Зашто је време у планинама хладније?
Многи људи примећују значајну разлику у температури када путују из приобалних подручја или низија у планинска подручја. Ваздух, у почетку топао, мења се у хладан, чак и хладан, посебно ноћу и ујутру. Овај феномен није само „зато што је близу планина“ или „зато што има пуно дрвећа“, већ је уско повезан са начином на који атмосфера функционише. Велике надморске висине имају тенденцију да имају ниже температуре због комбинације физике ваздуха, атмосферског притиска, способности ваздуха да задржи топлоту, као и образаца ветра и влажности. Ево комплетног објашњења зашто је време хладније на великим надморским висинама.
1. Што је место више, то је ваздушни притисак нижи
Први кључ лежи у ваздушном притиску. На нивоу мора, стуб ваздуха изнад нас је веома густ, тако да је притисак висок. Међутим, како се пењемо више, количина ваздуха изнад нас се смањује, па се смањује и атмосферски притисак. Нижи притисак утиче на температуру јер ваздух постаје „редак“ (његова густина се смањује) и његова температура се лакше мења.
У низијама је ваздух гушћи, што му омогућава ефикасније складиштење и пренос топлоте. Насупрот томе, у планинским пределима, разређенији ваздух доводи до бржег губитка топлоте и не задржава се дуго. Због тога је, чак и када сунце јако сија, ваздух на врховима планина и даље хладан.
2. Адијабатски процес: ваздух се шири, а затим хлади
Најважније објашњење у метеорологији за овај феномен је адијабатско хлађење. Како се ваздух пење на већу надморску висину, околни притисак се смањује. Као резултат тога, ваздух се шири. Ово ширење захтева енергију; ова енергија се узима из сопствене унутрашње топлоте ваздуха, чиме се снижава температура ваздуха.
Овај процес се назива адијабатски јер се одвија без директне размене топлоте са околном средином, већ због промена притиска које узрокују промену запремине ваздуха. То је главни разлог зашто су планинске падине и висоравни генерално хладнији од долина или обала, иако се географски налазе у истом подручју.
3. Брзина пада температуре са висином (градија температуре)
Постоји уобичајени термин: градијент температуре, што је брзина којом температура ваздуха опада са повећањем надморске висине. У просеку, температура у тропосфери (слој атмосфере где се јављају временске прилике) опада за око 6,5°C на сваких 1.000 метара надморске висине. Ова вредност може да варира у зависности од влажности и атмосферских услова, али је прилично тачан општи показатељ.
На пример, ако је температура у низијама око 30°C, онда на надморској висини од 1.500 метара просечна температура може пасти на око 20°C или чак и ниже. Није ни чудо што се планински градови осећају хладније, а врхови могу бити прилично хладни, посебно ноћу.
4. Ваздух је сувљи и има мањи капацитет за складиштење топлоте.
На великим надморским висинама, ваздух је често сувљи (иако су неки планински региони влажни због честе магле и кише). Сув ваздух има важну карактеристику: тежи да не задржава толико топлоте као влажан ваздух. Насупрот томе, водена пара у атмосфери може деловати као „ћебе“ које задржава топлоту, слично ефекту стаклене баште малих размера.
На многим локацијама на великим надморским висинама, посебно онима далеко од главних извора водене паре, влажност може пасти, што чини да се температуре осећају хладније — посебно ноћу. Ово такође објашњава зашто нека подручја на великим надморским висинама имају велике разлике у дневним и ноћним температурама: дани могу бити прилично топли због сунца, али ноћи се могу брзо охладити.
5. Површина земљишта и вегетација утичу, али нису главни узрок.
Људи често претпостављају да су планине хладне зато што имају „много дрвећа“ или је „тло другачије“. Фактори површине играју улогу, на пример:
– Вегетација може повећати локалну влажност и обезбедити хлад.
– Одређена каменита или песковита тла брже ослобађају топлоту ноћу.
– Долине могу да „заробе“ хладан ваздух тако да су одређена подручја котлина веома хладна ноћу.
Међутим, ови фактори само појачавају или обликују локалне варијације. Примарни узроци остају надморска висина, ваздушни притисак и адијабатско хлађење.
6. Сунчево зрачење је јако, али ваздух остаје хладан.
На великим надморским висинама, ближи смо сунцу по удаљености, али је разлика толико мала да је небитна. Оно што је приметније јесте да је атмосфера изнад нас тања, па се мање сунчевог зрачења „филтрира“. Као резултат тога, људи могу осетити да су сунчеви зраци интензивнији и да је ризик од опекотина од сунца већи.
Али зашто температура ваздуха остаје тако ниска? Зато што сунчева светлост првенствено загрева површину тла, а тло затим загрева ваздух изнад њега. Ако је ваздух разређен, а притисак низак, загревање ваздуха је мање ефикасно и топлота се брже губи. То често доводи до ситуације „јарко сунце, али хладан ваздух“, што је уобичајено у планинским подручјима.
7. Ноћ: топлота брзо нестаје (радијативно хлађење)
Најочигледнија разлика између низија и висоравни обично се осећа ноћу. На великим надморским висинама, након заласка сунца, Земљина површина брзо губи топлоту путем инфрацрвеног зрачења у атмосферу и свемир. Пошто је ваздух разређенији и често сувљи, „ћебе“ које задржава топлоту је слабије, што омогућава топлоти да брже излази. Због тога температуре у планинама могу драматично пасти у раним јутарњим сатима.
Ведро небо појачава овај ефекат. У ведрој, безоблачној ноћи, температуре у планинским пределима могу нагло пасти. Насупрот томе, ако је небо облачно, облаци могу задржати топлотно зрачење, чинећи да ноћ буде мање хладна.
8. Утицај ветра, нагиба и локалне циркулације
Планинска топографија ствара јединствене обрасце ветрова. Током дана, планинске падине изложене сунцу загревају ваздух изнад себе, узрокујући његово подизање (долински поветарац). Ноћу се падине брзо хладе, што доводи до гушћег ваздуха и његовог спуштања надоле (планински поветарац). Овај проток ваздуха може носити хладне ваздушне масе и појачати осећај хладноће на великим надморским висинама.
Штавише, врхови су често изложени јачим ветровима. Ветар убрзава ослобађање топлоте из људског тела путем конвекције, због чега се осећамо хладније (хладноћа ветра), чак и ако термометар можда не показује нарочито ниске температуре.
Закључак
Време на великим надморским висинама је хладније првенствено зато што низак ваздушни притисак узрокује ширење и хлађење ваздуха како се пење (адијабатско хлађење), уз чињеницу да просечне температуре опадају са надморском висином (градиј температуре). Разређенији, често сувљи ваздух и брзи губитак топлоте ноћу чине да планинска подручја делују хладно до хладно. Вегетација, топографија, облаци и фактори ветра додатно доприносе локалним температурним варијацијама, али остају под примарним утицајем: надморска висина мења својства ваздуха и начин на који атмосфера складишти топлоту.
Ако желите, могу прилагодити овај чланак научном стилу (са формулом за стопу отпадања и примерима израчунавања) или популарнијем стилу за школске задатке.
