Vad händer med luften på hög höjd
Luften runt jorden kallas för atmosfären.
Atmosfärens olika lager - SMHI
Atmosfären är indelad i olika skikt efter temperaturförhållanden. Luft är den gasblandning som finns överallt omkring oss i jordens atmosfär, och som vi behöver för att kunna andas. I luften finns även mycket små mängder av andra gaser såsom argon, koldioxid och neon. Mängden fuktighet i luften är i allmänhet en halv till ett par procent. Luften blir tunnare ju högre upp i atmosfären man kommer, därför att man där inte har lika mycket luft ovanför sig som vid jordytan och för att gravitationen inte är lika stark på hög höjd, varför molekylerna i luften inte pressas ihop nedåt lika hårt som vid markytan.
På höga höjder måste man därför ta många fler andetag för att få i sig samma mängd syre. Det är därför det känns jobbigt att röra sig på till exempel höga berg. Atmosfären delas in i olika lager beroende på höjd över jordytan och temperaturförhållanden. Troposfären innehåller i princip allt vatten och det är också här allt väder sker, även om vissa typer av moln kan förekomma högre upp.
Ovanför troposfären och upp till ca 50 km höjd har vi stratosfären där ozonlagret finns. Ytterligare längre från jordytan ligger mesosfären som är atmosfärens kallaste lager. Atmosfärens sista lager kallas termosfären , och detta sträcker sig flera hundra kilometer ut från jordytan. Utsattheten för solstrålningen gör att temperaturen återigen ökar med höjden, för att högre upp bli relativt konstant.
Så här högt finns inga moln, men däremot norrsken. Att det främst är den upphettade jordytan och inte solens strålar som värmer upp atmosfären visar sig bland annat under klara morgnar, då temperaturen kan fortsätta att falla en stund efter det att solen har gått upp. Eftersom temperaturen en solig morgon ökar i takt med att solen stiger på himlen kan man lätt tro att det är solens strålar som direkt värmer upp atmosfären.
Men det mesta av solens strålning går rakt igenom luften och lämnar den till största delen opåverkad ouppvärmd. I stället är det den av solstrålarna uppvärmda jordytan, som värmer luften som ett värmeelement. Det sker först när solen stigit tillräckligt högt och varit uppe tillräckligt länge för att markytan ska börja värmas. Det är sedan markytans värme som sprider sig till den ovanliggande luften.
I varm luft rör sig molekylerna fortare än i kall. Genom sin större rörelseenergi tillkämpar de sig ett större utrymme, luften expanderar. Med samma massa fördelad över en större volym minskar tätheten och volymen börjar stiga uppåt som en luftbubbla.
Det hela är i stort sett samma sak som bubblorna som stiger uppåt när vatten kokar i en kastrull. Luften är dock sällan helt torr utan innehåller vattenånga.
Luft - SMHI
Vid ett visst temperaturfall, beroende på mängden vattenånga, börjar denna att kondenseras, omvandlas till vatten. Till en början bildas bara små droppar molndroppar , senare möjligen större regndroppar. Den värme som tidigare gick åt för att avdunsta vatten till vattenånga frigörs nu och tillförs luften, som därför avkyls lite långsammare. Moln uppstår när fuktig luft tvingas röra sig uppåt och kyls av så att vattenångan i luften kondenserar och blir till små vattendroppar eller iskristaller.
Detta kan till exempel ske när varm luft passerar över ett kallare område, rör sig uppför ett berg, eller vid en varm- eller kallfront. Molnen löses upp igen när luften sjunker och kyls av inom större områden.
Så funkar kroppen på hög höjd
Cirka 40 procent av jorden är täckt av moln. Detta värde är mycket nära konstant, till om med från en dag till nästa. Moln kan - förutom vatten - också bestå av stoftpartiklar från exempelvis vulkanutbrott eller sandstormar. Formen på ett moln beror dels på hur vindarna blåser och dels på hur temperaturen varierar i atmosfären. Molnens färg beror på om de är solbelysta eller ligger i skugga.