为什么越接近太阳的地方越冷,如珠穆朗玛峰。越离太阳越远的地方越热呢?

01-30发布在栏目【经验】 已阅0

呵呵,这个问题问得非常有意思!

我的专业就是天文学,对这个问题还是比较了解的,下面谈谈为什么珠穆朗玛峰与太阳距离近,但是温度却很低呢?

万物生长靠太阳,地球上的热量绝大部分来自于太阳能

应该说,地球上有生命的存在,一个非常重要的原因就是有太阳的存在。

太阳能是以电磁波的形式向外辐射的,到达地球的太阳能仅占太阳辐射的二十二亿分之一,但是这微不足道的太阳辐射对地球和人类的影响却起着不可估量的作用。

太阳辐射能对人类的生产生活起着重要的作用:太阳能发电、太阳能热水器、煤和石油等矿物燃料固定了太阳能等等,由于太阳辐射的存在,地球上有了风,有了流水,有了万物。

地球上的能源除了太阳能,还有地热能、核能等。

地球外部覆盖着一层厚厚的大气

地球外部的大气层对地球上的生命起着保护作用,一是避免过多紫外线的伤害;二是避免陨石、流星的撞击;三是对地球起着保温的作用。

地球外部的大气层从低到高可以分成对流层、平流层和高层大气。其中对流层与我们的生活最为密切,因为这层大气里面会发生风霜雪雨等天气现象。

对流层的一个特点是,上部冷下部热。

为什么上部冷下部热呢?

我们平时感受到的炎热、寒冷,其实就是感受到的大气温度,那么大气温度的热量来源是什么呢?

接下来回答这两个问题:



大气的热量来源是太阳or地面?

学过高中地理的人都知道这个答案的。

太阳光从遥远的宇宙空间射向地球,会穿过大气层,大气层对太阳光来说几乎是透明的,大气对太阳光的吸收数量极少,绝大多数太阳能到达了地球表面。

地球表面得到太阳辐射以后开始增温,地面增温以后开始向外辐射热量。对流层大气对太阳辐射不感冒,吸收的很少,但是对地面辐射特别感冒,吸收的特别多。绝大部分地面辐射被大气吸收掉了,因此近地面大气的主要热源是地面。

分析到这里,相信大家基本能够明白问题的答案了。

在对流层里面,海拔高度越高,气温就越低,因为越高处的大气距离近地面越远,得到的地面辐射热能越少;海拔高度越低,气温越高,因为距离近地面的距离越近,得到的地面辐射能就越多。

大家都知道,珠穆朗峰的海拔高度是8848.86米,距离地面远,加上这里的大气比较稀薄,所以珠穆朗玛峰几乎不受空气热度的影响,最低气温可达-50℃,平均气温在-30℃左右。

导致珠穆朗玛峰寒冷的原因还有气候的影响,每年这里都会受到强烈的东南季风、西北寒流的影响,经常翻云覆雨,冰雪肆虐。

接近太阳越远的地方越热吗?

这个说法是不准确的,应该说距离近地面越近的地方,气温会越高(前提是同一个纬度地区,天气状况一样的情况下)。

我是朗月寒雪,感谢阅读,欢迎关注,一起聊教育。

其他网友回答:

太阳是一颗会发光发热的恒星,而地球就是因为距离太阳适中才会有现在适宜的温度,再来说地球的两个邻居,金星距离太阳较近,其表面平均温度可以达到462°C,火星距离地球较远,其表面平均温度-60 ℃。


在我们常规思维的理解下,距离火源较近温度就较高,也就越热,距离火源较远温度就越低,也就越冷。但地球上最高的山峰珠穆朗玛峰距离太阳应该比较近,高度达到了8千多米,按理说应该会很热,可是珠穆朗玛峰的最低气温可达-50℃,平均气温在-30℃左右。这是为什么呢?


为什么珠穆朗玛峰不是离太阳越近越热

首先,宇宙中热量的传输方式有:热传导、热对流和热辐射。


热传导:发生在介质内无宏观性运动时的一种传热现象,在固体、液体和气体中均可发生,但从严格意义上来说,在固体中发生的才是完全的热传导;

热对流:顾名思义,是发生在流体中的一种传热现象,主要是由于流体的宏观运动使流体各部分之间发生相对位移而导致的热量传递过弯管中的对流传热程;


热辐射:它不需要任何介质作为热量传输的载体,是通过电磁辐射的方式向外界散发热量,而热辐射是宇宙空间中最重要的热量传递方式。

其次,太阳是地球热量的主要来源,因此影响地球冷热程度的因素都与太阳有关,主要有以下两点:

1.太阳的入射角(即光线与行星地表之间的交角):太阳直射的地方,温度肯定就高,即入射角越大,单位地表面积所接收到的太阳辐射量就越大,随之辐射强度就越强,那么这个区域内的温度也就越高,就比如地球的赤道温度相比与其他地方的温度就比较高。


2.地球吸收太阳热量的情况:虽然太阳是地球热量的主要来源,但并不是所有的热量都会被地球所吸收,有研究表明,从太阳辐射到地球的热能,其中的38%会被反射回宇宙中,12%会被地球的大气层吸收,50%被地面吸收。

气象学如何解释珠穆朗玛峰离太阳越近越热

因此可以看出,地球地面吸收的热量是最多的,但在气象学上,地球表面的大气层有分为了对流层、平流层、中间层,热层,散逸层。


对流层:这是地球大气中最低的一层,而我们平常所见的云、雨、雪等主要大气现象就是出现在这一层的,这也是对人类影响最大的一层,主要有三个特点:


  • 1.温度会随高度的增加而降低,这是因为对流层主要是从地面得到热量,因此越靠近地面,接受的热辐射就越多,温度也就越高,在对流层中,大概高度每增加100m,气温就下降0.65℃,这被称为气温垂直递减率;
  • 2.垂直对流运动显著,这是因为地球表面的冷热不平衡,会产生垂直对流运动,而且这种对流运动的强度还会随纬度和季节的变化而不同,比如低纬就比较强,高纬较弱;夏季就比较强,冬季较弱;
  • 3.气象要素的水平分布不均匀,这是因为对流层受地球表面热量的影响最大,而地地球表面又有海陆分异、地形起伏等差异,所以就导致了在对流层中,温度、湿度等水平分布也是不均匀的;

平流层:从对流层顶起55km处左右为平流层,在平流层内,随着高度的增高,温度最初保持不变或微有上升,但到一定高度后,温度会随高度增加而显著升高,平流层的气温分布与存在着大量臭氧能够直接吸收太阳辐射有关,而且平流层内的气流比较平稳,空气的垂直运动比较弱;


中间层:从平流层顶起85km左右为中间层,中间层的特点是温度会随着高度的增加而迅速下降,并伴有强烈的垂直运动;

热层:位于中间层顶以上,热层的热点是,温度会随着高度的增加而迅速升高;


散逸层:这是大气的最高层,在这一层中,温度随着高度的增加几乎不变化,而且在这一层的大气粒子经常会散逸到星际空间。

其中对流层的高度在极地地区10千米左右,而珠穆朗玛峰就属于对流层的一种,因此海拔上升1000米,气温就会下降6℃,而珠穆朗玛峰高8844米,所以珠穆朗玛峰的峰顶温度就要比地平线低52℃。

其他网友回答:

“唐宋八大家”之一、豪放派主要代表苏轼在《水调歌头·明月几时有》中写道:“我欲乘风归去,又恐琼楼玉宇,高处不胜寒”,意思是我想要乘御清风回到天上,又恐怕在美玉砌成的楼宇,受不住高耸九天的寒冷。可想而知,即使在科学技术不是很发达的宋代,古人就已经知道了气温随海拔的升高而升高的道理。

正如题主所言,珠穆朗玛峰是世界上最高的山峰,几乎可以用高耸入云来形容,由于它海拔高达8848,按照海拔每上升100米气温下降0.6摄氏度来计算,理论上峰顶的温度与海平面相差8848/100*0.6=53.088°,而山脚的近地面平均气温约为15°,因此珠峰峰顶平均气温基本上在零下三四十度。

不过,地球大气层并非绝对的海拔越高气温越低,而是大气的温度、密度以及运动状况在垂直方向上的分布是不均匀的,换言之就是垂直高度越高空气密度、水汽含量越低。最新一项研究发现,地球的大气层竟然延伸到了距离地面约63万公里的地方,也就是说月球也在地球的大气层中运行,不过最外层的大气层空气超级稀薄,据推算地球上空1000千米的空气密度仅为海平面的一亿亿分之一,几乎是超真空状态,太阳辐射十分强烈。

按照大气的密度、温度以及运动状况的不同,一般将大气自上而下划分为高层大气、平流层、对流层这三个层次,上文中提到的气温随高度的增加而降低就出现在对流层,这是因为对流层处于大气的最底层,其热量来源主要是地面辐射,因此高度越高受到的地面辐射就越少气温自然也就越低。

而平流层则由于臭氧含量较高吸收了大量的太阳紫外线,因此在平流层中反而是高度越高气温也越高,当垂直高度上升到平流层顶(约50~55千米)以上的高空大气层,这一层的空气密度非常小、气压也很低,特别是垂直高度上升到2000~3000千米的时,大气的密度已经与星际空间极为接近,昼夜温差极大。

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其他网友回答:

这问题不难理解。

我们可以先使用极限的思维方式。

设想

①茫茫的黑暗太空,距离太阳1.5亿公里的地方,竖起一块大黑板A,正对太阳,以吸收太阳热量。

②接着,在往前移动一点点,也就是距离太阳(1.5亿公里-10公里)的地方,竖起同样面积的大黑板B,正对太阳。

也就是说,A和B两块大黑板都距离太阳1.5亿公里,但B黑板在1.5亿公里的基础上,与太阳更近了10公里。

好了,问题来了。

请问,黑板A和黑板B,谁的温度更高?

答案当然是B黑板。

原因它与太阳的距离短了一些。

关键的问题来了,B黑板会比A黑板的温度高多少?

你能感觉出来吗?

如果你感觉不出来,那么你能用你家里的温度计测出来吗?

答案是都不能。

除非你使用实验室里面的那种超级精细的温度计才能测出来。

原因是,10公里的距离,与1.5亿公里相比,其差距实在是太渺小了。

回到问题本身

地球与太阳相距1.5亿公里。

与海平面相比,珠穆朗玛峰离太阳要近一些,要近8.8公里,那么你说……

这8.8公里能在多大程度上影响气温?

微乎其微,微小你感觉不出来,微小到,你家里的温度计也测不出来。

这就是说,在地球上,与太阳的距离长短,几乎不会影响气温。

那么,在对流层内(0到11公里),对气温影响最大的因素是什么呢?

分别是:

一、地面辐射

想象一下,冬天,你在火炉旁烤火,那么,是不是距离火炉越近,就越暖和?反之越冷?

没错。

而对于空气来说,地面就相当于一个“火炉”。

原因是,太阳辐射中,有接近一半的热量被地面吸收,吸收后温度就高了,相对温度低的大气,地面就是火炉。

还有,地球本身就是一个大热球,地球核心5000多摄氏度,与太阳表面差不多。因此,地球表面才有火山喷发,大量的温泉,干热岩等等……

既然是地面在加热空气,那么不难理解,距离海平面越近,气温越高。

在对流层内,高度每上升1公里,气温平均会下降6.49摄氏度。

夏天,假如,高空乌云密布,那么你会感觉很闷热,为什么?

原因是,从地面辐射到高空的热量,又被云彩给反射回来了。

热量出不去,故闷热。

二、大气压

高压锅内,温度高达120摄氏度,因为里面是两个大气压。

当高压锅内的气体冲出高压锅后,那些气体显然就不再拥有两个大气压了,它的气压迅速变低,同时,温度也会迅速变低,对不对?

所以,当气体膨胀,气压变低以后,温度就会降低,这不难理解。

同理,当地面的热空气受热膨胀,上升,同时密度降低,气压降低,伴随温度降低。

因此,珠穆朗玛峰常年冰雪。

(动图来自Vimeo Staff Picks)

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