Hvis du noen gang våknet opp tidlig om morgenen, stablet inn i bilen, og brukte dagen på ski i fjellet, har du sannsynligvis funnet deg selv huffing og puffing hele tiden. Noe av det var nesten helt sikkert på grunn av den gleden av å fly ned snødekte bakker, men du ville ha vært sliter med å få igjen pusten, selv når du går opp trappene til å kjøpe en varm kakao i hytta. Den vanlige forklaringen? "Luften er tynnere der oppe." Det er sant, så langt det går, men her er en litt mer detaljert.

Gravity

Alt på Jorden blir trukket nedover av styrken av jordens gravitasjon. Og alt blir trukket nedover med nøyaktig den samme akselerasjon, uavhengig av størrelsen på objektet. Det vil si, en bowlingkule, en tennisball, og en ping pong ball alle er underlagt den samme akselerasjon. Mindre objekter er også underlagt det samme akselerasjon: en blåbær, dine finger gresset, en øyenvippe - alt får trukket nedover av tyngdekraften, og alle faller til overflaten av jorden. Nå tror enda mindre. Hvert molekyl av luft er også trekkes nedover mot jordoverflaten. Forskjellen er, har de fleste luftmolekyler ikke falle ned til overflaten. En annen kraft motsetter deres fall.

Hydrostatisk Equilibrium

Den eneste grunn til at luftmolekylene ikke faller ned til jordoverflaten, er at en annen kraft presser tilbake mot kraften fra tyngdekraften. At kraften er lufttrykket. Du kan forestille seg en luftsøyle som typen som en fjær. Hvis du legger en fjær på sin side, vil det være en viss lengde. Hvis fjæren ikke er for stiv og ikke for myk, og du legge den på slutten, vil det være kortere, fordi tyngdekraften trekker den ned. Det vil ikke flate ned i en pannekake, fordi fjæren presser tilbake mot tyngdekraften. Det er det som holder luften rundt jorden fra flatte inn i en liten pannekake lag på bakken: trykket presser tilbake mot tyngdekraften.

Trykk vs. Altitude

Hvor mye trykk som trengs for å skyve tilbake mot tyngdekraften til enhver plassering avhenger av hvor hardt tyngdekraften presser ned på lufta. Det avhenger av hvor mye luft er over stedet. Ved havnivå, er hele høyden av atmosfæren på jorden blir dratt ned, så trykket er ca 15 pounds per kvadrattomme. På 5000 meter over havet, er det mindre luft over stedet og atmosfærisk trykk er ca 12 pounds per kvadrattomme. Så, når folk sier luften er "tynnere" i høyereliggende strøk, dette er hva de betyr: trykket er lavere, molekyler av luft er mer spredt, og en lungful av luft inneholder færre molekyler i stor høyde.

Oxygen

Oksygen er av spesiell interesse, fordi det opprettholder menneskelig liv. Oksygen utgjør om lag 21 prosent av atmosfæren. At prosent forblir den samme for alle høyder innen noen få miles av jordens overflate - det er ikke før dusinvis av miles høyere at kjemien i atmosfæren endrer seg betraktelig. Så på høyfjellet, oksygen fortsatt 21 prosent av den totale luftvolum, det er bare at det totale antallet molekyler i at volumet har gått ned. Selv om det er flere hensyn, fordi den menneskelige kroppens mekanismer for metabolizing oksygen er komplekse, er hovedregelen at tilgjengelig oksygen går ned som trykket gjør. Så på 5000 meter av høyden, er trykket 80 prosent av det ved havnivå, og det tilgjengelige oksygen er 80 prosent av det ved havoverflaten, også.