Γιατί οι κορυφές των ψηλών βουνών, ακόμα και στους τροπικούς, είναι πάντα χιονισμένες;
Καθώς ο ήλιος φωτίζει τη Γη, το φως του περνάει μέσα από την ατμόσφαιρα η οποία είναι αρκετά διάφανη, όπως άλλωστε θα έχεις μαντέψει από το γεγονός ότι… βλέπεις τον ήλιο. Το φως λοιπόν φτάνει μέχρι την επιφάνεια της Γης δίχως να του έχει συμβεί τίποτα συναρπαστικό στη διαδρομή. Κατόπιν οι διαφόρων μορφών επιφάνειες — οι ωκεανοί, τα δάση, οι έρημοι, οι οροφές των αυτοκινήτων, οι πλάτες των λουόμενων — απορροφούν το φως του ηλίου και θερμαίνονται από αυτό (ενίοτε μαυρίζουν κιόλας). Αυτό μετατρέπει την επιφάνεια της Γης σ’ ένα γιγαντιαίο, ζεστό «καλοριφέρ» που ακτινοβολεί τη θερμότητά του, ζεσταίνοντας τα πάντα γύρω του — όπως πχ. τον αέρα από πάνω του — κατά τον ίδιο τρόπο που ζεσταίνεσαι εσύ δίπλα σε ένα καλοριφέρ.Είναι ευκόλως εννοούμενο, λοιπόν, ότι όσο πιο κοντά θα βρίσκεσαι στην επιφάνεια της Γης, που ακτινοβολεί θερμική ενέργεια, τόσο περισσότερο θα ζεσταίνεσαι από αυτή, ακριβώς όπως ζεσταίνεσαι περισσότερο όσο πιο κοντά βρίσκεσαι σ’ ένα καλοριφέρ. Έτσι, λοιπόν, ο αέρας που εφάπτεται με την επιφάνεια της Γης είναι και ο πιο ζεστός, ενώ όσο πιο πολύ απομακρύνεται από την επιφάνεια της τόσο πιο κρύος θα γίνεται — μέχρι που, γύρω στα 3.000 μέτρα ύψος, όλη η βροχόπτωση θα πέφτει με τη μορφή χιονιού, οπότε τα χιόνια δε θα λιώνουν σχεδόν ποτέ.(Ένας δευτερεύων λόγος για τον οποίο κάνει κρύο στα ορεινά είναι ότι, καθώς οι αέριες μάζες ανεβαίνουν τις ραχούλες και τις βουνοπλαγιές, διαστέλλονται λόγω της χαμηλότερης ατμοσφαιρικής πίεσης και, όταν τα αέρια δια-στέλλονται, γίνονται πιο ψυχρά. )Πώς ακριβώς όμως η επιφάνεια της Γης, έχοντας θερμανθεί η ίδια από τον ήλιο, μεταδίδει τη θερμότητα αυτή στον αέρα από πάνω της; Κυρίως μέσω ακτινοβολίας — με τον ίδιο τρόπο δηλαδή που ένα καλοριφέρ ζεσταίνει εσένα. Η ακτινοβολία όμως δεν είναι ο μόνος τρόπος μετάδοσης της θερμότητας από μία ζεστή σε μία κρύα ουσία. Η θερμότητα μεταδίδεται επίσης με αγωγή και με μεταφορά. Ας ρίξουμε μια γρήγορη ματιά σ’ αυτούς τους δυο μηχανισμούς.
(Συμβουλή: Η θερμότητα αυτή θα παραμείνει μέσα στο δέρμα σου και θα συνεχίσει να σου προκαλεί πόνο για πολύ περισσότερο χρόνο απ’ όσο μπορείς να φανταστείς, γιατί το δέρμα είναι κακός αγωγός της θερμότητας. Σε ένα ελαφρύ έγκαυμα, απομακρύνεις τη θερμότητα απ’ το χέρι σου όσο το δυνατόν πιο γρήγορα ρίχνοντας πάνω του άφθονο κρύο νερό.)Μετάδοση με μεταφορά (γνωστή και ως μετάδοση ή διάδοση): Όταν ανοίξεις την πόρτα του φούρνου για να ρίξεις μια ματιά στο ταψί με το αρνάκι και νιώσεις μια ριπή καυτού αέρα να σε χτυπάει στο πρόσωπο, αυτό που μετέφερε τη θερμότητα από το φούρνο σε εσένα ήταν ο καυτός αέρας. Στη μεταφορά, η θερμότητα… μεταφέρεται μέσω ενός κινούμενου ρευστού, όπως είναι ο αέρας ή το νερό. Στην προκειμένη περίπτωση η θερμότητα χρησιμοποίησε τον αέρα. Όταν ο θερμός αέρας ανεβαίνει μέσα στην ατμόσφαιρα , η θερμότητα ανεβαίνει μαζί του λόγω της μεταφοράς. Οι λεγόμενοι «φούρνοι ρεύματος αέρα» είναι κανονικοί φούρνοι με ανεμιστήρες στο εσωτερικό τους που, επιτυγχάνοντας την κυκλοφορία του καυτού αέρα, επιταχύνουν το μαγείρεμα.Μετάδοση με ακτινοβολία: Φαντάσου ότι βρίσκεσαι απέναντι από ένα καμίνι σιδηρουργείου. Η κάψα του σε χτυπάει στο πρόσωπο από την άλλη άκρη του εργαστηρίου, όμως εσύ οότε ακουμπάς σε κάτι (όποτε δεν είναι αγωγή) ούτε νιώθεις κάποιο ρεύμα αέρα (οπότε δεν είναι ούτε μεταφορά) .Τι είναι; Η θερμότητα εδώ σε φτάνει μέσω ακτινοβολίας: υπέρυθρης ακτινοβολίας, συγκεκριμένα.Η υπέρυθρη είναι μια μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, ακριβώς δηλαδή ό,τι είναι και το ορατό φως, με τη διαφορά ότι, λόγω μεγαλύτερου μήκους κύματος, το ανθρώπινο μάτι δεν μπορεί να τη δει. Το χαρακτηριστικό, που κάνει τις υπέρυθρες ακτινοβολίες μοναδικές, είναι ότι το μήκος κύματός τους είναι ακριβώς αυτό που οι περισσότερες ουσίες μπορούν να απορροφήσουν, οι οποίες, «καταπίνοντας» την ενέργεια της ακτινοβολίας, τη μετατρέπουν σε θερμική. Η υπέρυθρη ακτινοβολία δεν είναι θερμότητα αυτή καθαυτή, παρότι σε πολλά βιβλία θα διαβάσεις ακριβώς αυτό. Προσωπικά την ονομάζω «θερμότητα εν κινήσει». Εκπέμπεται από θερμά σώματα και μεταδίδεται στο χώρο με την ταχύτητα του φωτός, όμως δεν πρόκειται ποτέ να μετατραπεί σε θερμότητα εάν δεν πέσει επάνω σε μία ουσία η οποία θα την απορροφήσει. Μονάχα η ύλη μπορεί να είναι θερμή, γιατί η θερμότητα σχετίζεται με την κίνηση των μορίων και οι ακτινοβολίες… δεν έχουν μόρια.
Ο αέρας τελικά συνεχίζει να ψύχεται δίχως όριο καθώς αυξάνει το υψόμετρο;
Πώς είναι δυνατόν όμως αυτό;
Για να τελειώσουμε όμως τις καθ’ ύψος εξερευνήσεις μας, τι να γίνεται πέρα από την ατμόσφαιρα; Έχεις ακούσει φαντάζομαι ότι η θερμοκρασία στο διάστημα είναι εκπληκτικά χαμηλή, έτσι δεν είναι; Ε λοιπόν όχι, δεν είναι.
Απόσπασμα από το βιβλίο: Ρόμπερτ Λ. Γουόλκε – Τι είπε ο Αϊνστάιν στον κουρέα τουby Αντικλείδι , http://antikleidi.com
