海拔越高空气越稀薄,主要与地球引力、气压和空气分子分布变化有关,具体原因如下:
地球引力减弱
地球引力是吸引大气分子向地表的关键因素。随着海拔升高,地球对空气的引力逐渐减弱,导致大气层中的气体分子数量减少,空气密度降低。
气压随海拔递减
气压是单位面积上大气柱的重量,与海拔高度成负相关。低海拔地区空气层更厚,气压更高;高海拔地区空气层变薄,气压降低。气压减小直接导致空气分子间距增大,形成稀薄状态。
空气分子数量减少
海拔每升高1000米,空气分子数量减少约60%。例如,海平面每立方厘米含2550亿亿个分子,而海拔50千米处仅剩约18万亿个分子,分子密度显著下降。
温度影响空气密度
高海拔地区气温随高度升高而降低(约每升高1千米下降6℃),低温导致空气收缩,进一步降低密度。但这一因素在海拔5000米以上时影响逐渐减弱。
总结 :海拔升高导致地球引力减弱、气压降低和空气分子减少,共同作用使空气变得稀薄。这一现象在高山、高原等地区尤为明显。