Yeryüzünden Yükseklere Çıkıldıkça Hava Neden soğuyor?

Bir dağın tepesi güneşe daha yakın olmasına rağmen; orada hava niçin daha soğuk olur?

Öncelikle şunu belirtelim, güneş ile dünya arasındaki mesafeyi düşünürsek, bir dağın tepesine çıkmakla bu mesafedeki azalış çok önemsiz kalır. Güneş dünyamızdan 149,5 milyon kilometre uzakta iken dünyamızdaki en yüksek dağın yüksekliği 9 kilometreyi bile bulmaz. (Everest: 8.846 metre) Biz zaten her gün evimizde otururken dünyanın kendi çevresinde dönmesinden dolayı, dünyanın çapı kadar, güneşe 12 bin kilometre yaklaşıp uzaklaşıyoruz. 

Elips şeklindeki yörüngesinde dünya güneşin etrafında dönerken güneşe en fazla yaklaştığı mesafe 147 milyon, en uzaklaştığı mesafe ise 152 milyon kilometredir. Yani dünya zaten bir yıl içinde güneşe 5 milyon kilometre yaklaşıp uzaklaşmaktadır. Bu durum dünyamızdaki ısıyı pek etkilemez, mühim olan ışınların dik gelmesidir. Güneşin dünyamızda yarattığı sıcaklık, ışınlarının yeryüzünden yansıması ile olur. Ondan sonra yükseldikçe nemli havada her bir kilometrede yaklaşık 6-7 derece düşer. Yani Everest'in dibi ile tepesi arasında 50 dereceden fazla sıcaklık farkı olması doğal. Bu sıcaklık düşüşü atmosferin birinci katmanına kadar böyle sürüyor. Yani yeryüzünde ısı 25 derece iken 11 kilometre tepemizde -50 dereceye kadar düşüyor. Bundan sonra sıcaklık değişiminin akıl almaz dansı başlıyor. Atmosferin ikinci tabakası olan ve içinde ozon tabakası da bulunan 11. ve 48. kilometreler arasında hava ısısı bu sefer tam tersi yükseldikçe artıyor, tekrar sıfır dereceye kadar çıkıyor. 48. kilometreyi geçip 3. tabakaya girince ta 88. kilometreye gelene kadar tekrar düşüşe geçiyor. Bu tabakanın sonunda, yani 88. kilometrede -80 derecelere kadar düşüyor. Bundan sonra da sürekli yükselişe geçerek güneşe yaklaştıkça artıyor. Güneşin yüzeyinden 2 milyon derece sıcaklıkla çıkan ışığın 149,5 kilometre yol kat ettikten sonra dünyamız yüzeyine yaşayabileceğimiz bir ortamı yaratacak şekilde bu kadar ince ayarla gelmesi hakikaten inanılmaz. 

Yeryüzünde ısınan havanın yükseldiği doğrudur, ama hava bu enerjisini yükselirken harcar ve dağın tepesine ulaştığında çevre hava ısısı ile aynı ısı derecesine gelir. 

Dağ tepelerinin soğuk olmasının bir başka nedeni dağ yüzeylerinin şekilleri dolayısıyla güneş ışıklarını dik alamamalarıdır. Bu nedenle dağların etekleri bile serin olur, burada ısınıp yükselen bir hava tabakası bile oluşamaz. Ayrıca dağdaki kayalarla birlikte kar ve buz da güneş ışınlarını fazla emmez ve çoğunu yansıtırlar.

Yeryüzünün ısınmasında bulutlar da önemli rol oynarlar. Dikkat ederseniz bulutsuz geceler, bulutlu gecelerden daha soğuktur. Çünkü bulutlar yerden gelen ısıyı tekrar yere yansıtırlar. Dağ zirvelerinde ise ne bu sıcaklığı yere tekrar yansıtacak bulut vardır, ne de onu tutacak yoğunlukta atmosfer.

 Yeryüzünde Yükseklere Çıkıldıkça Havanın Soğumasının Nedeni

Bu durumun asıl sebebi yükseklerdeki atmosfer yoğunluğunun deniz seviyesine göre daha düşük olmasıdır. Bilindiği üzere termal enerji, sıcaklığı yüksek olan maddeden düşük olan maddeye doğru akar. Yani sıcaklıkları farklı olan maddeler bir arada temas halinde tutulurlarsa belli bir süre sonra sıcaklıkları eşitlenir. Isınma ve soğuma bu temas hallerinin bir sonucudur. Enerjinin (yani bizim konumuzda ısının) aktarımı maddelerin birbiriyle temas etmesiyle gerçekleştiğine göre bizim sıcaktan bunalmamız veya üşümemiz etrafımızdaki atmosferin sıcaklığı ile doğrudan ilişkilidir. Etrafımızdaki atmosfer ne kadar yoğun olursa bu enerji aktarım işi o kadar fazla olur. Yükseklerde atmosfer yoğunluğu daha düşük olduğundan, bu seviyedeki atmosferin sıcaklığı deniz seviyesindeki atmosfer ile aynı olsa bile, bu enerjisini deniz seviyesindeki atmosfer kadar yüksek yoğunlukla aktaramayacağı için yüksekte bulunan insanlara hava daha serin gelir.

Yükseklerde havanın daha düşük yoğunluklu olduğunu basıncın da daha düşük olmasından anlayabiliriz. Örneğin Everestin tepesinde su 100 derecede değil 70 küsur derecede kaynamaktadır. Örneğin şu durumu aklınıza getirin yükseklerde hava serin hissedilmekle beraber eğer herhangi bir koruyucu giysi veya krem kullanmıyorsanız çok kısa bir sürede vücudunuzda güneş yanıkları oluşabilir. Oysa deniz seviyesinde aynı anda güneş yanığı oluşabilmesi için çok daha uzun bir süreye ihtiyaç vardır. Çünkü deniz seviyesinde daha yoğun olan atmosfer güneşten gelen ışınları emerek kendi enerjilerini artırırlar ve biz de bunu sıcaklığın yükselmesi olarak algılarız. Bunun faydalı bir yönü de, bizi güneş ışınlarının doğrudan temas ile vereceği zararlı etkilerden korumasıdır.