Kuidas mõjutab kõrgus ilma?

Praktiliselt kogu Maa ilm toimub troposfääris, mis sisaldab umbes 75 protsenti kogu atmosfääri massist ja umbes 99 protsenti veeaurust. Troposfäär ulatub maapinnast umbes 16 miili (ekvaatori) ja pooluste (8 miili) kõrgusele poolustel. Keskmiselt tõuseb see veidi kõrgemale kui Mt. Everest. Kogu troposfääris langeb temperatuur ja õhurõhk kõrguse tõustes, mistõttu vihma ja lund esineb sagedamini kõrgemal kui merepinnal. Kui läbite tropopausi või troposfääri pealmise kihi ja sisenete stratosfääri, temperatuur hakkab tõusuga tõusma, kuid õhk on ilmastiku mustri tekitamiseks liiga õhuke see kõrgus.

TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)

Ilm troposfääri ülaosas kipub olema külmem, tuulisem ja niiskem kui madalamatel kõrgustel.

Atmosfääri ülemised kihid peegeldavad suure osa päikese energiast tagasi kosmosesse, kuid peegeldamatu energia jõuab maapinnani ja soojendab seda. See soojus neeldub õhus maapinnal ja seal on temperatuurid kõige kõrgemad. Kui kõrgus tõuseb, langeb temperatuur keskmiselt 3,6 kraadi Fahrenheiti 1000 jalga kohta (6,5 kraadi Celsiuse järgi 1000 meetri kohta). 25 000 jala (7620 meetri) kõrgusel on temperatuur keskmiselt 90 F (50 C) külmem kui merepinnal, mistõttu mägironijad vajavad nii palju külma ilma varustust.

Soe õhk on kergem kui külm õhk, seega kipub õhk maapinnal tõusma, tõrjudes külmemal õhul kõrgemal, mis langeb. See loob konvektsioonivoolud kogu troposfääris ja need on ülekaalus kõrgematel kõrgustel, kus õhk on vähem tihe ja saab vabamalt liikuda. Järelikult on tuul kõrgematel kõrgustel tugevam. Külmem temperatuur kõrgematel kõrgustel tekitab ka sademeid, sest külm õhk ei mahu nii palju niiskust kui soe õhk. Niiskus kondenseerub õhust välja lume ja jääna ning see langeb tagasi maapinnale. Madalamatel kõrgustel, kus temperatuur on soe, muutub vihm, kuid seda ei juhtu kõrgematel kõrgustel, kus temperatuur pole tõusnud üle külmumise.

Sooja ja külma õhu vahetusest tingitud konvektsioonivoolud voolavad mööda mäenõlvade tuulepoolseid külgi ülespoole, tekitades tippude lähedal tugevaid pöörisvooge. Vesi kondenseerub õhust kõrgematel kõrgustel ja moodustab pilved, mis sageli katavad kõrged tipud ja peidavad neid üldse. Vihma ja lund sajab, kui pilved küllastuvad niiskusest. Sademed koos tugeva tuulega tekitavad sagedasi tormiseid ilmastikutingimusi. Vahepeal on mäenõlvade tuulealusel olud sageli ebatavaliselt kuivad, sest sinna jõudvatel pilvedel pole kondensaadi tekkimiseks piisavalt niiskust.

Maa pind ei ole ühtlaselt soe ning öösel või mereranniku lähedal võib maapinna temperatuur olla jahedam kui kõrgematel kõrgustel. Jahe õhk ei tõuse, mistõttu õhk jääb soiku. See seisund, mida nimetatakse inversioonikihiks, võib püsida mitu päeva või nädalat korraga ja selle lähedal linnapiirkonnas võib see püüda kinni sudu ja saasteaineid, luues hingamisteedega inimestele ohtlikke tingimusi tundlikkus.