Почему на вершинах гор всегда холодно и лежит снег? Физика горного климата

Задумывались ли вы, собираясь в горы, почему в рюкзак непременно ложится пуховик и баллон с кислородом? Все просто: чем выше, тем холоднее и разреженнее воздух. Но почему так происходит, если горячий воздух, по логике вещей, должен подниматься вверх?

Этот парадокс ломает бытовые представления о физике. Давайте разбираться, где тут подвох.

Горы — это гигантские естественные лифты в небо. На многих есть канатные дороги, чтобы каждый мог ощутить головокружительную высоту. Садитесь в открытый вагончик — и вот оно, главное правило: на каждые 100 метров подъема температура падает примерно на один градус. Это правило работает, пока вы не уткнетесь в тропопаузу, на высоте 10-12 километров. Там всё переворачивается с ног на голову, но это уже совсем другая история.

Откуда в горах берется этот пронизывающий холод?

Давайте сразу отбросим наивную мысль: дело не в том, что вершины «ближе к солнцу». 150 миллионов километров — это та дистанция, на фоне которой даже Эверест выглядит микроскопической неровностью. Лишние пять-восемь километров вверх ничего не меняют.

Тепло, которое мы чувствуем у подножия, — это не прямое солнечное излучение. Солнечные лучи достигают поверхности, нагревая землю, воду, асфальт. А уже от них, как от гигантской батареи, греется приземный слой воздуха. По сути, мы греемся от того, что под ногами.

Почему на вершинах гор всегда холодно и лежит снег? Физика горного климата

Теперь — ключевой момент: наша атмосфера. Это не просто воздух, а плотное одеяло из газов, прижатое к планете силой гравитации. Чем выше мы поднимаемся, тем тоньше это одеяло — давление падает. Теплый воздух, поднявшийся с поверхности, попадает в условия низкого давления и начинает расширяться. Этот процесс называется адиабатическим расширением.

Представьте себе толпу молекул внизу: они тесно прижаты друг к другу, активно сталкиваются, «делятся» энергией — и температура высокая. А теперь они поднялись наверх. Пространства больше, они летают свободнее, сталкиваются реже. Энергии на всех не хватает — вот вам и холод. Интересно, правда? Мы привыкли, что для охлаждения нужен холодильник, а тут всё делает само себя.

Именно поэтому на вершинах такой кристально чистый и часто сухой воздух. Разреженная атмосфера просто не может удержать частицы пыли, копоти и даже крупные капли воды. Они остаются внизу, в нашем привычном, густом и теплом мире. Так что, вдыхая горный воздух, вы дышите самой сутью физики — простой, элегантной и неумолимой.