Zašto temperatura opada kako se penjemo u visinu i kako se zapravo zagreva Zemljina atmosfera

Postoji jedno zanimljivo pitanje koje često zbunjuje ljude: ako je Sunce glavni izvor toplote na Zemlji, zašto je onda hladnije što se više penjemo ka nebu? Logika bi nam govorila da bi, kako se približavamo Suncu, temperatura trebalo da raste. Međutim, priroda funkcioniše drugačije i mnogo suptilnije nego što na prvi pogled deluje.

Sunce zapravo ne zagreva vazduh direktno. Ono šalje ogromnu količinu vidljive svetlosti i energije koja prolazi kroz atmosferu gotovo bez zadržavanja. Ta svetlost stiže do površine Zemlje — tla, vode, gradova — i tek tada počinje prava priča o temperaturi. Površina planete apsorbuje energiju i pretvara je u toplotu.

Kada se površina zagreje, ona ne zrači tu energiju nazad kao vidljivu svetlost, već kao infracrveno zračenje. Infracrveno zračenje je vrsta energije koju ne vidimo očima, ali je osećamo kao toplotu. Upravo ta energija počinje da zagreva vazduh iznad tla, jer molekuli gasova poput ugljen-dioksida, metana i vodene pare upijaju infracrveno zračenje i zadržavaju toplotu.

Zbog toga je tlo zapravo glavni izvor zagrevanja vazduha u donjim slojevima atmosfere. Što ste bliže površini Zemlje, to je vazduh topliji, jer je bliže izvoru toplote. Kako se udaljavate od tla i penjete u visinu, udaljavate se i od tog izvora infracrvenog zračenja. Zato temperatura prirodno opada kako se penjete u atmosferu. Ovaj fenomen se naziva vertikalni temperaturni gradijent i ključan je za razumevanje vremena i klime.

Na većim visinama, vazduh je ređi i sadrži manje molekula koji mogu da zadrže toplotu. Manje molekula znači i manje sudara između čestica, a samim tim i manje prenosa toplote. Zbog toga planinski vrhovi, iako bliži Suncu, nisu topliji od dolina. U stvari, razlika može biti dramatična — na svakih hiljadu metara visine temperatura može pasti za oko 6 do 7 stepeni Celzijusa.

Zato, kada razmišljamo o tome šta bi se dogodilo kako se penjemo sve više u atmosferu, odgovor je logičan: temperatura opada. Ne zato što je Sunce slabije, već zato što se udaljavamo od glavnog izvora toplote — same Zemljine površine, koja radi kao ogromni radijator planete.

Facebook

Najčitanije