Waarom is het in de bergen koeler dan op zeeniveau, als de warme lucht opstijgt?
Freepik
Tijdens de warmste periodes van het jaar zoeken veel mensen verkoeling in de bergen, waar de temperaturen lager zijn dan op de vlakten. Maar hoe is dit mogelijk als warme lucht in de atmosfeer opstijgt? Zou het niet andersom moeten zijn? Hier is de reden voor deze schijnbare tegenstrijdigheid.
De lucht die opstijgt naar de bergtoppen koelt af
Pexels
Er zijn mensen die van de zee houden en mensen die de voorkeur geven aan de bergen, met hun groene landschappen, fascinerende en kronkelige paden en steile wegen die leiden naar de verovering van het doel: de top. Hier ademt men lucht in die duidelijk kouder en ijler is dan de lucht die we op zeeniveau aantreffen, en toch lijkt het een paradox: de warme lucht heeft namelijk de neiging om omhoog te stijgen en daarom zou het op de hoogten van de bergen niet zo koel moeten zijn.
Toch is het precies zo en veel mensen zoeken op de verkoelende bergtoppen een toevluchtsoord voor de vaak ondraaglijke zomerse hitte, om wat excursies in de bossen te maken of gewoonweg om te profiteren van de koelte in de bergen. Maar hoe kan het dat in deze hoge gebieden de temperaturen niet warmer zijn dan in de laaglanden? De reden is dat wanneer de warme lucht langs de bergwand opstijgt, deze druk begint te verliezen totdat deze uitzet en bijgevolg afkoelt.
Lucht verliest druk en breidt uit als het stijgt
Dit fenomeen heeft een precieze naam: het wordt adiabatische koeling genoemd. De reden waarom het in de bergen kouder is dan op zeeniveau en niet andersom, ook al stroomt warme lucht omhoog, is te wijten aan de drukval die optreedt wanneer een massa warme lucht opstijgt. Op dat moment zet de lucht, zoals we al zeiden, uit en verliest warmte in wisselwerking met de omgeving.
Wat gebeurt er als de lucht de top van de berg bereikt? Na het passeren van de top begint de stroom te dalen vanaf de andere kant, de "lijzijde" genoemd. De lijzijde van een berg is de zijde die beschut is tegen de overheersende wind en bevindt zich meestal aan de oostkant van het voorgebergte, aangezien de sterkste wind doorgaans uit het westen waait. Het klimaat aan de lijzijde van een berg of bergketen is warm, maar droog, in tegenstelling tot de andere kant, de loefzijde genoemd, die extreem vochtig is. Tijdens de afdaling vanuit de lucht aan de lijzijde vindt daarom de zogenaamde adiabatische opwarming plaats: het volume van de luchtmassa wordt kleiner, de druk neemt toe en het gevolg is dat de lucht opwarmt.
De rol van de warmte in de zon in de frisse berglucht
Pexels
De druk van de atmosfeer van de aarde wordt bepaald door het aantal moleculen per volume-eenheid en hoe hoger deze gaat, hoe meer deze afneemt. Terwijl het van het oppervlak opstijgt, bijvoorbeeld aangedreven door de wind die langs de zijkant van een berg beweegt, zet het uit en gaat het van een hogere druk naar een lagere druk. Simpel gezegd: uitzettende lucht koelt af.
In het algemeen geldt dat hoe verder je van de grond en het aardoppervlak komt, hoe dunner de atmosfeer wordt: de totale warmte in een systeem is in feite gerelateerd aan de hoeveelheid materie die het bevat. De opwarming van de aarde, die plaatsvindt door zonne-energie, draagt ook bij aan dit proces. Deze warmte wordt gedeeltelijk teruggekaatst in de atmosfeer zonder ooit de lagere atmosfeer te bereiken, en een ander deel wordt verspreid in de ruimte. De atmosfeer weerkaatst ook een deel van deze warmte terug naar het aardoppervlak, en hoe hoger je bent, hoe meer zonne-energie er verloren gaat naar de ruimte, waardoor het moeilijker wordt om de warmte vast te houden.
