Climate pattern, snow- and timberlines in the Altai Mountains, Central Asia

Zusammenfassung: Klimaverhaltnisse, Schneeund Waldgrenzen im Altai Gebirge, Zentralasien In den dunn besiedelten Gebieten Zentralund Hochasiens besteht nur ein weitmaschiges Netz von meteorologischen Messstationen. So muss bei einer flachenhaften Analyse der klimatischen Verhaltnisse uber grose Gebiete hinweg interpoliert werden. Ein hervorragender Ansatz zum Schliesen dieser Informationslucke erschliest sich aus der raumlichen Verbreitung von unterschiedlichen geookologischen Landschaftseinheiten, die an spezifische klimatische Parameter gebunden sind. Mit Hilfe eines raumlich hochauflosenden, relief-parametrisierten Klima-Analysemodells konnen geookologische Grenzen und Hohenstufen, wie z.B. Gletscher-, Waldund Wustenregionen ausgewiesen werden. Die Validierung des Modells erfolgt durch empirisch ermittelte Proxydaten, die auf der Basis von topografischen Karten, Luftbildern, Gelandeuntersuchungen und Literaturangaben gewonnen werden. Auf diesem Wege konnen auch klimatische Grenzwerte bestimmt werden, die das raumliche Muster von Vegetationsgesellschaften und klimageomorphologischen Formungsund Prozessregionen bedingen. Das Untersuchungsgebiet befindet sich im nordlichen Zentralasien und erstreckt sich vom Altai-Gebirge im Westen bis in das Changai-Gebirge im Osten. Dieser Bereich liegt an der Grenze zwischen der sibirischen Taiga im Norden und den Steppen und Wustenregionen im Suden. Hier bildet die Gebirgswaldsteppe einen Saum zwischen dem borealen Waldgurtel und den zentralasiatischen Trockengebieten. Diese Landschaftseinheit wird durch die ausschlieslich auf nordgerichteten Hangen verbreiteten Larchenwalder (Larix sibirica) gepragt. Die Sudhange werden von Gebirgs-Steppenvegetation eingenommen. Die geringere solare Einstrahlungssumme auf den nordexponierten Hangen reduziert die Evapotranspiration an diesen Standorten. Tiefe Luft und Boden-Temperaturen begunstigen das Auftreten von diskontinuierlichem Permafrost. Das fuhrt zu einer besseren Wasserversorgung im Boden und die genugsamen Larchen konnen trotz Jahresniederschlagen von unter 200 mm/a gedeihen. Wahrend die obere Waldgrenze allgemein durch niedrige Sommertemperaturen gepragt ist, wird im zentralasiatischen Trockengurtel die untere Begrenzung des geschlossenen Waldes durch geringe Niederschlagssummen hervorgerufen. Die Anzahl von verschiedenen Baumarten wachst ahnlich wie die vertikale Machtigkeit des Waldgurtels mit der Zunahme der Niederschlage. An der westlichen Abdachung des Altai-Gebirges steigt die obere Waldgrenze steil von 1.000 auf 2.000 m an. Im zentralen und sudlichen Altai liegt sie in einer relativ konstanten Hohe zwischen 2.400 und 2.600 m und erreicht stellenweise bis zu 2.800 m. Im nordlichen Altai, im Sayan und im ostlichen Khan Khukhiyn-Gebirge liegt die obere Waldgrenze unter 2.200 m. Die untere Waldgrenze steigt stetig von 800 m im Westen und Norden bis auf 2.220 m im trockenen Zentrum des Altais an. Demgegenuber weist sie im sudlichen Altai einen steilen Anstieg von 1.500 m im Sudwesten auf 2.500 m nach Nordosten hin auf. Weiter im Osten, im Changai-Gebirge, nimmt die Hohenlage der unteren Waldgrenze von 2.250 m im Sudwesten auf 1.250 m nach Nordosten wieder ab. Die klimatischen Schwellenwerte der Gletscherschneegrenze entsprechen denen der Waldgrenzen. Die Hohenlage der klimatischen Schneegrenze wird im Altai-Gebirge durch die Abnahme der Niederschlage nach Sudosten hin gesteuert. Die klimatische Schneegrenze steigt von 2.600 m im Nordwesten auf uber 3.800 m im Sudosten des Altais an. Uber dem zentralen Altai andern die Isochionen ihren breitenkreisparallelen Verlauf in eine meridionale Richtung. Die Variationen der Gletscherschneegrenze in Relation zur Hangexposition und zu den orographischen Einstrahlungsverhaltnissen innerhalb der einzelnen Gebirgsstocke weisen deutlich auf die zyklonalen Hauptniederschlagsrichtungen hin. Sie geben aber auch Auskunft uber lokale Niederschlagsverhaltnisse. Der uberwiegende Anteil feuchter Luftmassen wird advektiv aus Westen herangefuhrt. Im sudlichen Altai zeigt sich ein dominanter Feuchtigkeitstransport aus sudwestlichen Richtungen.