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高原为什么冷(离太阳更近应该更热,可为什么海拔上升反而使温度更低)

时间:2023-09-27 08:46:15阅读:

高原为什么冷(离太阳更近应该更热,可为什么海拔上升反而使温度更低)

如果我们在冬天围着一个火堆或烤火炉取暖是不是距离火堆或烤火炉的距离越近就越暖和啊?有人会说当然是的。在人类掌握生火的方法之前地球上的热量主要就是来自于太阳,那么按说离太阳越近的地方就该越热才对啊,可为什么地球上海拔最高的青藏高原却比平原地区更冷呢?首先我们要明白在其他条件完全相同的前提下离太阳越近的确会越热。

太阳系八大行星中距离太阳最近的水星平均地表温度高达179℃,最高温度甚至可以达到427℃。这可就要比地球的气温热得多了,那么为什么地球上距离太阳更近的高海拔山区反而比平原地带更冷呢?这里必须强调的是:“离太阳越近就越热”这个结论是建立在其他条件完全相同的前提之下,然而与太阳的距离远近并不是决定温度高低的唯一条件。

我们在日常生活中基于常识就会知道距离火堆越近就越暖和,然而地球上的火堆所能温暖的范围其实非常有限,所以距离稍微变化就会影响很大,我们可以很明显地感觉到这种变化。然而地球距离太阳的平均距离约为万公里,地球的远日点和近日点相差约500万公里,所以地球即使在距离太阳最近的近日点位置时仍与太阳相距大约万公里。这是一个相当遥远的距离。

阳光直射时同样的热量所照射的面积就小,这样单位面积得到的热能就大,因此太阳直射时温度就高。太阳斜射时同样热量所照射的面积就大,单位平均得到的热量小,因此温度就要低些。所以中午太阳直射时的温度就会高于一早一晚太阳斜射时的温度。早上的阳光本来并不热,随着地球持续接受足够的阳光加热就使地表温度逐渐上升,然后到了下午又随着日地运动逐渐降温。

地球表面在接受太阳热量的同时也会向四周散热。这一散热过程使我们周围的空气得到加热。空气的温度就是我们日常所感受到的温度。所以我们平时所感受的气温直接热源不是太阳,而是太阳的热量发射到地球表面之后所扩散的。在这一过程中空气对太阳热量的吸收是与大气密度直接相关的:气体分子密度越大就能吸收更多的太阳能量,分子运动越激烈就使我们感受到的温度就越高。

高海拔地区由于空气稀薄、气压低,因此对太阳光吸收的热量保温效果就差。其实高海拔地区的阳光确实更毒辣了,所以西--的高原红其实就是太阳晒的结果。然而当地的稀薄空气对太阳光热的吸收远抵不过散热快,所以同一纬度的高原地区通常要比低海拔地区更冷。在地球大气层的对流层内海拔大约每升高100米将导致气温下降大约0.6度。这里的前提条件是必须是在对流层内。

如果是在平流层内情况恰恰反过来:随着高度的增加会使温度更高。平流层的气温分布与存在着大量臭氧能直接吸收太阳辐射有关:臭氧吸收的太阳紫外线把平流层的顶部加热,而在平流层的底部来自顶部的传导及下部对流层的对流正好在那里抵消。所以平流层的主要热源不是像对流层那样来自地面散热,而是直接来自于太阳紫外线辐射,所以随着高度的增加使其与太阳的距离更为接近也就变得更热。

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