¿Por qué cuánto más subes una montaña, más frío hace? La ciencia lo explica

La Tierra está a unos 150 millones de kilómetros del Sol. Aunque subamos una montaña que tenga varios kilómetros de altura, seguimos estando muy muy lejos de este. Por tanto, el Sol no juega un papel relevante en la temperatura del aire a medida que vamos ascendiendo la montaña, y el descenso de temperatura que vamos experimentando no se debe a estar más lejos o un poco menos lejos del astro rey.

Cuando los rayos solares llegan al suelo, este absorbe esa energía, y luego la emite en forma de calor a través de radiación infrarroja, provocando que suba la temperatura del aire que está en contacto directo con el suelo. Es por este motivo que el aire más caliente se encuentra cerca de la superficie terrestre y no en capas altas de la atmósfera.

¿Cómo afecta la presión atmosférica?

La atmósfera está compuesta por una mezcla de gases que tienen diferente masa y por tanto, diferentes pesos cada uno de ellos. Cuando nos encontramos a nivel del mar, el aire tiene que soportar el peso de toda la columna de aire que tiene por encima, produciendo una alta presión atmosférica.

Sin embargo, cuando nos vamos alejando del nivel del mar, vamos subiendo en altitud y el aire tiene que soportar menos aire por encima, por este motivo la presión atmosférica disminuye. Esto permite que el aire sea menos denso, estando sus moléculas más separadas.

Además, si las moléculas de un gas están más juntas, estas chocan más entre sí y pueden transferir mejor la energía térmica. En cambio, cuando las moléculas están más separadas, almacenan menos energía térmica. Por consiguiente, la densidad del aire es clave para la temperatura del aire. A más densidad, menor temperatura, el aire frío es más denso que el caliente.

¿Qué es el enfriamiento adiabático?

Cuando una masa de aire está más caliente, es menos densa y asciende, y la presión externa del aire disminuye. Como consecuencia de esto, el aire se expande y al expandirse, empujando el aire que lo rodea, realiza un trabajo utilizando parte de su energía interna para ello.

El resultado de este proceso es lo que se llama “enfriamiento adiabático”, en el que la temperatura disminuye, incluso aunque no pierda calor hacia el exterior. Siendo uno de los mecanismos más importantes de la meteorología.

Pero en la atmósfera real, durante el proceso de ascenso del aire lo normal es que se condense parte del vapor de agua que existe en la atmósfera, y el descenso medio de temperatura es de 6,5 °C por cada 1000 m. Éste es el gradiente térmico vertical.

Además, el aire actúa como aislante térmico, cuánto más denso es, retiene mejor el calor. Por eso en zonas bajas, la atmósfera funciona como una manta que no permite que el calor del suelo se escape al espacio. Por contra, en las montañas al haber menos aire, el efecto manta es mucho menor, perdiéndose el calor más fácilmente y especialmente durante la noche, registrando temperaturas muy bajas en alta montaña.

¿Qué otros factores influyen?

El tipo de superficie, la cobertura nivosa o el efecto del viento también influyen. En las montañas se suele encontrar roca desnuda, suelos pobres o cubiertos de nieve.

La nieve refleja gran parte de la radiación solar que recibe. Al reflejar más energía y absorber menos, el suelo se calienta poco y por lo tanto, transmite menos calor al aire que está por encima de él.

El viento en altura que se origina debido a las diferencias de presión y a la ausencia de obstáculos, también influye. No reduce la temperatura real del aire, pero sí aumenta la pérdida de calor del cuerpo humano al eliminar la capa de aire caliente que rodea la piel, provocando una sensación térmica más baja, de más frío con la misma temperatura.

Existen excepciones, como cuando se producen inversiones térmicas, en las que el aire frío queda atrapado en el fondo de los valles formano un mar de nubes bajas, y el aire más cálido se sitúa por encima. Aunque son situaciones temporales en las que hace más frío abajo en el valle que en lo alto de la montaña, no cambian la norma general por la que hace más frío al ascender una montaña.