为什么海拔越高离太阳就越近,而气温反而越低呢?

如题所述

这是很正常的现象,随着海拔的升高,温度会越来越低。太阳的热度主要来自于辐射,可是辐射是没办法直接给到大气温度的,必须通过地面进行反辐射。海拔越来越高,大气距离地面也就越来越远,根本无法很好的传递热度。人们常说的“高处不胜寒”,就是这样的道理。

1、太阳辐射没办法直接给到大气

地球的温度主要是来自于太阳,很多人可能表示不理解,认为距离太阳越近应该温度越高,海拔高的地方不应该那么冷。实际上这种想法是完全错误的,太阳传递热度可不是依靠的大气,温度主要来自于太阳辐射,大气根本无法接受太阳的辐射,只能随着地面的温度提高而提高。温度率先提高的是地球表面,也就是我们脚下所踩的土地。土地在受到太阳的辐射之后,会把热度散发出去,此时空气中才会感觉到热量。

2、空气中的大气会接受红外线的热量

虽然太阳辐射无法给大气带来温度,但是可以通过地面反射的红外线,来进行传递。也就是说温度是由低到高的,最热的地方实际上就是脚下。在夏天的时候往往会比较明显,我们光脚走在地上会觉得很烫,可是站在太阳下却可以坚持很久,就是这个原因。也正是因为如此,古人才有了“高处不胜寒”的说法,位置越高温度越低。哪些海报高的地区温度普遍较低,就是由于距地地表太远。大气中的温度主要是靠二氧化碳和水汽吸收,就跟夏天开窗户通风是一样的道理。

很多事情是不可以想当然的,我们必须从科学的角度进行观察。逻辑思维需要依据科学道理,才能进行合理的推断,盲目瞎猜是没有结果的。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2020-09-19

太阳内部时时刻刻都在进行着核聚变反应,为包括地球在内的太阳系所有星体提供能量来源,地球依靠温暖的阳光滋养着万物,迎来了生命的诞生,推动了生物的繁荣和发展。在我们的印象中,距离热源越近,那么我们所感受到的温度就会越高,比如围着火炉烤火。太阳是一个质量非常巨大的热源,那么,在地球海拔较高的地方距离太阳就近,为何温度不是越来越高,而是要比低海拔地区的低呢?


我们先来看一下热量的几种传递方式

我们日常生活中,用温度计测量或者用身体直接感受到温度的变化,其实就是发生了热量的传递过程,如果从系统来看,热量从一个系统传递到另外一个系统,或者从这个系统内的一个部分转移到另外一个部分,那么就实现了热量的传递过程。我们日常生活中看到的热量传递和引起的温度变化,这其实只是一种热量传递的方式。


热传导。主要通过固体或者固体、液体共同作为传导媒介完成的热量传递方式。发生热传导的原因是由于物体内部中的微观粒子,在发生热运动的基础上,通过相互之间的碰撞,实现热量从高温部分向低温部分、或者从高温物体向低温物体转移。热传导转移的是热量,而不是温度,温度只是一种表明物体微观粒子平均动能的标量;热传导更不是转移的“冷”,当手里抓住冰块,一会手冷了,有人说是冷发生了转移,这是不正确的,转移的只是热量,热量从手传导到冰上,引起手温度下降,冰温度上升。

热对流。与热传导一样,热对流也需要特定的物质作为热量传输的媒介,只不过热传导需要的是固体,热对流是液体和气体。通过具有流动性质的媒介,热量从一个物体转移到另外一个物体,或者从物体的一部分转移到另一个部分。这种热量传输过程,我们生活中也是经常遇到的,比如烧开水,既有水壶的热传导、水分子之间的热传导,也有作为液体的水的热对流作用;再比如大气运动中的空气对流,也是典型的热对流现象,热空气密度小向上升,冷空气密度大向下降,从而产生降雨、降雪等天气。

热辐射。这种热量传输过程与以上两种都完全不一样,它不需要任何媒介物质的参与,而是物体本身所固有的一种性质,就是组成物体的微观粒子时时刻刻都处于不断运动之中,就会拥有比绝对温度要高的温度,从而以电磁波的方式携带着能量向外释放,温度越高,那么这种热辐射强度就会越大,电磁波的波长就越短;温度越低,热辐射强度就越小,对应的波长就越小。热辐射是宇宙中最常见的一种热量传输方式,它可以使从恒星中发出的热量,穿过物质极其稀少的宇宙传输空间到达很远的地方。


再看一下热量从太阳到达地球的过程

从太阳释放的能量,穿过茫茫宇宙空间到达地球,其中分为几个不同的阶段,其占据主导地位的热量传输方式也不一样。主要包括:


第一阶段:从太阳表面到达地球大气层的外围。这个过程中热辐射占据绝对的主导,因为空间中的物质密度极低,热量基本不能以热传导和热对流的形式传递。理论上在真空中通过电磁波的方式可以将热量带到无限远的地方,但是宇宙空间不是真正意义上的真空,其中还含有微量的气体分子和星际尘埃,对电磁波具有一定的反射和吸引作用,因此在宏观距离的尺度上看,距离恒星越远的地方热量也会发生逐渐的递减。

第二阶段:进入大气层散逸层之后。这层的空气虽然密度较低,但是在太阳紫外线和宇宙射线的作用下,大部分的气体分子发生电离,质子和氦核的含量很高。太阳辐射中通过电磁波携带的能量,转化为电离气体内能的效率很高,因此散逸层的温度急剧升高,可以达到上千度,是地球大气层中温度最高的部分。不过,随着散逸层高度的下降,电离气体的含量越来越低,温度下降得很迅速,到达散逸层底部时温度已经降到-50多度。

第三阶段:进入平流层之后。这里气体分子仍然稀薄,不过臭氧含量逐渐增多起来,臭氧可以强烈吸收太阳辐射中的紫外线,从而使内能增加,温度升高,在平流层距离地面60公里左右的区域,又达到一个温度的峰值,只不过这个峰值的绝对温度较低,是相对于其它区域而言的。

第四阶段:进入对流层之后。这部分的大气层因为距离地面较近,因此获取的热量,主要取决于来自地面的长波辐射,而非太阳的热辐射,因此距离地面越高,地面长波辐射的作用就相对减弱,温度下降,一般每升高100米,温度就下降0.6摄氏度。

决定温度高低的主要因素

从以上的分析可以看出,对于任何一个系统来说,决定着其温度高低的因素,主要取决于它所接收到的转移热量数值。而这个数值的多少,则是热辐射、热对流、热传导3种热量传递方式的综合作用,因此,热源辐射强度的高低、距离的远近、系统物质组成这3个方面是决定物体温度高低最关键的因素。对于地球来说:


太阳辐射强度的变化可以忽略不计,在现有时间尺度衡量下,太阳本身所释放的热量几乎不变。

与太阳的距离有微弱的变化,比如不同区域的海拔、近日点和远日点的距离差异,都会使被测量温度的地区与太阳的距离有所差异,但这个差异与地球与太阳的平均距离(14960万公里)相比,又可以忽略不计。

地球系统物质组成影响地球温度,主要来自于地球大气层的分布和组成的差异,这是决定地球温度垂直方向上变化最直接和最主要的原因。而推动垂直方向上温度变化,主要依靠两个方面的辐射强度,一个是太阳的短波辐射,另一个是地面的长波辐射。其中近地面的对流层,主要以吸收来自地面的长波辐射为主,靠气体分子吸收长波辐射,转换成分子的内能实现升温和保持温度的目的。

总结一下

之所以地球海拔越高的地区温度越低,主要原因在于大气层的分层结构,地面上的高山即使海拔再高,也是处于对流层之内,这里越往上,气体分子越稀薄,那么接收热辐射转化为内能的总量就越低。同时,对流层之内的气体分子,所能接收到的热辐射来源,主要来自于地球的长波辐射,因此造成了在对流层之内越往上,所接收到的长波辐射效率越低、温度也相应下降的现象。

第2个回答  2019-12-10
地球表面大约每升高1千米,气温就会下降6℃左右。 产生这种现象的原因,是由于太阳辐射的能量不是直接给大气的,也就是不是太阳直接把大气晒热的。太阳辐射首先是照射在地球表面,从而使得地表温度升高,也就是“太阳暖大地”。地面在温度升高的过程中也向外以红外线的方式向外释放能量,我们称为地面辐射,而大气中的二氧化碳和水汽等会强烈吸收红外线,从而地面就把热量给了大气,我们称为“大地暖大气”,也就是说地面是对流层大气的直接热量来源,海拔越高,越远离地面,得到的地面辐射越少,温度越低。
第3个回答  2019-12-10
这和大气有很大的关系,大气具有恒温的作用,海拔越高的地方,大气的含量相对来说比较低,温度自然而然会比较低。
第4个回答  2019-12-10
因为太阳离地球太远了,太阳光中的紫外线是无法直接被地面吸收的,海拔越高,气压越低,空气就稀薄了,所以热量就丢失了
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