"У нас традиция: каждый год 31 декабря мы с друзьями ходим в баню. Моемся..."
Цитата из кинофильма "Ирония судьбы, или с лёгким паром!""
Если вы, как и Женя Лукашин с друзьями, ходите в баню только один раз в году, то вы всё равно знаете, что самые заядлые парильщики в парной всегда сидят или лежат на самом верхнем полке́. Почему? Да потому что там самый лучший пар, ведь горячий воздух всегда поднимается вверх.
Но почему же тогда вершины высоких гор покрыты снегом и льдом даже в летнюю жару.
Куда делся тот тёплый воздух, который, по идее, должен был бы подняться вверх от нагретой Солнцем поверхности Земли и растопить снег в горах? Налицо явное противоречие. Почему чем выше, тем холоднее, а не наоборот?
А когда в самолёте, летящем на высоте 10 километров, вам говорили, что температура за бортом минус 60°С, у вас никогда не возникал вопрос, а какая температура будет если подняться ещё на 10 километров? Минус 120°С?
А если взлететь на 30, на 50 или на 100 километров над землёй? Абсолютный ноль? Космический холод?
А почему вообще горячий воздух поднимается вверх?
С увеличением температуры, растёт и кинетическая энергия молекул воздуха. А чем больше энергии, тем быстрее молекулы начинают двигаться, и расстояние между ними увеличивается. Получается, что в каком-то объёме горячего воздуха молекул содержится меньше, чем в таком же объёме холодного.
Именно поэтому горячий воздух легче, и поэтому он поднимается вверх. И воздушный шар взлетает тем выше, чем больше горелка нагревает воздух внутри него.
Почему же тогда с высотой становится холоднее?
Солнечный свет нагревает земную поверхность и находящийся около неё воздух, который затем, как и следовало ожидать, устремляется вверх.
Эти восходящие воздушные потоки, кстати, прекрасно используют хищные птицы, которые могут часами парить в небе, почти не шевеля крыльями.
Однако в атмосфере ничто не может сдержать движение воздуха вверх и его расширение. Там нет ни оболочки воздушного шара, ни потолка парной в бане. А тут ещё и атмосферное давление падает по мере подъёма.
И воздух поднимаясь, продолжает и продолжает расширяться. Вот это-то расширение и охлаждает его. Когда любой газ расширяется, он совершает работу, на которую тратится энергия. Потеря энергии и делает его холоднее.
Так что же получается, чем выше, тем всё холоднее и холоднее? И где-то там на достаточно большой высоте температура достигает абсолютного нуля? Как бы не так! Температура падает до границы тропосферы и стратосферы.
В тропопаузе - так называется верхняя граница тропосферы на высоте примерно 12 километров - температура стабилизируется и не меняется вплоть до озонового слоя в стратосфере. А потом она вдруг начинает расти!
И растёт температура примерно до высоты 48 километров - до границы между стратосферой и мезосферой. Происходит этот рост из-за взаимодействия ультрафиолетового излучения с озоновым слоем.
Затем вновь постепенное падение примерно до минус 90°С на высоте около 85 километров. И ещё один разворот - в ионосфере температура опять начинает расти. Растёт до высоких значений: от 200°С до 700°С в зависимости от солнечной активности. А суточные колебания в ионосфере могут достигать сотен градусов!
Легенда об Икаре доказывает, что древние греки были уверены - чем выше, тем становится жарче. И в чём-то они были правы! Ведь воск, скрепляющий перья в крыльях Икара действительно расплавился бы... но только если бы ему удалось взлететь вверх не на несколько сотен или даже несколько тысяч метров, а хотя бы 140-150 километров.
Если вам было интересно - ставьте лайк. И обязательно подпишитесь на МОЙ КАНАЛ, чтобы не пропустить новые публикации!
А вот здесь ТОП МОИХ СТАТЕЙ. Заходите - найдёте массу интересного!
Подписывайтесь также на мой канал в YOUTUBE, в Telegram и группу в Одноклассниках.
Добра всем и хороших путешествий!