森林は後退し、東アフリカの湖の水位は低下した。 [ ^{27]ヤンガードリアス期後[27]}に気候が再び湿潤になると、 森林は現在と同じ範囲と密度に達した。

その後の5000年間、1万年から5万年前までは、気候は現在よりも概ね湿潤でしたが、変動は依然として存在していました。^{[16] [28]}モンスーンは強かったものの、何世紀にもわたる弱い時期がありました。^[30]乾燥した時期に移行しましたが、気候は現在よりも湿潤でした。^[27]

5千年前を過ぎるとモンスーンは徐々に弱まり始め^[30]、東アフリカの気候は現在と似たものとなったが、やや寒く乾燥していた。^[27]エチオピアの湖水位は5400年前から2500年前まで低く、ガーナでも4500年前から3200年前まで低かった。^[31]この5千年間、ケニア山は小規模な氷河の前進を経験した。3700年前から2500年前にかけて気温が最低となり、また1300年から1900年にかけての小氷期にはケニア山に永久凍土が広がっていた。^[21]

ケニア山はかつて氷冠に覆われていましたが、それが山を浸食して現在の山頂を形成する火山岩栓を露出させました。^{[12] [32]}これは、より寒冷な気候と、山が標高5,000メートル（16,404フィート）から6,500メートル（21,300フィート）に達したために気温が下がったことが原因と考えられます。^[32]それ以来、この山は数回の氷河作用を経験しましたが、氷河が前進して以前の氷河作用のモレーンを浸食するたびに、より最近の氷河作用のみが年代順に完全であるといえます。

東アフリカの氷河期は、降水量が少ないときは寒くて乾燥した気候と関連しているが、気温がさらに下がるため、固体の降水はそのまま残る。^[33]氷河期の一部で優勢だったと思われる層雲は、断熱効果はあったが降水量は少なかったと思われる。^[16]

過去6,000年間にこの山で小規模な氷河の前進が記録されている。最初の氷河の前進は6950千年前から4500千年前の間にテレキ渓谷で大規模な氷河の前進があったときに起こった。^[34]ホブリー渓谷のモレーンはこれより少し前のものである。5700年前にセザール氷河とヨーゼフ氷河がハウスベルク・ターンから最終的に後退した。このターンはそれ以来、堆積物の記録を見ることで過去の気候を推測するために使用されている。^[21]

その後、後退と前進を繰り返し、氷河期の最大期は5700年、4900年、4700年、4300年から4200年の間、4000年、3100年、2800年、1900年、1200年、600年、400年、50年前であった。（1年前のスケールでは1950年を0年としている点に注意。）28000年から23000年の間に存在した氷河は、当時の寒冷な温暖さのために冷たい基盤を持ち、そのため氷床に凍りついて浸食されなかったと考えられる。^[21] 1900年にマッキンダーが山を訪れた時、氷河は小氷期の末端モレーンに近かった。^[35]

これらの氷河の前進は、トゥルカナ湖の水位が最低となった4800、4200、3700、3500、3000、2500、2500、2000、1600-1400年前と大まかに相関している。^[31]氷河は気温が低かった乾燥期に前進したはずなので、なぜ相関関係が良くないのかは不明だが、年代測定の不正確さが原因かもしれない。^[21]

1900年以降、氷河は着実に後退しており、18のうち7つが消滅した。^[10]

古植物学は、それぞれの生態系が特定の植物によって特徴付けられるという事実に依存しており、その植物は、現代のどの生息地に生息しているかを知ることによって、気候の代理指標としての役割を果たします。標高2,400メートル (7,900フィート) のセイクリッド湖から採取された湖コアは、コアで見つかった花粉を研究することで、気候の温暖化の跡をたどっています。堆積速度が一定であると仮定して、炭素14年代測定法を使用することで、コアの深さを年代で較正できます。13.4メートル (44フィート) のセイクリッド湖コアは、18,600年前のものと推定されています。コアでは、ヨーロッパのヤンガードリアス期に相当する11,000年前に花粉標本が突然増加しています。この時期には、アフリカンセコイア(Hagenia)の花粉が出現しました。この木は、アフリカ森林限界林の上端と密接に関連しています。それ以前は、荒野の草やヒース種がコアを支配していました。ハゲニアの導入に続いて、他の樹木種が現れ始め、現在から5,000年前には湖は完全な山岳森林の中に位置していました。これは、コアの開始以来の8°Cの温暖化に相当します。18,000年前、湖は現在ケニア山の標高3,400メートル（11,200フィート）にある生息地にあり、湖より1,000メートル（3,300フィート）高い場所にあります。^[17]重要な点は、この研究が山の1つの場所に直接適用されるだけであるということです。^[22]この研究は、ケニアの気候の変化がヨーロッパと同時に起こることを示しています。

花粉の変化に関する別の説明としては、気候の湿度が下がったが、気温は予想ほど変化しなかったというものもある。

• 過去15万年間のアフリカ