Warum ist es in großen Höhen kälter?

Große Höhen sind näher an der Sonne, was bedeutet, dass sie etwas wärmer sein sollten. Darüber hinaus sollte die Feuchtigkeit aus Wolken diese Höhen auf einer gleichmäßigen Temperatur halten. Warum brauchen Flugzeuge Heizsysteme und Bergsteiger werden gefroren?

Die meisten Menschen werden beim Lesen des obigen Absatzes erkennen, dass ein paar tausend Fuß näher an der Sonne keinen großen Unterschied macht, wenn man die 93 Millionen Meilen bedenkt, die das Licht der Sonne bereits zurücklegen muss, um die Erde zu treffen. Auf den ersten Blick macht es keinen Sinn, dass große Höhen mit so wenig Atmosphäre, um die Luft auf einer gleichmäßigen Temperatur zu halten, zumindest tagsüber nicht glühend heiß werden.

Aber es ist der Mangel an Atmosphäre oder vielmehr an atmosphärischem Druck, der die Wärme aus hohen Orten saugt. Auf Meereshöhe beträgt der Druck etwa 14,7 Pfund pro Quadratzoll. Bei fünftausend Fuß sind es etwa 12,2 Pfund pro Quadratzoll. Während sich Menschen auf beiden Ebenen wohl fühlen, ist das eine ziemliche Druckänderung.

Bei Gasen bedeutet eine Druckänderung eine Temperaturänderung. Abhängig von den Bedingungen kann es viele Möglichkeiten geben, dies zu betrachten. Einer ist, dass Druck eine äußere Kraft ist und Energie in das Ding pumpt, das er unter Druck setzt. So gesehen ist es natürlich, dass Gasmoleküle unter hohem Druck ein höheres Energieniveau haben als Gasmoleküle unter geringerem Druck. Ein anderer ist, dass mit einer Abnahme des Drucks Gas oft im Volumen zunimmt. Wenn sich die gleiche Anzahl von Gasmolekülen in einem größeren Raum befindet, stoßen sie nicht so stark ineinander, und ihre gesamte kinetische Energie verteilt sich auf eine größere Fläche, wodurch die Durchschnittstemperatur gesenkt wird.

Luftmoleküle in geringer Höhe sind in Städten zusammengedrängt. Rau, unberechenbar, werden sie wahrscheinlich voneinander abprallen und durch die Straßen toben und mit Waffen in den Bund ihrer Jeansshorts in Nachtclubs gehen. Sie haben eine hohe Energie und das sorgt für eine hohe Temperatur.

Währenddessen wandern Luftmoleküle in großer Höhe in Einsamkeit, ein Rudel auf dem Rücken und ein verschrobenes Yak, das sein Zelt hinter sich trägt. Sie haben mehr Platz, um herumzuwandern, und weil sie nicht so stark voneinander abprallen, weil sie nicht durch den Druck der Luft über ihnen in einen kleinen Raum gedrängt werden, hat jeder Quadratzoll eine viel niedrigere Temperatur als Meeresspiegelluft.

Wenn Sie den Mount Everest besteigen, sollten Sie einen Pullover mitbringen.