Почему за бортом самолёта температура воздуха очень низкая?

За бортом самолёта температура воздуха очень низкая прежде всего потому, что пассажирские самолёты летают на большой высоте, обычно около 10–12 километров. С увеличением высоты воздух становится всё более разреженным, и его давление падает. Когда давление уменьшается, воздух расширяется, а при расширении газ охлаждается. Это обычный физический эффект.

Кроме того, воздух у поверхности Земли в основном нагревается не напрямую от Солнца, а от самой земной поверхности. Земля поглощает солнечное излучение, нагревается и уже потом передаёт тепло нижним слоям атмосферы. Чем выше от поверхности, тем слабее этот нагрев. Поэтому в тропосфере, где и летают самолёты, температура обычно снижается с высотой.

На крейсерской высоте температура за бортом нередко бывает около −40…−60 °C, а иногда и ниже. Это считается нормальным. При этом внутри самолёта тепло не потому, что снаружи не холодно, а потому, что салон герметизируется и отапливается системами самолёта.

То есть причина проста: самолёт летит очень высоко, там низкое давление, разреженный воздух и почти нет нагрева от земной поверхности, поэтому за бортом очень холодно.