Klimatet i Mount Kenya
Klimatet i Mount Kenya har spelat en avgörande roll i utvecklingen av berget, vilket bland annat har påverkat topografin och ekologin . Området kring Mount Kenya täcks av ett jämförbart stort antal väderstationsdata med långa mätserier och därmed är klimatet väl registrerat. Den har ett typiskt ekvatorialt bergsklimat som Hedberg beskrev som vinter varje natt och sommar varje dag.
Året är uppdelat i två distinkta våta årstider och två distinkta torra årstider som speglar den våta och torra årstiden i Kenyas lågland. Eftersom Mount Kenya varierar i höjd från 1 374 meter (4 508 fot) till 5 199 meter (17 057 fot) varierar klimatet avsevärt över berget och har olika påverkanszoner. De lägre, sydöstra sluttningarna är de blötaste eftersom det dominerande vädersystemet kommer från Indiska oceanen . Detta leder till mycket tät fjällskog på dessa sluttningar. Högt uppe på berget faller det mesta av nederbörden som snö , men den viktigaste vattenkällan är frost . Tillsammans matar dessa 11 glaciärer .
Aktuellt klimat
Det nuvarande klimatet på Mount Kenya är blött, men torrare än det har varit tidigare. Temperaturerna spänner över ett brett område, som avtar med höjden . I den lägre alpina zonen går de vanligtvis inte under 12 °C (54 °F). Snö och regn är vanligt från mars till december, men särskilt under de två våta årstiderna. De våta årstiderna står tillsammans för 5/6 av den årliga nederbörden. Monsunen , som styr de våta och torra årstiderna, gör att det större delen av året blåser sydostliga vindar, men under januari och februari är den dominerande vindriktningen nordostlig .
Årstider
Mount Kenya , som de flesta platser i tropikerna , har två våta och två torra årstider som ett resultat av monsunen . Från mitten av mars till juni tar den kraftiga regnperioden, känd som de långa regnen , ungefär hälften av den årliga nederbörden på berget. Detta följs av den blötare av de två torra årstiderna som varar till september. Oktober till december är de korta regnen när berget får ungefär en tredjedel av sin totala nederbörd. Slutligen från december till mitten av mars är den torra, torra säsongen då berget upplever minst regn.
Mount Kenya grenslar ekvatorn. Det betyder att under sommaren på norra halvklotet är solen norr om berget. Höjden och aspekten av vattendelare och huvudtopparna resulterar i att norra sidan av det övre berget är under sommarförhållanden. Samtidigt upplever den södra sidan vinterförhållanden. När det väl är sommar på södra halvklotet vänder situationen.
Vädersystem
Lågtrycksbältet runt ekvatorn som kallas Intertropical Convergence Zone ( ITCZ) är ansvarigt för de våta och torra årstiderna i Mount Kenya . Under de två torra årstiderna ligger ITCZ över Arabien under juli och södra Tanzania och norra Zambia i mars. Lågtrycksbältet passerar över Kenya när det växlar mellan sina två ytterligheter och Mount Kenya och Kenya upplever våta årstider. Mängden regn varierar från år till år och är beroende av havsytans temperaturer i Atlanten och Indiska oceanen samt El Niño bland andra faktorer. Varmare hav och El Niño resulterar båda i ökad nederbörd.
Under alla tider på året utom kring januari driver ett lågtryck som ligger över Tibet vindar i hästskoform från Indiska oceanen , över östra Afrika och sedan mot Indien . Detta resulterar i en dominerande sydostlig vind på Mount Kenya. Runt januari är det omvända och Mount Kenya har främst nordostliga vindar.
Berget reser sig brant från cirka 1 400 meter (4 600 fot) till 5 199 meter (17 057 fot) och är därför ett stort hinder för de dominerande vindarna. Under de våta årstiderna monsunen från Indiska oceanen fuktig luft till berget. Denna luft är stabilt skiktad och ofta grumlig. Det är mestadels avledd runt sidorna av berget i motsats till att gå över det, särskilt juni till oktober. Under andra tider på året kan luften tvingas upp på berget vilket resulterar i orografiskt regn. I detta fall kan kraftiga åskväder förekomma.
Dagligt mönster
Under torrperioden följer berget nästan alltid samma dagliga vädermönster. Stora dygnstemperatursvängningar förekommer som fick Hedberg att utropa vinter varje natt och sommar varje dag. Det finns variationer i lägsta och högsta temperaturer dag till dag, men standardavvikelsen för det genomsnittliga timmönstret är liten.
En typisk dag är klar och sval på morgonen med låg luftfuktighet. Berget är i direkt solljus vilket gör att temperaturerna stiger snabbt med de varmaste temperaturerna mellan 9 på morgonen och middagstid. Detta motsvarar ett maxima i trycket, vanligtvis runt 10:00. Lågt på berget, mellan 2 400 meter (7 900 fot) och 3 000 meter (9 800 fot), börjar moln bildas över den västra skogszonen, på grund av fuktig luft från Victoriasjön . De anabatiska vindarna som orsakas av varm stigande luft för gradvis dessa moln till toppområdet på eftermiddagen. Runt 15.00 finns det ett minimum i solljus och ett maximum i luftfuktighet vilket gör att den faktiska och upplevda temperaturen sjunker. Klockan 16 är det ett minimum i trycket. Detta dagliga molntäcke skyddar glaciärerna på sydväst om berget som annars skulle få direkt sol varje dag, vilket förstärker deras smältning. Det uppväxande molnet når så småningom de torra östliga luftströmmarna och skingras, vilket leder till en klar himmel vid 17-tiden. Det finns ett annat temperaturmaximum förknippat med detta.
Eftersom det är ett ekvatorialberg är dagsljusetimmar konstanta med tolv timmarsdagar. Soluppgången är cirka 0530 och solen går ner klockan 1730. Under året är det en minuts skillnad mellan de kortaste och längsta dagarna. På natten är himlen vanligtvis klar med katabatiska vindar som blåser nerför dalarna. Ovanför den nedre alpina zonen brukar det vara frost varje natt.
Temperatur
Temperaturerna på Mount Kenya fluktuerar kraftigt. Denna fluktuation är störst på de nedre sluttningarna av mo rlandszonen. På en höjd av 3 000 meter (9 800 fot) finns det ett medelintervall på 11,5 °C i dagstemperatur, detta går ner till 7,5 °C på 4 200 meter (13 800 fot) och 4 °C vid 4 800 meter (15 700 fot). Den dagliga temperaturfluktuationen minskar med höjden, och därför minskar förfallofrekvensen under dagen. Denna effekt innebär att förfallofrekvensen under dagen på Mount Kenya är lägre än genomsnittet för torr luft. På natten är förfallofrekvensen återigen lägre än genomsnittet för torr luft på grund av de katabatiska vindarna från glaciärerna. Temperaturfluktuationen är mindre under den våta årstiden eftersom de konstanta molnen fungerar som en dämpare.
Temperaturvariationer är nära korrelerade med direkt solljus. Solen värmer snabbt marken med några grader , vilket i sin tur värmer upp luften nära marken. Denna luft kyls för att nå jämvikt med medellufttemperaturen mycket snabbt när himlen blir mulen. Luftlagret inom en halv meter från marken i dalarna uppvisar också olika temperaturer på natten än luftlagret ovanför det. Under torrperiodens klara nätter svalnar marken snabbt och kyler ner luften bredvid den. Detta leder till katabatiska vindar från åsarna in i dalarna, vilket resulterar i att dalbottnarna är kallare än de högre åsarna som flankerar dem. Baker fann att Telekidalen regelbundet var 2 °C kallare på natten än de omgivande åsarna. Detta har tvingat växter som senecios och lobelias att vara höga för att undvika att viktiga delar fryser, eftersom frysning är dödligt för växter.
Nederbörd
Den maximala nederbörden på berget sker under mitten av mars till juni våtsäsong, men nederbördsnivån kan variera kraftigt från år till år. Under de våta årstiderna är det nästan konstant mulet. Hälften av den årliga nederbörden sker under de långa regnen mars till juni, med en tredjedel av den totala under den våta säsongen med korta regn från oktober till december. Under både den våta och torra säsongen är den våtaste platsen på berget de sydöstra sluttningarna. Det sydöstliga maximum beror på riktningen för de dominerande vindarna. Maximum i väster beror främst på effekterna av solen när himlen är klar, på grund av anabatisk uppströmning av luft i dalarna som för moln upp på berget tidigt på eftermiddagen. Utan denna effekt skulle detta område förväntas vara i en regnskugga.
Över 4 500 meter (14 800 fot) faller det mesta av nederbörden som snö, men eftersom luften är väldigt torr finns det inte mycket av detta. Därför är den största vattenkällan i de alpina och nivala zonerna nattfrosten. Detta spelar en mycket viktig roll för att mata glaciärerna, men det finns ännu inget exakt sätt att mäta bidraget detta ger. Längre ner, i torrperioden, har dagg varje morgon en liknande roll, och man räknar med att majoriteten av de små bäckarna matas på detta sätt.
Tidigare klimat
Tidigare klimat tolkas med ett antal metoder, inklusive sjönivåer, flodstyrka, dynsystem, glacial utbredning och pollen. Ju längre tillbaka i tiden man går, desto bredare blir signalerna som används. Även om klimatet kan antas för en specifik plats för 20 000 år sedan, för 5 miljoner år sedan måste klimatet över större delen av Afrika beaktas och resultaten justeras med hjälp av nuvarande analogier. Problem som är förknippade med att gå tillbaka lång tid inkluderar en ojämn fördelning av register och en brist på vegetationsfossiler på grund av ogynnsamma förhållanden.
Över långa tidsskalor styrs klimatet av Milankovitch-cykler som ändrar mängden solstrålning som når jorden . Monsunens försvagning och förstärkning spelar också en viktig roll. Siroco et al. tyder på att styrkan av monsunen är kopplad till albedon i Himalaya . Svalare temperaturer på norra halvklotet vinter leder till mer solljus som reflekteras från snö och is och svagare sommarmonsuner, vilket leder till ett torrare klimat i Östafrika. Monsunens styrka är också kopplad till Milankovitch-cykler med en fördröjning på cirka 8 000 år. I allmänhet inträffar de maximala monsunerna 2 500 år efter ett glacialt minimum. Detta maximum motsvarar ett minimum av havsytans temperaturer.
Sedan början av kvartärperioden har det norra halvklotet genomgått 21 stora istider och denna signal finns även i Östafrika. Kenyas tidigare klimat återspeglar klimatsignalen i Europa och går in i och lämnar kalla faser samtidigt. Under det sista glaciala maximumet , för 20 000 år sedan, skulle det europeiska inlandsisen ha styrt Atlantens vädersystem över Kenya. Detta skulle ha resulterat i att Kenya hade ett liknande klimat som dagens Europa. Under de senaste 6 000 åren har Mount Kenya haft en serie av minst sex mindre glaciala framsteg också, med det slutliga maximumet i slutet av den lilla istiden 1900.
Det faktum att det östafrikanska klimatet generellt var mycket kallare kan ses genom att titta på de andra bergen som Mt Kilimanjaro , Mt Ruwenzori och Mt Elgon . De är alla isolerade fickor av liknande alpina ekosystem med liknande fauna och flora. Det betyder att detta ekosystem måste ha varit utbrett på låg höjd för att det ska nå alla dessa berg. Det måste fortfarande ha funnits fickor av nuvarande låglandsekosystem som överlevt eftersom djur som är en del av dessa system annars skulle dö ut. En alternativ förklaring är att med tanke på tidsskalan på miljontals år är sannolikheten hög att tromber transporterar flora och fauna mellan berg.
Översikt
Mount Kenya var en aktiv vulkan i Pliocen , för 2,5-5 miljoner år sedan ( mya ). 5 mya Medelhavet torrt och Saharas sanddyner låg mycket längre söderut ; området som nu är Kenya var en torr savann . Med 3,7 mya var klimatet mycket fuktigare än det är för närvarande, och det breda mönstret av vegetation i Östafrika etablerades, även om det fortfarande skulle finnas mycket variation i arter och höjdfördelning på grund av klimatsvängningar. 2,5 mya inträffade den första av 21 större istider på norra halvklotet under kvartären . Tropiska Afrika upplevde mycket kallare temperaturer än för närvarande. Etiopiska vegetationsbälten sänktes och en liknande signal skulle ha funnits i Kenya. 1 mya torrare perioder blev mer uttalade, en trend som löst fortsätter idag.
150 kya var maximum för den näst sista stora glaciationen, som var den mest omfattande av Pleistocene glaciationerna. Detta följdes av den fuktiga Eemiska mellanistiderna när temperaturen var varmare än vad som är närvarande. En torr fas följde, som varade från 100-90 kya med sanddyner som byggdes upp i södra Afrika, följt av ett kort men intensivt kallt skede från 75-58 kya. Nära slutet av denna kalla fas inträffade den första Heinrich-händelsen (H6), som släppte en ismassa i norra Atlanten 66 kya. Detta orsakade svalare temperaturer på norra halvklotet och ett svalare Himalaya vilket troligen resulterade i en försvagning av monsunen. En serie Heinrich-händelser följde, med en tillhörande uttorkning av det östafrikanska klimatet vid 50, 35, 30, 24, 16 och kulminerade med den yngre Dryas -perioden 12kya.
31-21 kya var en sval torr fas, med vegetationsbälten som sänkte sig. Skogsarter i övre fjällen förekom där skogsarter i lägre fjäll för närvarande finns och det finns bevis för att fjällskogen var utbredd på lägre höjder. Rekordet från Kongo stämmer överens med detta men Lowe och Walker antyder att Östafrika var fuktigare än nuvarande. Denna avvikelse kan möjligen förklaras av skillnaden i plats för problem med att kalibrera datumen.
The Last Glacial Maximum (LGM) inträffade 23-14,5 kya med en mycket torr fas i Afrika när öknen sträckte sig hundratals kilometer (miles) längre söderut än nuvarande. Temperaturerna var 5-6 °C svalare än nuvarande och det var en allmän regnskogsreträtt. Sommarmonsunen under LGM var mycket svag. Glacialmoräner från nära slutet av LGM i Östafrika visar att den sydostliga monsunen var mindre blöt under LGM än den nuvarande torra nordostliga monsunen. Stratusmoln kan ha varit omfattande vilket resulterat i en kylande effekt men lite regn.
Vid 13.8 kya hade klimatet fuktats och bergsskogen spreds igen efter ett minimum under LGM. Monsunen stärktes igen, och sjönivåerna och flodaktiviteten i Östafrika ökade. Vegetation på hög höjd begränsades huvudsakligen av temperaturer och inte torka, vilket återigen antydde ett vått klimat.
Före Younger Dryas var temperaturen liknande den nuvarande men skogstäcket ofullständigt. Under den yngre Dryas 12,9-11,5 kya som åstadkoms av den senaste Heinrich-händelsen, skedde en uttalad försvagning av sommarmonsunen över Östafrika, och fjällskogen drog sig tillbaka och östafrikanska sjönivåer sjönk. Skogar nådde samma räckvidd och täthet som idag efter de yngre Dryas när klimatet återigen blev fuktigare.
Under de kommande 5 tusen åren, från 10-5 kya, var klimatet i allmänhet fuktigare än nuvarande men svängningar var fortfarande närvarande. Monsunen var stark, men det fanns århundraden långa svagare perioder. leasing till en torrare fas, men förhållandena var fortfarande fuktigare än nuvarande.
Efter 5 kya började monsunen gradvis försvagas och det östafrikanska klimatet blev likt dagens, men något kallare och torrare. Sjönivåerna i Etiopien var låga från 5,4-2,5 kya samt i Ghana 4,5-3,2 kya. Under de senaste 5 tusen åren genomgick Mount Kenya en rad mindre glaciala framsteg. Det fanns ett temperaturminimum över 3,7-2,5 kya och även under den lilla istiden som sträckte sig över åren 1300-1900 när en permafrostregim dominerade på Mount Kenya.
Glaciationer
Mount Kenya brukade vara täckt av en inlandsis , som eroderade berget för att exponera de vulkaniska pluggarna som utgör det nuvarande toppmötet. Detta skulle ha orsakats av ett svalare klimat och det faktum att berget nådde en höjd av mellan 5 000 meter (16 404 fot)-6 500 meter (21 300 fot) vilket resulterade i kallare temperaturer. Sedan dess har berget genomgått ett antal glaciationer, men endast den nyare kan vara kronologiskt komplett på grund av att varje ny glaciation eroderar moränerna hos de tidigare, om glaciärerna avancerar över dem.
Istider i Östafrika är förknippade med ett kallare, torrare klimat när nederbörden är mindre, men det extra temperaturfallet innebär att all fast nederbörd stannar. Stratusmoln, som troligen dominerade under några av nedisningarna, skulle ha gett isolering men lite nederbörd.
Det finns mindre glaciala framsteg som registrerats på berget under de senaste 6 000 åren. Den första av dessa inträffade mellan 6950-4500 kya när det skedde en stor glacial frammarsch i Telekidalen. En morän i Hobley-dalen dateras något före detta. 5.7 kya drog sig Cesar och Josef glaciärerna tillbaka från Hausberg Tarn för sista gången. Denna tjärn har sedan använts för att sluta sig till tidigare klimat genom att titta på sedimentrekordet.
En serie reträtter och framsteg följde, med glaciala maxima vid: 5700, 4900, 4700, mellan 4300-4200, 4000, 3100, 2800, 1900, 1200, 600, 400 och 50 år. (Observera att skalan för år sedan tar 1950 för att vara år 0.) Glaciärerna som fanns mellan 2,8-2,3 kya skulle ha varit kallbaserade på grund av kalla temperaturer vid den tiden och så frusna till bädden och därför inte eroderas. År 1900, när Mackinder besökte berget, låg glaciärerna nära sina små istidsterminalmoräner .
Turkanasjöns nivå runt 4800, 4200, 3700, 3500, 3000, 2500, 2500, 2000 och 1600-1400 år. Eftersom glaciärer skulle ha avancerat under de torra faserna när temperaturen var svalare är det inte känt varför korrelationen inte är bättre, men det kan bero på felaktigheter i dateringen.
Sedan 1900 har glaciärerna stadigt dragit sig tillbaka och 7 av 18 har försvunnit.
Palaeobotanik
Palaeobotany förlitar sig på det faktum att varje ekosystem kännetecknas av vissa växter, som i sin tur fungerar som en proxy för klimatet genom att veta vilka moderna livsmiljöer de förekommer i. En sjökärna tagen från Sacred Lake på 2 400 meter (7 900 fot) på berget, spårar klimatets uppvärmning genom att studera pollen som finns i kärnan. Kärnans djup kan kalibreras med en ålder genom att använda kol-14-dateringstekniker som antar en konstant sedimentationshastighet . Den heliga sjöns 13,4 meter (44 fot) kärna beräknas gå 18 600 år tillbaka i tiden. Kärnan visar ett abrupt hopp av pollenexemplar vid 11 000 år, vilket motsvarar den yngre Dryas- stadialen i Europa. Vid den här tiden uppträdde pollen från afrikansk furu, Hagenia . Detta träd är nära förknippat med den övre kanten av afro-timberline skogar. Dessförinnan dominerade hedgräsen och ljungarterna i kärnan. Efter introduktionen av Hagenia började andra trädarter dyka upp tills sjön var belägen i full montane skog 5 000 år tidigare. Detta motsvarar en uppvärmning på 8 °C sedan kärnans start. För 18 000 år sedan var sjön i den livsmiljö som nu ligger på 3 400 meter (11 200 fot) på Mount Kenya, 1 000 meter (3 300 fot) högre än sjön. En viktig poäng är att denna forskning bara gäller direkt på en plats på berget. Detta arbete visar att förändringar i det kenyanska klimatet sker samtidigt som i Europa.
En alternativ förklaring till pollenförändringen är att klimatet blev mindre fuktigt, men att temperaturerna inte förändrades så mycket som antyddes.
