親愛なるアンドレア、

おっしゃる通りです。 もし私たちが山の中に旅行したら、もっと寒く感じられると思います。 全ては私たちの大気が関係しているのです。 いつもは考えないかもしれませんが、私たちは基本的に巨大な空気の海の中で生活しているのです」

「地球を住みやすくしている大きな要素です」と、友人のシェリー・プレスリーは言いました。 彼女はワシントン州立大学大気研究所の環境エンジニアです。 「重力と大気がなければ、私たちが呼吸する酸素はすべて宇宙へ飛び出してしまうでしょう」

私たちの大気には、小さな構成要素、つまりガス分子があり、それが私たちが呼吸する空気を作っていると、彼女は言いました。 私たちは、ガスの量を常に見たり感じたりすることはできませんが、測定することはできます。 気体の質量や、ある場所にある分子の数を計算することができます。

「地球の表面に立っていると想像してみてください」とプレスリーさんは言います。 「あなたの頭上には、大気の頂点まで伸びる空気の柱があります。 その空気の柱があなたの頭を押し下げているのです。 これが圧力です」

「さて、あなたが見つけられる最も高い山に登って、その上に立ってください」と彼女は付け加えます。 「あなたの頭を押し下げている空気の柱は短くなっています。 最初の場所にある柱よりも質量が少ないのです」

海面の高さに近いと、気圧は大きくなります。 ここでは、構成要素や分子がかなりつぶれている。 気体の圧力が大きいと、温度が上がります。

山の上では空気が薄く、圧力が低く、分子や構成要素がより広がっていると言われたことがあるかもしれませんね。 気体の圧力が下がると、温度も下がります。

圧力は質問の最初の部分に対する答えの大きな部分を占めています。 もうひとつは、太陽に関する質問です。 太陽は地球の表面から約4,900億フィート離れています。 山は高く見えるかもしれませんが、地球と太陽の距離に比べれば、かなりちっぽけなものです。 圧力と太陽も天候に大きく関係していると、プレスリーさんは言います。 太陽光が大気を通過するとき、地球の表面を温めます。 地表が暖かくなると、地表近くの空気の分子に熱を送り返し、暖める。 空気の分子は上昇します。

さらに寒い山の上の空気は、実際には沈み始めます。 この沈んだ空気は圧縮され、押し固められ、加熱される。 この空気の混合は対流と呼ばれ、気象の中心をなしています。 また、このシステムによって、寒い山々から暖かい海岸まで、私たちの住む地球の表面は十分に暖かく保たれているのです。