אתחיל בהפתעה קטנה, השאלה שלך נכונה רק בחלקה.
התופעה של ירידה בטמפרטורה עם עליה בגובה נכונה בשכבה הנמוכה של האטמוספרה (עד גובה של 16 ק"מ בערך). בשכבה הבאה קורה דווקא דבר הפוך! הטמפרטורה עולה ככל שעולים בגובה.

בשכבה התחתונה של האטמוספרה (טרופוספרה- Troposphere) כל עליה של מאה מטר תגרום לירידה של כ 0.6 מעלה (צלסיוס).


שכבות האטמוספרה, התמונה לקוחה מויקיפדיה.

יש שתי סיבות עיקריות לירידה בטמפרטורה עם עליה בגובה:

(1). בגובה נמוך (למשל גובה פני הים) עמודת האוויר מעל ראשינו גורמת לדחיסת האוויר (גז) ולכן הצפיפות גבוהה יותר  ליחידת נפח לעומת נפח זהה בגובה 8000 מטר (אוורסט), שם עמודת האוויר קטנה יותר ולכן האוויר פחות דחוס.
אחת התוצאות הישירות לירידה בצפיפות היא הקושי לספק די חמצן.

מכיוון שחום הוא ביטוי של התנגשות אטומים אלו באלו ברור כי באזור בו צפיפות האוויר נמוכה יותר הטמפרטורה תהייה נמוכה יותר.


הר האוורסט, התמונה לקוחה מויקיפדיה.

(2). אטמוספרת כדור הארץ חבה את חומה בעיקר לפני כדור הארץ. קרני השמש מחממים את פני כדור הארץ והם בתורם מקרינים קרינה אינפרא אדומה (קרינת חום). מכיוון שחימום האטמוספרה "מגיע" מלמטה, ברור ששם הטמפרטורה תהייה הגבוהה ביותר.

מאת: דר' מאיר ברק
המחלקה לביולוגיה מבנית
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

11 תגובות

  • רחל

    מדוע התופעה לא מתקיימת בכל

    מדוע התופעה לא מתקיימת בכל שכבות האטמוספרה?

  • עדי

    כיוון שככל שעולים בגובה החום

    כיוון שככל שעולים בגובה החום הנפלט מכדו"א נעשה פחות רלוונטי והסיבה לעליית הטמפ' היא ההתקרבות לשמש

  • אראל מוריס

    טמפרטורה

    טמפרטורה הוא גודל שאינו תלוי צפיפות. הטמפרטורה אינה תלויה במספר ההתנגשויות בין אטומים אלא במהירות האטומים (עוצמת ההתנגשויות). זאת בסתירה למשפט : מכיוון שחום הוא ביטוי של התנגשות אטומים אלו באלו ברור כי באזור בו צפיפות האוויר נמוכה יותר הטמפרטורה תהייה נמוכה יותר. בניגוד למשפט זה אינו ברור כלל. גז יכול להיות בצפיפות נמוכה ובטמפרטורה גבוהה.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאנה גריבנין

    צפיפות וטמפרטורה

    נכון מאוד, הטמפרטורה אכן תלויה במהירות האטומים שבגז.
    באופן כללי, גז יכול להתפשט תוך הגדלת הנפח שלו והקטנת הצפיפות שבו (הקטנת הלחץ) תוך שמירת טמפרטורה קבועה - זה נקרא התפשטות איזותרמית.
    באופן ספציפי, באטמוספרה, אוויר שעולה למעלה מתפשט בגלל שככל שעולים בגובה הלחץ קטן. כאשר חבילת האוויר מתרחבת, היא דוחפת את האוויר המקיף אותה ומבצעת עבודה. התהליך הוא אדיאבטי, כלומר אין חילוף חום ולכן החבילה מאבדת אנרגיה פנימית, והטמפרטורה יורדת. דרך אינטואיטיבית להסתכל על זה היא לחשוב שכאשר מולקולות עולות מעלה הן צוברות אנרגיה פוטנציאלית על חשבון האנרגיה הקינטית שלהן, ולכן הטמפרטורה שלהן חייבת לקטון.

  • רחל

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןביאנה

    תשובה

    רחל שלום,
    האם רצית לשאול משהו בנושא?
    את התשובה לשאלה שלך תוכלי למצוא בכתבה כאן למעלה.
    בברכה,
    ביאנה

  • אסף

    שימשייה

    שאלה:
    במקרה והגזע הנפלא של בני האנוש מצליח לייצר
    שמשייה ענקית, או במקרה של מערות גדולות, אם ניהיה מציאותיים. עובדתית קר יותר. למה? כמה? ואיך זה עובד? תודה מראש

  • ניר סתיו

    ירידת צפיפות האוויר לא גורמת לירידה בטמפרטורה

    הסיבה השניה שציינת היא נכונה, הסיבה הראשונה שגויה.

    טמפרטורה היא גודל תרמודינמי אינטרינסי ולא אקסטרינסי - אינו מתכונתי לכמות החומר. זוהי תכונה ממוצעת של מולקולה בודדת (הטמפרטורה מתכונתית לאנרגיה הקינטית הממוצעת לדרגת חופש במולקולה).
    הטמפרטורה יכולה להיות גבוהה מאוד גם באיזור בו הצפיפות נמוכה מאוד.
    ולראיה - בתרמוספירה האוויר דליל מאוד והטמפרטורה גבוהה מאוד.

  • עופר

  • מאיר

    תשובה

    בשכבות שונות ישנם ריכוזי מולקולות שונים.
    ריכוז גבוה של אדי מים, אוזון ועוד מגיב עם קרינת השמש וגורם לעירור המולקולות = רטיטה שהיא בעצם מילה אחרת לאנרגית חום.

  • עופר