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Ciencia Nuestra de cada Día

La Naturaleza nos sorprende cada instante con multitud de fenómenos que despiertan nuestra curiosidad. La Ciencia Nuestra de Cada Día es un espacio en el que Ángel Rodríguez Lozano nos incita a mirar a nuestro alrededor y descubrir fenómenos cotidianos que tienen explicación a la luz de la ciencia.

¿Por qué cuando subimos a la cima de una montaña hace más frío si estamos más cerca del Sol?

Cima

            Sobre la cima de una montaña, efectivamente,  estamos más cerca del Sol pero está tan lejos que la diferencia entre la  radiación que llega a la cima y la base de la  montaña es despreciable. Unos pocos datos hablan por sí solos. Imaginemos que subimos a la cima de la montaña más alta de España, el pico del Teide, que es un volcán que se eleva 3.700 metros sobre el nivel del mar, seamos generosos, consideremos que tiene 4 kilómetros de altura. Si restamos esos cuatro kilómetros de los 150 millones que nos separan del Sol veremos que el astro Rey sigue estando a  149.999.996 km de distancia. Como comprenderán la diferencia de temperatura no puede ser apreciable. Así pues, las causas de que el ambiente sea más frío en la cima de las montañas son otras.

Intervienen varios  factores: el calentamiento de la superficie terrestre, la presión atmosférica y, algo que seguro que les suena familiar, el efecto invernadero.

Los rayos solares atraviesan la atmósfera y van a dar sobre la superficie terrestre. La tierra se calienta y, al hacerlo, calienta las capas de aire que están en contacto con ella. La transmisión de calor entre la tierra y el aire es tanto más efectiva cuanto más denso sea el aire, es decir, cuanto mayor sea la presión atmosférica. Es más, cuando aumentamos la presión de una masa de aire, se calienta y, al revés, cuando se expande se enfría. Nuestro frigorífico se aprovecha de eso para mantener fríos los alimentos.

La presión atmosférica mide  el peso del aire que tenemos encima de nuestras cabezas. La atmósfera es un "mar de aire" y cuanto más profundo sea, mayor es la presión en el fondo. La presión que hay sobre una playa, a nivel del mar, es el doble de la que existe sobre la cima de una montaña que esté a 5.500 metros de altitud. Así pues, al ser mayor la presión del aire, se calienta con más facilidad la base de la montaña que la cima. Además, el aire caliente tiende a subir, al hacerlo se expande y pierde calor, por esa razón las capas más altas son más frías.

A lo dicho se suma el Efecto Invernadero. Cuando los rayos del Sol llegan a la superficie terrestre, ésta se calienta y devuelve la radiación al espacio en forma, no de luz visible, sino de rayos infrarrojos. Ciertos gases de la atmósfera, como el dióxido de Carbono, el vapor de agua o el metano, entre otros -los llamados gases de efecto invernadero-, dejan pasar la luz visible pero absorben la radiación infrarroja,  impidiendo que el calor escape. Como consecuencia, la temperatura en la superficie de la Tierra es mayor de lo que debería, de hecho, si no existiera el efecto invernadero, la temperatura media del planeta rondaría ¡los 16 grados centígrados bajo cero! Es la atmósfera la que atrapa el calor. Al subir a la cima de una montaña, la presión es menor, es decir, el aire es más escaso y, al haber bastante menos aire, la cantidad de gases de efecto invernadero  también es menor.  En esos puntos parte de la radiación que emite la Tierra al calentarse escapa con más facilidad al espacio y, como consecuencia, el ambiente es más frío.

Estas son las razones por las que hace más frío en la cima de las montañas.

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