Per quale motivo salendo di quota la temperatura è di regola più fredda?
Sembra un'ovvietà, ma siamo sicuri di conoscerne veramente il motivo? Rinfreschiamoci le idee.
Partiamo dalla pressione atmosferica
Salendo di quota la pressione atmosferica diminuisce. Dobbiamo immaginarci la pressione come il peso di tutte le molecole che sono presenti nella colonna d'aria che dal terreno si estende fino alla sommità dell'atmosfera. Se in una località viene misurata una pressione di 1000 hPa ad esempio significa che l’aria all’interno di una colonna con una superficie di 1 metroquadrato ha una massa di circa 10 tonnellate. Salendo in quota, la pressione dell’aria diminuisce perché la colonna d’aria che si trova al di sopra diventa gradualmente meno voluminosa e contiene dunque sempre meno aria.
L'effetto sulla temperatura
Salendo di quota, il volume di aria si può dunque espandere, poiché ha meno peso che lo comprime. Ed è proprio questo fattore, l'espansione, che determina il raffreddamento. Al contrario, quando il peso del volume di aria aumenta, ad esempio scendendo alle basse quote e trovandosi dunque con un volume di aria maggiore sopra le nostre teste, avviene un riscaldamento per compressione.
L'azione della compressione sulla temperatura avviene, oltre che in una situazione standard come quella indicata qui sopra, dove l'aumento della temperatura è provocata unicamente dalla quota, anche in altre situazioni, in cui la compressione è ulteriormente accentuata. Ad esempio nelle situazioni di favonio, in cui la discesa accellerata dell'aria lungo le vallate sottovento aumenta l'effetto di compressione e dunque di riscaldamento dell'aria. Anche le situazioni di alta pressione aggiungono compressione verso il basso e dunque riscaldamento; si parla in questo caso anche di subsidenza.
Tornando alla domanda iniziale, la temperatura dell'aria salendo di quota in genere diminuisce poiché le molecole sono meno compresse dal peso del volume di aria soprastante. In media, o nella cosiddetta atmosfera standard) la temperatura scende di circa 6,5°C ogni 1000 metri di dislivello (questo valore si chiama "gradiente termico verticale standard").