'높은 곳일수록 춥다'고 느끼는 진짜 이유는?

'높은 곳일수록 춥다'고 느끼는 진짜 이유는?

-단열 팽창이 변화시키는 체감 온도

태양에 가까울수록 따뜻한 건 당연하다. 이런 상식적인 생각으로 볼때는, 높은 장소에 오르면 태양과 가까워져 온도가 높아지기 마련인데,  실제는 그와 다르다. 왜 그럴까?  

그것은 공기의 '단열 팽창' 탓이다. 공기를 급하게 압축하면 온도가 올라가고, 역으로 팽창시키면 온도가 내려간다. 

하루중 태양의 일교차에 의해 지면이 따뜻해지면 그 바로 위의 공기도 따뜻해지고, 따뜻해진 공기는 가벼워져 위로 상승한다. 공기가 상승하면 압력이 내려가고 따라서 공기가 팽창한다. 이 때 온도가 내려가게 된다.

그러므로 높은 산에 올라가면 추워지는 것은 사실 '공기'가 차가운 탓이다. 태양 빛이 내리쬐는 강도만을 따지면 높은 산 족이 따뜻하기 마련이다. 

따라서 실제로 하루 동안의 지면 온도를 측정해 보면 높은 산 쪽이 결국  더 높다. 더구나 차가운 바람이 불지 않는날,  움푹 패인 곳에 있으면 영하의 날씨에도 덮게 느껴진다. 코카서스 지방의 높은 산,  에레부레스산(표고 약 5,600m)의 중턱에서 그 지방 사람들은 놀랍게도 일광욕을 한다. 

그 곳에는 모스코바 대학의 우주선 관측소가 있어서, 거기서 심포지엄이 개최되면 그 기회에 등산을  하는데, 그 때 그런 광경을 우연히 보게 되었다. 

백인은 일광욕을 자주 하지만, 아무리 그렇다고  해도 코카서스의 영하 기온에서 일광욕이  가능하리라고는 생각하지 않았다. 

결국 산이 추운 것은 공기 탓이다. 그러나 더욱 높이 올라갈수록, 그래서 태양에 접근할수록 공기의 층은 엷어지고 단열 팽창은 관계가 없어져, 온도는 올라간다. 

높은 상공을 비행하는 인공 위성에서는 태양 빛을 직접 쬐는 면이 수백도(경우에 따라 1,000도를 넘는다)나 되고, 금속 부분에 질적 변화가 일어나는 일도 있다. 

이 때문에 우주선은 끊임없이 회전을 계속해 어느 한 면만 태양 빛이 비치는 것을 방지하고 있다.