地形学的リフト

地形性上昇気流は、気団が上昇する地形上を移動する際に、低い高度から高い高度へと押し上げられる現象です。地形学とは、山岳の地形起伏を研究する学問です。^{[ 1 ]： 162}気団が高度を上げると、断熱的に急速に冷却され、相対湿度が100%まで上昇して雲が発生し、適切な条件下では降水が生じることもあります。^{[ 1 ]： 472}

地形性上昇気流は、降水、雨陰効果、風下側の風、およびそれに伴う雲など、さまざまな影響を及ぼす可能性がある。

地形性上昇気流によって引き起こされる降水は、世界中の多くの場所で発生します。例としては、以下のようなものがあります。

• アリゾナ州中部のモゴロン・リム
• カリフォルニア州のシエラネバダ山脈の西斜面。
• ユタ州のワサッチ山脈の西斜面。具体的には、リトル・コットンウッド・キャニオンとビッグ・コットンウッド・キャニオン。
• バハ・カリフォルニア北部の山々、具体的にはラ・ボカナからラグナ・ハンソンにかけての地域。
• インドのメガラヤ州にあるカーシ丘陵とジャヤンティア丘陵の風上斜面 (マウシンラムを参照)。
• イエメン西部高地は、アラビア半島で群を抜いて降水量が多い地域である。
• インドの西海岸沿いに連なる西ガーツ山脈。
• ブルガリア、トルコ、ジョージアにまたがる、黒海へと続くポントス山脈の北斜面。
• オーストラリア東部および南東部に広がるグレートディバイディング山脈は、南氷洋を起源とする冷たく湿った西風を内陸斜面へと押し上げる。
• ニュージーランドの山々は、タスマン海からの卓越西風に面している。
• タスマニア西部の山々は、卓越する西風に面している。
• 南アンデス山脈は、太平洋からの卓越西風に面している。
• コロンビアのチョコ県の山々は、太平洋から吹き込む卓越風である西風に面しており、地球上で最も降水量が多い場所の一つである。
• グレートブリテン島の西部高地、すなわちグランピアン山脈、湖水地方、スノードニア、ブレコン・ビーコンズ、ダートムーアなどは、大西洋からの卓越西風に面している。
• 米国北西部とカナダ（オレゴン州、ワシントン州、ブリティッシュコロンビア州、アラスカ州南部）では、北太平洋から西風が卓越しています。沿岸山脈の海に面した地域では、年間降水量 が140インチ（3.5メートル以上）を超えます。これらの地域は山腹に位置し、嵐の進路にあるため、雲から絞り出された水分を効率的に受け取ることができます。

• ニューヨーク州とペンシルベニア州のスキーリゾート地域、特に湖水効果による降雪がある地域。
• ノースカロライナ州トランシルバニア郡は、米国東部で最も降水量が多い地域です（90インチ[2,300mm ]）。 
• ウェストバージニア州のアパラチア山脈（特に西向き斜面）。
• マダガスカルの 東海岸。
• テーブルマウンテン（南アフリカ、ケープタウン）。冷たい大西洋の気団が北西斜面を海抜3,500フィート（1,100メートル）まで上昇し、山の南東側の裏側から暖かいインド洋の気団とぶつかり、有名な「テーブルクロス」と呼ばれる地形が形成される。 
• ノルウェー、オップラン山地地域。
• コロラド州では、デンバーの西側で、アイダホスプリングス、ジェネシー、エバーグリーン周辺、さらにはゴールデンやキャッスルロックといった比較的標高の低い場所で最大降雪量が記録されている。^{[ 2 ]}

降水量が最も多いのは、山脈の頂上付近の卓越風のやや風上側で、そこでは風が弱まるため上昇気流が最大になります。空気が山の風下側を下降すると、暖まり乾燥し、雨陰効果が生じます。山の風下側では、 降水量が多い地域からわずか 15 マイル (25 km) 離れた場所でも、年間降水量が 8インチ (200 mm)程度になることがあります 。^{[ 3 ]}この急激な水分量の減少は、断熱加熱によって凝結が抑制され、雨陰効果が強まることが原因です。^{[ 4 ]}

この効果が観察される分野には、以下のようなものがあります。

• ヒマラヤ山脈はチベット高原からの湿気を遮断する
• チリのアタカマ砂漠
• パタゴニアのアルゼンチン側、つまりアルゼンチン南部
• スイスのローヌ渓谷
• 太平洋岸北西部（ワシントン州とオレゴン州）のカスケード山脈の東側の地域
• ワシントン州のオリンピック山脈の東側の地域（例：ワシントン州セクイム）^{[ 1 ]： 472}
• アメリカ合衆国のグレートベースン（シエラネバダ山脈の東側）
• アメリカ合衆国太平洋山脈の地理
• 太平洋山脈
• カリフォルニア州セントラルバレー
• カナダ大平原
• ハワイ諸島の風下側。カホオラウェ島全体はマウイ島の雨陰地帯にある。
• イングランド北東部は、イギリスの卓越風が南西から吹くため、ペナイン山脈の東側の雨陰地帯に位置しています。これが、イングランド北西部と北東部の降水量に大きな差が生じる理由です。この影響は、グランピアン山脈の東側、ヘレフォードシャー、イングランドとウェールズの国境沿い、そしてダートムーアの東側のデヴォンでも、程度の差こそあれ見られます。
• ニューサウスウェールズ州の南東オーストラリアにあるセントラルコースト、カンバーランド平原、イラワラ、モナロ、サウスコースト地域では、南西（グレートオーストラリア湾）から山脈を越えて吹いてくる雪を伴う西風が、グレートディバイディング山脈の内陸斜面の風上側に押し上げられるため、沿岸平野は乾燥したままで、同じ高度の内陸斜面よりもかなり暖かくなります。これは、風上側の斜面にあるバトローと風下側の沿岸平野にあるクーマ（どちらも標高約800メートル（2,600フィート））を比較すると明らかです。^{[ 5 ]}逆に、極前線や降雨イベントが南東（タスマン海）から来る場合は、沿岸平野が風上側になり、内陸斜面が風下側になります。^{[ 6 ]} 
• イスラエルの地にあるユダヤ砂漠と死海。
• ニュージーランドの南アルプス

キャップ雲（左）と波状雲

山岳障壁の風下側では、安定した気団が高度とともに強まる強風によって山を越えて運ばれると、下降風が発生します。気団が地形によって上昇するにつれて、水分が除去され、潜熱が放出されます。気団が下降するにつれて、圧縮によって加熱されます。地域によってチヌーク風、ベルグウィンド、ディアブロ風、ノーウェスターなどと呼ばれる暖かいフェーン風は、この種の風の例であり、地形による上昇に伴う降水によって放出される潜熱が、その一因となっています。

シロッコ、ボラ、サンタアナといった類似の風は、サハラ砂漠やその他の気団には除去すべき水分が限られているため、地形性上昇の影響が限定的である例である。シロッコ、ボラ、サンタアナは主に（断熱）圧縮加熱によって発生する。

空気が山岳地帯を越える際、地形性上昇気流によって様々な雲の現象が生じることがある。

• 

  地形性霧は、空気が斜面を上昇する際に発生し、しばしば山頂を覆います。空気が湿っている場合、その水分の一部は風上側の斜面や山頂に降り注ぎます。
• 風が強いときは、孤立した急斜面の山の上部の風下側にバナー雲が形成されます。これは、風下側の渦の低気圧領域が山の下部の斜面から比較的湿った空気を引き込むことによって発生します。周囲の空気と比較してこの圧力の低下により、航空機の翼端渦と同じように凝結が増加します。このような雲の中で最も有名なものは、マッターホルンの風下側に定期的に形成されます。^{[ 3 ]}

マッターホルンに形成されたバナー雲（左）とニューメキシコ州のレンズ雲

• 広範囲にわたる地形性雲の風下側の縁は非常に明瞭な場合がある。山の風下側では、下降する空気はフェーン風として知られている。山頂で凝結した水分の一部が降水するため、フェーン（またはフェーン）は乾燥しており、水分含有量が少ないため、下降する空気塊は上昇中に冷えたよりも暖まる。尾根線に沿って平行に形成される明瞭な境界線は、フェーン壁（またはフェーン壁）と呼ばれることがある。これは、その縁が静止しているように見え、しばしば急な壁のような縁を持つように見えるためである。^{[ 1 ]： 676-677}フェーン壁は、コロラド・ロッキー山脈のフロントレンジ沿いによく見られる特徴である。^{[ 3 ]}
• ローター雲は、時として風下側、かつ高気圧の尾根より低い高度に形成されることがある。見た目はギザギザの積雲に似ているが、乱流を伴う水平渦、つまり非常に荒れた空気の流れによって発生する。
• レンズ雲は、山の風下で、空気塊が露点に近い場合にリー波によって形成される、静止したレンズ状の雲です^{。 [ 3 ]}通常、風向に対して直角に並び、高度12,000メートル（39,370フィート）まで形成されます。 
• キャップ雲はレンズ雲の特殊な形態で、底辺が十分に低いため、山頂を囲んで覆い、山頂を覆うように形成されます。^{[ 3 ]}
• チヌークアーチ雲は広範囲に広がる波状雲です。北米ではチヌーク風と関連付けられているため、この特別な名前が付けられています。山脈の上空に形成され、通常は山脈上空の地形性上昇気流の結果としてチヌーク風の開始時に発生します。風下から見ると、山脈の上にアーチ状に見えます。澄んだ空気の層が山からアーチ雲を隔てています。^{[ 3 ]}
• 太陽系で知られている最長の地形性雲は、火星のアルシア山付近で夏の朝に現れる。その長さは1800kmに達する 。^{[ 7 ]}

• 大気対流
• 気象前線
• 湖水効果による降雨