Piętrowość jest to cecha środowiska przyrodniczego terenów górskich. Polega na zmienności jego cech wraz ze wzrostem wysokości bezwzględnej. Zmienność ta dotyczy całego środowiska, jak i poszczególnych jego elementów (np. klimatu, opadów, gleb, roślinności itp.). Przejawem piętrowości jest występowanie w górach pionowych stref (pięter), różniących się od siebie własnościami środowiska przyrodniczego. Istotne znaczenie dla piętrowego zróżnicowania cech środowiska mają pionowe zmiany elementów klimatu (temperatura powietrza, opady) oraz budowa geologiczna i ukształtowanie terenu (ekspozycja i nachylenie stoków, zróżnicowanie i układ form rzeźby i in.). Zjawisku piętrowości podlegają niemal wszystkie komponenty środowiska i procesy w nim zachodzące.

W zależności od tego, który element środowiska bierzemy pod uwagę, możemy wyróżnić m.in.:

  • piętrowość roślinną – najłatwiej dostrzegalny element piętrowości;

  • piętrowość klimatyczną (w tym np. piętrowość opadów);

  • piętrowość glebową;

  • piętrowość procesów morfogenetycznych;

  • piętrowość świata zwierzęcego;

  • i inne.

Na terenach górskich występuje klimat astrefowy zwany górskim. Na kształtowanie klimatu gór mają wpływ:

  • wysokość na poziomem morza,

  • szerokość geograficzna,

  • odległość od mórz i oceanów,

  • prądy morskie.

R1A5JV1QNP5NZ
Piętra roślinne, Żółta Turnia, Tatry
Źródło: K. Dudzik, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:%C5%BB%C3%B3%C5%82ta_Turnia_i_Granaty.jpg, licencja: CC BY 3.0.

Cechy klimatu, takie jak ciśnienie atmosferyczne, natężenie promieniowania słonecznego, temperatura i wilgotność powietrza oraz wiatr zmieniają się pod wpływem wysokości. Wraz ze wzrostem wysokości nad poziomem morza maleją wartości ciśnienia atmosferycznego i temperatury powietrza, a sumy opadów często wzrastają. Klimat górski cechuje również duża porywistość wiatrów. Te zmiany pozwalają na wydzielenie pięter klimatycznych.

Powierzchnie pasm górskich wymuszają konwekcję orograficznąkonwekcję orograficznąkonwekcję orograficzną- unoszenie się mas powietrza po dowietrznych stokach górskich. Na dowietrznych stokach tworzą się chmury. Proces ten może być dodatkowo potęgowany przez konwekcję termicznąKonwekcja termicznakonwekcję termiczną, występującą na stokach gór w ciągu dnia. Po zawietrznej stronie ciepłe i suche powietrze ześlizguje się w dół, tworząc cień opadowy. Kształtujący się w ten sposób efekt orograficzny sprawia, że większa część wilgoci atmosferycznej pozostaje na dowietrznych obrzeżach lądu. W Europie najsilniejszy efekt orograficzny występuje w Górach Skandynawskich.

konwekcję orograficzną

Na półkuli północnej stoki o ekspozycji północnej otrzymują mniejszą ilość promieniowania słonecznego, niż stoki południowe. W Alpach południowe stoki gór są cieplejsze od północnych.

Konwekcja termiczna

Główną miarą zróżnicowania pięter klimatycznych w górach jest pionowy gradient temperatury powietrza określający zmianę wartości temperatury wraz z wysokością. Średnia wartość gradientu wynosi 0,6°C/100 m. Warunki termiczne panujące na szczytach alpejskich są podobne do warunków występujących daleko poza kręgiem polarnym.

Pamiętaj w zadaniach obliczeniowych na maturze, możesz potrzebować rozróźnić:

gradient wilgotnoadiabatyczny - przypadająca na jednostkę wysokości zmiana temp. wilgotnego powietrza atmosferycznego występująca podczas jego adiabatycznego wznoszenia się lub opadania; zwykle wynosi 0,6°C na 100 m

gradient wilgotnoadiabatyczny -przypadająca na jednostkę wysokości zmiana temp. suchego powietrza atmosferycznego występująca podczas jego adiabatycznego wznoszenia się lub opadania; zwykle wynosi 1°C na 100 m.

Stacja meteorologiczna

Wysokość m n.p.m.

Średnia roczna temperatura

Alpy, Sonnblick

3106

-6,4

Alpy, Graz

342

9,4

Góry Skandynawskie, Sognefjellhytta

1413

-3,1

Góry Skandynawskie, Bygland

700

5,7

Na obszarach górskich często występuje zjawisko inwersji opadowej. Oznacza to, że powyżej określonej wysokości nad poziomem morza, roczna suma opadów zaczyna spadać. Wzrost opadów następuje do wysokości zalegania podstawy chmur.

Takie warunki sprzyjają powstawaniu pięter roślinnych, ponieważ wraz z wysokością również warunki glebowe ulegają zmianom.

Położenie pięter klimatyczno‑roślinnych zależy od klimatu, odległości od oceanu  i szerokości geograficznej, na której znajdują się obszary gór. Odpowiada ono położeniu kolejnych stref klimatycznych, tzn. wyższe piętra są położone analogicznie do stref występujących coraz dalej na północ. Oznacza to, że najcieplejszym klimatem charakteryzuje się piętro najniższe i w miarę wzrostu wysokości klimat staje się coraz chłodniejszy. Roślinność najniższego piętra na ogół nie różni się od roślinności, która pokrywa tereny sąsiadujące z podnóżem gór. Kolejne piętra roślinne uzależnione są głównie od czynników decydujących o klimacie danego pasma górskiego.

Skład gatunkowy pięter roślinnych, głównie położonych niżej, jest kształtowany przez:

  • budowę geologiczną pasm górskich,

  • ekspozycję stoków,

  • położenie pasm górskich,

  • oddziaływanie prądów morskich.

Najczęściej wyróżnia się piętra roślinne:

  • piętro pogórza,

  • piętro górskie,

  • piętro alpejskie,

  • piętro subniwalne,

  • piętro niwalne.

Przykłady roślin dla piętra klimatyczno‑roślinnego w Tatrach

  • pogórze – to głównie lasy grądowe, pola uprawne, sady, łąki i pastwiska;

  • regiel dolny – lasy bukowe z domieszką świerku i jodły;

  • regiel górny – lasy świerkowe z domieszką jodły i niewielkie ilości buka. W górnej granicy lasu można znaleźć też limbę, wierzbę śląską, brzozę karpacką i jarząb nagi;

  • kosodrzewina – sosna górska (kosodrzewina);

  • hale – naturalne łąki porośnięte trawą, ziołami, krzewinkami borówki, jałowca halnego i wrzosu; występują karłowate wierzby;

  • turnie – mchy, porosty i niskie murawy nazywane potocznie „trawkami”.

Górskie piętra klimatyczno‑roślinne nie występują w klimatach skrajnie suchych (np. góry Sahary) lub skrajnie zimnych (Arktyka, Antarktyka). Na pozostałym obszarze kuli ziemskiej położenie pięter zależy od cech klimatu, odległości od oceanu (kontynentalizm klimatu) i szerokości geograficznej, na której występują łańcuchy górskie. Typowa dla nich roślinność należy do azonalnych formacji roślinnychAzonalnych formacji roślinnychazonalnych formacji roślinnych.

Najczęściej wyróżnia się pięć podstawowych pięter roślinnych (pogórza, górskie, alpejskie, subniwalne, niwalne), jednak w różnych regionach świata ich liczba może być większa; noszą one też odmienne, regionalne nazwy.

Azonalnych formacji roślinnych
RPjdCmicm93Vk
Zależność wysokości pięter roślinnych w górach od szerokości geograficznej.
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., oprac. na podstawie P. Wład, Geografia 1. Bogactwo przyrodnicze Ziemi, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2010, licencja: CC BY-SA 3.0.

Porównanie pięter roślinnych w wybranych górach

Piętro

Góry Skandynawskie

Alpy

Himalaje

Subniwalne i niwalne

Wieczne śniegi i lody powyżej 2000 m n.p.m. Skąpa roślinność poniżej 2000 m n.p.m.

Wieczne śniegi i lody powyżej 4300 m n.p.m. Skąpa roślinność poniżej 4300 m n.p.m.

Wieczne śniegi i lody powyżej 6000 m n.p.m. Mchy i porosty poniżej 6000 m n.p.m.

Alpejskie

Hale (trawy)

Hale (trawy)

Murawy (trawy)

Górskie

Las iglasty

Las mieszany, kosodrzewina

Las mieszany, las iglasty, kosodrzewina

Pogórza

Las mieszany

Las liściasty

Wilgotne lasy równikowe

1
Porównanie wysokości pięter klimatyczno‑roślinnych w wybranych górach świata (przyjęto nazewnictwo pięter występujących w Tatrach i uśredniono ich wysokość)

Piętra

Tatry

Karkonosze

Andy

Himalaje

Alpy

Kaukaz

pogórze

pon. 650 m n.p.m.

pon. 500 m n.p.m.

pon. 600 m n.p.m.

pon. 1000 m n.p.m.

pon. 800 m n.p.m.

pon. 2000 m n.p.m.

regiel dolny

650–1200 m n.p.m.

500–1000 m n.p.m.

600–2000 m n.p.m.

1000–2000 m n.p.m.

800–1000 m n.p.m.

2000–2600 m n.p.m.

regiel górny

1200–1500 m n.p.m.

1000–1250/1300 m n.p.m.

2200–3200 m n.p.m.

2000–3700 m n.p.m.

1000–1500 m n.p.m.

2600–3000 m n.p.m.

kosodrzewina

1500–1800 m n.p.m.

1250/1300–1450 m n.p.m.

3200–4000 m n.p.m.

3700–4200 m n.p.m.

1500–2200 m n.p.m.

3000–3500 m n.p.m.

hale

1800–2300 m n.p.m.

1450–1603 m n.p.m.

3200–4000 m n.p.m.

4200–5000 m n.p.m.

2200–3100 m n.p.m.

3500–4300 m n.p.m.

turnie

pow. 2300 m n.p.m.

pow. 4000 m n.p.m.

pow. 5000 m n.p.m.

pow. 3100 m n.p.m.

pow. 4300 m n.p.m.

R1GRHZ1RF6RQP1
Ilustracja przedstawia występowanie pięter klimatyczno‑roślinnych w Górach Skandynawskich. Alpach i Himalajach. Zaznaczono wysokość - od 700 metrów nad poziomem morza do 8000 metrów. Góry ukazano w formie stożków - tylko w przypadku Gór Skandynawskich wierzchołek stożka jest płaski, w pozostałych spiczasty. Góry porośnięte są różnymi piętrami roślinności. Od dołu zaznaczono następujące piętra: wilgotne lasy monsunowe, lasy liściaste, iglaste, mieszane, piętro kosodrzewiny, trawy, skały i turnie oraz lodowce i wieczne śniegi. 1. Góry Skandynawskie. Położone są na Półwyspie Skandynawskim, w Norwegii, Szwecji i Finlandii. Najwyższym szczytem jest Galdhøpiggen (2469 metrów nad poziomem morza). Pasmo ma długość około 1800 kilometrów. Powstały podczas orogenezy kaledońskiej. Zachodnia część Gór Skandynawskich leży w strefie klimatu umiarkowanego morskiego, wschodnia‑kontynentalnego. Cechą klimatu Gór Skandynawskich są duże kontrasty termiczne i opadowe. Średnia roczna temperatura na wysokości 1800 metrów nad poziomem morza wynosi od -8 stopni Celsjusza w Szwecji do -5,6 stopni Celsjusza w Norwegii. Średnia roczna temperatura na wysokości 500 metrów nad poziomem morza wynosi -1,5 stopnia Celsjusza. średnia temperatura w styczniu spada do około -15° stopni w Laponii, w lipcu natomiast na wysokości 1100 metrów nad poziomem morza osiąga 7 stopni Celsjusza. Na piętrze pogórza Gór Skandynawskich, czyli 700 metrów nad poziomem morza występują lasy iglaste i liściaste. Na piętrze górskim występują lasy iglaste. Na piętrze alpejskim, czyli powyżej 2000 metrów nad poziomem morza występują trawy. Na piętrze subniwalnym i niwalnym, czyli około 3000 metrów nad poziomem morza występują skały i turnie. Zdjęcie przedstawia szczyty górskie. Zbocza gór są zielone. Na górskich szczytach leży niewielka ilość śniegu. 2. Alpy. Są najwyższymi górami w Europie (Mont Blanc 4807 metrów nad poziomem morza). Położone są na obszarach państw: Niemiec, Włoch, Francji, Szwajcarii, Monako, Liechtensteinu, Austrii i Słowenii. Mają długość około 1200 kilometrów. Powstały podczas orogenezy alpejskiej. Alpy leżą na pograniczu dwóch stref klimatycznych, Alpy Wschodnie i Północne pozostają pod wpływem klimatu umiarkowanego, Południowy – podzwrotnikowego. Temperatura obniża się stopniowo wraz ze wzrostem wysokości nad poziomem morza. Średnia temperatura miesięczna w styczniu najwyższe wartości osiąga u podnóży: w Alpach Nadmorskich około 8 stopni Celsjusza, po południowej stronie około 0 stopni Celsjusza, po północnej — około -2 stopnia Celsjusza; na wysokości 2500 metrów średnia temperatura w styczniu spada do około 0 stopni. Średnia temperatura w lipcu: około 24 stopni Celsjusza w Alpach Nadmorskich, około 20 stopni na południu i 19 stopni na północy, na wysokości 2500 metrów około 5 stopni. Inwersja opadów (spadek ilości opadów wraz ze wzrostem temperatury nad poziom morza) rozpoczyna się na wysokości około 2000 metrów nad poziomem morza. Na piętrze pogórza Alp, czyli 700 metrów nad poziomem morza występują lasy liściaste. Na piętrze górskim występują lasy iglaste oraz kosodrzewiny. Na piętrze alpejskim, czyli powyżej 2000 metrów nad poziomem morza występują trawy. Na piętrze subniwalnym czyli około 3000 metrów nad poziomem morza występują skały i turnie. Na piętrze niwalnym, czyli ponad 4000 metrów nad poziomem morza występują lodowce i wieczne śniegi. Zdjęcie przedstawia górski szczyt w kształcie piramidy. Ma bardzo strome zbocza. Na samym szczycie i zboczach leży gdzieniegdzie śnieg. Na pierwszym planie jest łąka z kwiatami. 3. Himalaje. Najwyższe góry na Ziemi (Mount Everest 8848 metrów nad poziomem morza). Położone są na terytorium Chin, Indii, Nepalu, Bhutanu i Pakistanu. Mają długość około 2500 kilometrów. Powstały podczas orogenezy alpejskiej. Piętra roślinne kształtowane są przez spadek temperatury wraz z wysokością. Najniższe piętro odpowiada roślinności strefowej obszaru, na którym położone są Himalaje to wilgotne lasy równikowe. Inwersja opadów (spadek ilości opadów wraz ze wzrostem temperatury nad poziom morza) rozpoczyna się na wysokości około 1300 metrów nad poziomem morza. Granica wieloletniego śniegu przebiega na wysokości powyżej 6000 metrów nad poziomem morza. U podnóża Himalajów średnia temperatura w styczniu wynosi około 10 stopni, w lipcu około 25 stopni Celsjusza, na wysokości 2000 m n.p.m. odpowiednio 6 stopni i 18 stopni, natomiast na wysokości 4500 metrów nad poziomem morza w ciągu całego roku poniżej 0 stopni. Na piętrze pogórza Himalajów, czyli do 2000 metrów nad poziomem morza występują wilgotne lasy monsunowe. Na piętrze górskim, czyli od 2000 do 4000 metrów nad poziomem morza występują lasy mieszane, iglaste oraz liściaste. Na piętrze alpejskim, czyli powyżej 4000 metrów nad poziomem morza występują trawy. Na piętrze subniwalnym czyli od 5000 do 6000 metrów nad poziomem morza występują skały i turnie. Na piętrze niwalnym, czyli ponad 6000 metrów nad poziomem morza występują lodowce i wieczne śniegi. Zdjęcie przedstawia górskie szczyty. Ich zbocza są strome. Góry pokryte są śniegiem. Krajobraz jest surowy.
Występowanie pięter klimatyczno‑roślinnych w Alpach, Górach Skandynawskich i Himalajach
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., CC BY-SA 3.0, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/
grafiki w panelach bocznych – Pixabay License, https://pixabay.com/pl/service/terms/#license, [online], dostępne w internecie: https://pixabay.com/.