Proč je na horách větší zima, když teplý vzduch stoupá vzhůru?

Řešení úlohy

Víme, že teplý vzduch stoupá vzhůru. Když se vzduch ohřeje, jeho molekuly se pohybují rychleji. Vzduch se proto rozpíná a stejné množství vzduchu pak zaujímá větší objem. Tím se stává řidším, tedy má menší hustotu než okolní chladnější vzduch. Proto má tendenci stoupat vzhůru.

Mohlo by se tedy zdát, že čím výše se dostaneme, tím by tam mělo být tepleji, protože teplý vzduch stoupá. Jenže vzduch při stoupání nezůstává pořád stejný. Během cesty vzhůru se totiž mění podmínky, ve kterých se nachází.

S rostoucí výškou nad zemí je nad námi stále menší sloupec vzduchu. To znamená, že s výškou klesá atmosférický tlak. Stoupající vzduch se tedy dostává do prostředí, kde je tlak menší než dole u země.

Když se vzduch dostane do menšího tlaku, začne se rozpínat. Při rozpínání koná práci proti okolí, a tím spotřebovává část své vnitřní energie. Výsledkem je, že se ochlazuje. Teplý vzduch sice stoupá vzhůru, ale při stoupání se zároveň rozpíná a tím chladne.

Shrnutí

U země je vzduch teplejší → má menší hustotu → stoupá vzhůru → ve větší výšce je menší tlak → vzduch se rozpíná → při rozpínání se ochlazuje.

Proto je ve vyšších polohách obvykle chladněji. Vzduch, který vystoupal vzhůru, už totiž cestou ztratil část své teploty. Není tedy pravda, že by se nahoře hromadil stále stejně teplý vzduch jako dole u země.

A platí i opačný děj. Když vzduch naopak klesá dolů, dostává se do prostředí s větším tlakem. Je stlačován, a při stlačování se naopak zahřívá.

Na horách je větší zima proto, že vzduch, který stoupá vzhůru, se při stoupání rozpíná a ochlazuje.