為什麼海拔越高反而溫度越低? 不是離太陽越近溫度越高嗎?
太陽是一個巨大的火球,太空中基本上空無一物,太陽只能依靠熱輻射,也就是太陽光,將熱量傳遞到到地球上來。離太陽越近,溫度也就越高。離太陽非常近的水星,那上面白天太陽直射處的溫度就高達427攝氏度。
珠穆朗瑪峰位於中國和尼泊爾的邊界地帶,它是喜馬拉雅山脈的最高峰,同時也是地球上最高的山峰。根據最新的測繪資料,珠穆朗瑪峰高達8848米,而珠峰頂上的溫度最低能夠達到零下四五十攝氏度,這樣的低溫,如果沒有防護,能凍死人。
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珠穆朗瑪峰非常高,應該是地球表面最接近天穹的地方。按理說,珠穆朗瑪峰離太陽更近,收到的太陽輻射也更強烈,可珠穆朗瑪峰頂上的溫度卻很低,並且常年積雪,這是為什麼呢?
說到這兒,可能有人要說到,珠穆朗瑪峰上之所以冷,不就是因為海拔越高,溫度越低的緣故。不過,之所以出現這種情況還有更深層次的原因。
其實,離太陽的遠近並不是決定冷熱的唯一因素。
金星就比水星離太陽更遠,它表面的平均溫度卻是太陽系八大行星中最高的,高達464攝氏度。之所以出現這種情況,是因為金星表面覆蓋著濃密的大氣,並且溫室效應極強。
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以地球為例,地球遠日點和近日點的距離大約相差500萬公里。在夏至時分,那時北半球正處於夏季,可此時卻是地球離太陽最遠的時候。可見距離並不是決定地球表面溫度的唯一因素。
在距離差不多固定的情況下,影響地球表面溫度的,主要是太陽光的直射情況和太陽輻射被吸收的情況。
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緯度決定了太陽的直射情況,珠穆朗瑪峰在地球上的位置是不變的,那麼不同海拔的溫度就與太陽輻射被吸收的情況有關。
當太陽照射地球時,除了被反射回太空,這些熱量只有一小部分被大氣吸收,其餘都被地面吸收了。這是因為陽光主要由可見光、近紅外光及少量的紫外光構成,地球上的大氣分子並不能有效吸收陽光中的可見光,但是地面卻可以。地面升溫後又會輻射出紅外光,這些輻射又會被大氣吸收一部分。
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地球表面包裹著一層厚厚的大氣,可將其垂直劃分為5個區域,依海拔從下到上依次為:
對流層
、
平流層
、中間層、暖層、散逸層。在重力的作用下, 海拔越低大氣也就越稠密。按質量算,約75%的大氣位於對流層中。海拔越低,大氣越稠密,吸收的輻射也就越多,溫度自然也就越高。反之,海拔越高,溫度也就越低。
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通常海拔每升高100米,氣溫大約下降0。6攝氏度。不過需要注意的是,這一經驗只是針對對流層而言,僅在海拔1萬多米以下的空間範圍內有效。
在對流層內,之所以海拔越低,溫度越高,就是源於地面對大氣的加熱。
除了對流層,中間層也是海拔越高、溫度越低,這是因為中間層與平流層接壤。平流層的溫度隨海拔升高而升高,主要是因為平流層有很多臭氧,臭氧能吸收太陽輻射中的紫外線。而暖層和散逸層的溫度也是隨海拔升高而升高,這就與距離太陽比較近有關了。在大氣與太空分界的地方,那裡雖然空氣已十分稀薄,但是溫度卻高達上千攝氏度。
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珠峰雖在同一緯度上離太陽更近,可這點距離對珠峰頂上的溫度影響不大。由於珠穆朗瑪峰的海拔高達8000多米,但仍處於對流層內,所以比同緯度下的低海拔地區冷多了。
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