Зошто времето во висорамнините е постудено?
Многу луѓе забележуваат значителна разлика во температурата кога патуваат од крајбрежните области или низините кон планинските области. Воздухот, првично топол, се менува во ладен, дури и ладен, особено ноќе и наутро. Овој феномен не е едноставно „затоа што е во близина на планините“ или „затоа што има многу дрвја“, туку е тесно поврзан со тоа како функционира атмосферата. Големите надморски височини имаат тенденција да имаат пониски температури поради комбинација од физика на воздухот, атмосферски притисок, способноста на воздухот да ја задржува топлината и моделите на ветер и влажноста. Еве целосно објаснување зошто времето е поладно на големи надморски височини.
1. Колку е повисоко местото, толку е помал воздушниот притисок
Првиот клуч лежи во воздушниот притисок. На ниво на морето, воздушниот столб над нас е многу густ, па затоа притисокот е висок. Меѓутоа, како што се искачуваме повисоко, количината на воздух над нас се намалува, па затоа атмосферскиот притисок се намалува. Понискиот притисок влијае на температурата бидејќи воздухот станува „редок“ (неговата густина се намалува) и неговата температура се менува полесно.
Во низините, воздухот е погуст, што му овозможува поефикасно складирање и пренесување на топлина. Спротивно на тоа, во висорамнините, пореткиот воздух предизвикува топлината да се губи побрзо и не се задржува долго. Затоа, дури и кога сонцето сјае силно, воздухот сè уште е ладен на планинските врвови.
2. Адијабатски процес: воздухот се шири, а потоа се лади
Најважното објаснување во метеорологијата за овој феномен е адијабатското ладење. Како што воздухот се искачува на поголема надморска височина, околниот притисок се намалува. Како резултат на тоа, воздухот се шири. Ова ширење бара енергија; оваа енергија се зема од сопствената внатрешна топлина на воздухот, со што се намалува температурата на воздухот.
Овој процес се нарекува адијабатски бидејќи се случува без директна размена на топлина со околната средина, туку поради промени во притисокот што предизвикуваат промена на волуменот на воздухот. Ова е главната причина зошто планинските падини и висорамнините се генерално постудени од долините или крајбрежјата, иако географски се наоѓаат во иста област.
3. Стапка на намалување на температурата со висина (стапка на застој)
Постои еден вообичаено користен термин: стапка на промена, што е стапката со која температурата на воздухот се намалува со зголемување на надморската височина. Во просек, температурата во тропосферата (слојот на атмосферата каде што се случува времето) паѓа за околу 6,5°C на секои 1.000 метри надморска височина. Оваа вредност може да варира во зависност од влажноста и атмосферските услови, но е прилично точен општ индикатор.
На пример, ако температурата во низините е околу 30°C, тогаш на надморска височина од 1.500 метри просечната температура може да падне на околу 20°C или дури и пониско. Не е ни чудо што планинските градови се чувствуваат посвежо, а врвните области можат да бидат доста ладни, особено ноќе.
4. Воздухот е посув и има помал капацитет за складирање на топлина.
На големи надморски височини, воздухот е често посув (иако некои планински региони се влажни поради честа магла и дожд). Сувиот воздух има важна карактеристика: има тенденција да не задржува толку топлина како влажниот воздух. Спротивно на тоа, водената пареа во атмосферата може да дејствува како „ќебе“ што ја заробува топлината, слично како ефект на стаклена градина во мал обем.
На многу локации со голема надморска височина, особено оние далеку од главните извори на водена пареа, влажноста може да се намали, што ги прави температурите поладни - особено ноќе. Ова исто така објаснува зошто некои области со голема надморска височина доживуваат големи разлики во дневните и ноќните температури: деновите можат да бидат доста топли поради сонцето, но ноќите можат брзо да се оладат.
5. Површината на земјиштето и вегетацијата влијаат, но не се главната причина.
Луѓето често претпоставуваат дека висорамнините се ладни затоа што имаат „многу дрвја“ или „почвата е различна“. Површинските фактори играат улога, на пример:
– Вегетацијата може да ја зголеми локалната влажност и да обезбеди сенка.
– Одредени карпести или песокливи почви ослободуваат топлина побрзо ноќе.
– Долините можат да „заробат“ студен воздух, така што одредени области на сливот се многу ладни ноќе.
Сепак, овие фактори само ги зајакнуваат или обликуваат локалните варијации. Примарните причини остануваат надморската височина, воздушниот притисок и адијабатското ладење.
6. Сончевото зрачење е силно, но воздухот останува ладен.
На големи надморски височини, ние сме поблиску до сонцето по растојание, но разликата е толку мала што е неважна. Она што е позабележително е дека атмосферата над нас е поретка, па затоа помалку сончево зрачење е „филтрирано“. Како резултат на тоа, луѓето можат да ги почувствуваат сончевите зраци како поинтензивни и ризикот од изгореници од сонце е поголем.
Но, зошто температурата на воздухот останува толку ниска? Бидејќи сончевата светлина првенствено ја загрева површината на земјата, а земјата потоа го загрева воздухот над неа. Ако воздухот е редок, а притисокот е низок, загревањето на воздухот е помалку ефикасно и топлината се губи побрзо. Ова често резултира со ситуација на „светло сонце, но ладен воздух“, што е честа појава во планинските области.
7. Ноќ: топлината брзо излегува (зрачно ладење)
Најочигледната разлика помеѓу низините и висорамнините обично се чувствува ноќе. На големи надморски височини, по зајдисонце, површината на Земјата брзо губи топлина преку инфрацрвено зрачење во атмосферата и вселената. Бидејќи воздухот е поретко и често посув, „ќебето“ што ја задржува топлината е послабо, што овозможува топлината побрзо да излегува. Затоа температурите во планините можат драматично да паднат во раните утрински часови.
Ведрото небо го засилува овој ефект. Во јасна, безоблачна ноќ, температурите во планинските предели можат нагло да паднат. Обратно, ако небото е облачно, облаците можат да го заробат топлинското зрачење, правејќи ја ноќта да се чувствува помалку студена.
8. Влијание на ветерот, наклонот и локалната циркулација
Планинската топографија создава уникатни модели на ветер. Во текот на денот, планинските падини изложени на сонце го загреваат воздухот над нив, предизвикувајќи негово подигнување (долински ветрови). Ноќе, падините брзо се ладат, предизвикувајќи воздухот да стане погуст и да тече надолу (планински ветрови). Овој проток на воздух може да носи ладни воздушни маси и да го интензивира чувството на ладност на големи надморски височини.
Понатаму, врвовите често се изложени на посилни ветрови. Ветерот го забрзува ослободувањето на топлината од човечкото тело преку конвекција, што нè прави да се чувствуваме посвежо (студ од ветер), иако термометарот можеби не покажува особено ниско.
Заклучок
Времето на големи надморски височини е постудено првенствено затоа што нискиот воздушен притисок предизвикува воздухот да се шири и лади како што се искачува (адијабатско ладење), заедно со фактот дека просечните температури се намалуваат со надморската височина (стапка на опаѓање). Пореткиот, често посув воздух и брзото губење на топлина ноќе ги прават планинските области да се чувствуваат посвежи на студено. Вегетацијата, топографијата, облаците и факторите на ветерот дополнително придонесуваат за локалните варијации на температурата, но остануваат под примарно влијание: надморската височина ги менува својствата на воздухот и начинот на кој атмосферата ја складира топлината.
Доколку сакате, можам да го прилагодам овој напис на понаучен стил (со формула за стапка на заостанување и примери за пресметка) или на попопуларен стил за училишни задачи.
