Zergatik egiten du hotz handiagoa mendi bat igotzen dugunean?
“Gazte-galderak” egitasmoak DBHko ikasleen zalantzak, galderak eta zientzia ikusminari erantzutea du helburu. EHUko Kultura Zientifikoko Katedrak eta The Conversation plataformaren ekimena da eta zientzialari adituen dibulgazio-artikuluen bidez ematen diote erantzuna gazteen jakin-minari.
Bergarako Aranzadi Ikastolako 3. DBHko ikasleen galdera: Zergatik egiten du hotz handiagoa mendi bat igotzen dugunean?
Demagun mendi bat eskalatzen ari zarela Himalayan. Behera begiratzen baduzu, urrun, baso hostotsuak ikusten dituzu; aldiz, gora begiratzen baduzu, gero eta elur eta glaziar gehiago ikusten dituzu. Zenbat eta gorago, orduan eta gehiago nabaritzen duzu tenperatura nola jaisten den. Noizbait gertatu zaizu? Beharbada konturatu zara udan eta egun eguzkitsuetan ere gertatzen dela…
Begiratu batean arraroa eman dezake: igotzean, eguzkitik pixka bat hurbilago gaude; beraz, ez luke bero handiagoa egin beharko? Hala ere, errealitatea kontrakoa da. Zergatia ulertzeko, atmosfera nola berotzen den, airearen presioa zer den eta gasek nola jokatzen duten hobeto jakin behar dugu.
Nola berotzen da airea benetan?
Hasteko, alde batera utz dezagun oso ohikoa den ideia bat. Mendi batera igotzean Lurraren erdigunetik urruntzen garen arren, eguzkiarekiko distantziari dagokionez aldea minimoa da. Lurra 150 milioi kilometro ingurura dago eguzkitik, eta kilometro batzuetako altuera duen mendi batek ez du ezer aldatzen eskala horretan. Hortaz, tenperaturaren jaitsiera ez da eguzkitik “hurbilago” edo “urrunago” egotearen araberakoa.
Funtsezko beste gako bat honako hau ulertzea da: eguzkiak ez du zuzenean airea berotzen. Eguzkiaren erradiazioak atmosfera gurutzatzen du ia berotu gabe, eta lurreraino heltzen da. Lurrak energia hori xurgatzen du, eta, gero, bero gisa isurtzen du (erradiazio infragorria), harekin kontaktuan dagoen airearen tenperatura igoaraziz.
Horregatik, airerik beroena lurraren gainazaletik hurbil egoten da, eta ez atmosferaren geruza altuenetan.
Presio atmosferikoa eta dentsitatea
Atmosfera masa, eta, hortaz, pisua duten gasen nahasketa da. Itsas mailan, aireak gainean duen aire zutabe osoaren pisuari eusten dio, eta horrek presio atmosferiko altua sortzen du. Altitudean gora goazen heinean, aire gutxiago dago gainetik; beraz, presioak bera egiten du. Horregatik, aireak dentsitate txikiagoa du, hau da, haren molekulak bereiziago daude.
Eta airearen dentsitatea funtsezkoa da tenperaturarako. Gas molekulak elkartuago daudenean, haien artean talka egiten dute, eta hobeto transmiti dezakete energia termikoa. Aitzitik, bereiziago daudenean, energia termiko txikiagoa biltegiratzen dute.
Hozte adiabatikoa
Orduan, ikusi dugu aire masa batek gora egiten duenean, kanpoko presioak behera egiten duela. Ondorioz, airea hedatu egiten da. Hedatzean, gasak lana egiten du (inguratzen duen airea bultzatzen du), eta, horretarako, bere barne energiaren zati bat erabiltzen du. Emaitza tenperaturaren murrizketa da, kasu askotan kanporantz beroa galtzen ez bada ere. Prozesu horri hozte adiabatikoa deritzogu, eta meteorologiako mekanismo garrantzitsuenetako bat da.
Gutxi gorabehera, aireak gora egiten duenean inguruarekin beroa partekatu gabe eta kondentsaziorik gertatu gabe, haren tenperaturak 9,8 C inguru egiten du gora 1.000 metroko (horri gradiente adiabatiko lehorra deritzogu).
Hala ere, benetako atmosferan ohikoa da igoera prozesuan zehar dagoen ur baporearen zati bat kondentsatzea. Kasu horretan, batez besteko jaitsiera 6,5 °C ingurukoa da 1.000 metroko, eta horri gradiente termiko bertikala deritzogu.
“Manta” efektu txikiagoa altueran
Aireak isolatzaile termiko gisa dihardu. Zenbat eta dentsoagoa, orduan eta beroarekiko erresistenteagoa. Inguru baxuetan, atmosferak lurreko beroa espaziora arin ihes egitea oztopatzen duen manta bat balitz bezala funtzionatzen du.
Mendietan, aire gutxiago dagoenez, efektu hau askoz txikiagoa da. Beroa errazago galtzen da, bereziki gauean. Horrek azaldu egiten du zergatik goi mendietako tenperaturak oso baxuak izan daitezkeen gauetan.
Lurraren, elurraren eta haizearen papera
Gainazal motak ere eragiten du. Mendietan, ohikoa da harri biluzia, lur pobreak edo elurra aurkitzea. Elurrak albedo altua du (gainazal batek eguzki erradiazioa islatzeko duen gaitasunaren neurria). Hau da, jasotzen duen eguzki erradiazioaren zati handi bat islatzen du. Hala, energia gehiago islatu eta gutxiago xurgatzean, lurra gutxi berotzen da, eta gutxiago islatzen du airera.
Bestalde, altueran, haize gehiago egoten da presio aldeen eta oztoporik ez egotearen ondorioz. Haizeak ez du murrizten airearen benetako tenperatura, baina handitu egiten du giza gorputzaren bero galera, ezabatu egiten duelako azala inguratzen duen aire beroa. Horrek hotz handiagoko sentsazio termikoa eragiten du, graduak berberak izan arren.
Badago salbuespenik?
Bai. Egoera batzuetan, inbertsio termikoa gertatzen da, non aire hotza haranetan harrapatuta geratzen den, eta aire beroena gainetik dagoen. Kasu horietan, hotz handiagoa egin dezake behean mendiaren goialdean baino. Dena den, egoera horiek behin-behinekoak dira, eta ez dute arau orokorra aldatzen.
Ohikoena da hotz handiagoa egitea mendi bat igotzean, eta, ikusi dugun moduan, hori gertatzen da atmosferak beste modu batean jokatzen duelako altuerarekin: presioak behera egiten du, airea hedatu eta hoztu egiten da, gaitasun txikiagoa dago beroa mantentzeko, eta lurrak energia termiko txikiagoa sortzen du. Fisikaren eta kimikaren legeek gure eguneroko bizitzan duten eragin zuzenaren adibide bikaina da.
Egileaz:
EHUko Farmazia Fakultateko Geografia, Historiaurrea eta Arkeologia Saileko ikertzailea da.
Artikulu hau The Conversation plataformako Júnior atalean irakur daiteke gaztelaniaz: ¿Por qué cuando subimos una montaña hace más frío? 12-16 urte bitarteko ikaslea bazara eta zientziaren inguruko galderarik izanez gero, bidali helbide honetara: kzk.komunikazioa@ehu.eus