Question

¿Por qué hace más calor en las partes bajas de la montaña y más frio en las partes altas?

Answer 1

Aunque la proximidad del suelo (que absorbe la radiación solar y la reemite como radiación infrarroja principalmente, es decir, calor) influye en que la temperatura sea mayor próximos al suelo, no es el único factor.
La demostración de ésto es fácil. ¿Acaso en lo alto de una montaña no hay suelo próximo para calentar el aire y sin embargo, la temperatura es menor que abajo?

Cuando se considera la variación de temperatura según la altura hay que atender a que la atmófera es un gas heterogeneamente distribuido en al altura. Cuanto más alto menor rpesión y menor densidad. Siguiendo la ecuación de los gases ideales, para hacernos una idea simplemente, sabemos que la temperatura está directamente relacionada con presión volumen y cantidad de materia, es decir con presión y densidad.
Si atendemos a la ecuación fundamental de la hidrostática que nos dice que la presión disminuye con la altura debido a que la gravedad es menor, podremos deducir que esto conlleva una disminución de temepratura. Ciertamente en lo alto de una montaña la temperatura será mayor garcias al suelo que si estamos a la misma altura pero en medio del aire sin suelo cerca.
Sin embargo no quiero confundir anadie haciendole creer que la gravedad en lo alto de una montaña es terriblemente pequeñas. Nada de eso. pero para que exista equilibrio hidrostático en la atmósfera, cierta región de aire a cierta altura tiene que tener una rpesión que es el peso de todo el gas sobre esa capa. ¿que ocurre? cuanto más alto, menos peso tiene que soportar porque menos atmósfera tiene. ya que en als capas altas debido a la disminución de la gravedad la atmósfera se va enrareciendo hasta llegar finalmente al vacio del espacio.

Hay que teenr en cuenta que esta tendencia se da en las capas bajas de la atsmófera, (hasta la tropopausa, que es el límite de altura de las nubes). Más allá de la tropopausa la temepratura en evz de disminuir vuelve a crecer, debido a las reacciones energéticas que hay debidas a la interacción de las radiaciones solares y los gases de la atsmófera.
A esa altura (11 km) la radiación solar a penas no se ha atenuado y es donde, por ejemplo, ocurren las reaciones entre la capa de ozono y las radiaciones ultravioletas.

Conclusión: El suelo influye hasta cierto punto, pero su influencia no va más allá de unso centenares de metros a lo sumo. La causa principal es la disminución de la presión atmosférica por el equilibrio hidrostático de la atmósfera. y en último término, a gran escala, por la disminución de la gravedad con la altura.

Un último dato, el gradiente de temperatura en la atmósfera "seca" (es decir sin tener en cuenta vapor de agua presente) o dicho de otro modo, la disminución de la temperatura con la altura es aproximadamente 6,5 Kelvin por kilómetro en termino medio.