안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.
산에 올라갈수록 공기가 희박해지기 때문에, 이산화탄소와 같은 온실 가스의 농도가 적어져서 기온이 낮아지는 현상이 발생합니다. 이를 공기 상승 냉각이라고 합니다.
공기 상승 냉각은 대기압이 낮아지는 고도가 높아질수록 더욱 강해지는 현상입니다. 대기압이 낮아질수록 분자 간의 충돌이 적어져서 열이 잘 전달되지 않기 때문에, 공기가 상승하면 온도가 낮아지는 것입니다. 이러한 이유로 산 정상에 올라갈수록 온도가 낮아지는 것입니다.
또한, 대기 중의 물분자가 상승하면서 냉각된 공기와 만나면 이것들이 응축되어 구름이 형성됩니다. 구름이 형성되면 지표면으로 드는 태양복사가 차단되어서, 산 정상에서는 일단 구름이 생기면 일반적으로 태양이 가리게 되어서 기온이 올라가지 않습니다.
따라서, 산 정상으로 올라갈수록 기온이 낮아지는 것은 공기 상승 냉각과 구름 형성 등의 현상 때문입니다