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?

懂你熊遠飛


相信大家都听说过一句话叫做“高处不胜寒”。这句话体现了人们对高度和气温变化之间的关系的理解。

在地球上,珠穆朗玛峰是世界上最高的山峰,被称为是地球上离着太阳最近的地方。虽然我们大多数人都没有登上过珠穆朗玛峰,但是大家都觉得它的山顶非常的寒冷。为什么呢,因为它的峰顶上终年白雪皑皑。不仅仅是珠穆朗玛峰,地球上所有海拔高度超过5000米的高山山顶上都是非常寒冷的。

图示:珠穆朗玛峰

举个这种气候变化随着海拔高度最明显的例子。在非洲有一座海拔5892米的高山,叫做乞力马扎罗山。乞力马扎罗山是非洲的屋脊,地理学家称它为“非洲之王”。乞力马扎罗山位于赤道附近,山下是典型的热带雨林气候,而到了山顶则是覆盖着厚厚的冰川。

是什么原因造成了越是到了山顶气温就越低呢?这是因为地球上的空气越往高处越稀薄,空气密度越来越低,空气分子之间的距离增大,无法储存更多的太阳辐射热量,因此温度就很低。相反在海拔高度比较低的地方,空气比较稠密,空气密度大,空气分子受到太阳辐射之后运动加剧,储存了大量的热量,再加上地面对太阳热量的吸收,因此气温就高。

图示:乞力马扎罗山

通常情况下,海拔高度和气温变化的关系是这样的。海拔高度每上升1000米,气温就会下降6℃。珠穆朗玛峰的海拔高度是8844米,因此在珠穆朗玛峰的峰顶上的气温要比同纬度的海平面处低52℃。

这种现象只是存在于地球大气层的对流层内。地球的大气层分为很多层,在地球表面上方大约300到500公里的地方,叫做热层或者增温层。这里比地面上的任何地方都要接近太阳。这里的大气虽然非常的稀薄,但是气温非常的高,可达1000℃以上!


我就是兔斯基


题主所说的不是离太阳远近的问题,而是海拔高低的问题,因为随着地球自转,珠峰可以离太阳最近,也可以离太阳最远。但造成珠峰寒冷的主要原因不是离太阳远近,而是它的海拔高度。

地表的热量来源主要是来自太阳的光照,但是,仅仅有这一点是不够的,还因为有大气层的保护。围绕在地球周围的大气层就好比温室的塑料薄膜,可以让太阳光透进来,却会阻止地面的热量散失出去(当然不是全部),这样,吸收的热量由于不能完全散失出去而不断积累,使近地面的温度不断升高。而珠峰因为海拔高,空气稀薄,保温效果弱,地表每天吸收的太阳热量几乎都散失了出去,不能持续地对地表进行加热,所以就会很冷。由此可见,地表的温度主要还是因为有大气层的温室效应。如果没有大气层的保护,即使有太阳光照,即使地球离太阳很近,也不会有地球现在的环境,因为在那种情况下,昼夜温差会很大,就象现在的月亮一样,白天正一百多度,晚上负一百多度。


HP我心依旧1976


实际上,地球和太阳之间的距离是很长的,大约有1.5亿公里。因此,地球海平面与海拔最高的珠穆朗玛峰顶峰到太阳的距离差异比例极低,两者吸收的太阳热量差别微不足道,这也不是海拔高度引起的温度变化的原因。

海拔越高,气温越低,海拔每上升1000米,气温就会下降4-6度,主要原因如下。

大气压变化是对流层温度变化的主要驱动因素,大气压力随着海拔增高而变小。对于气体,压强的变化意味着温度的变化。压力是一种外力,将能量泵入被加压的物体,比如当给轮胎打气时,自行车打气筒会变热;冰箱外部对气体加压以释放热量,在冰箱内部对气体进行减压吸收热量。从这个角度来看,高压下的气体分子比低压下的气体分子处于更高的能级;随着压力的降低,气体体积就会膨胀。如果相同数量的气体分子在更大的空间内时,相互碰撞的概率更低,单位体积空气分子的平均动能就更小,从而导致平均温度降低,因此空气随纬度上升而膨胀和冷却。

除了大气压还有其它原因。物体要被加热,要么吸收电磁辐射,要么被所接触的热物体加热。空气不吸收太阳辐射,所以不能被太阳光直接加热。相反,太阳辐射可加热地面,地表空气的主要热源是地面辐射。如果空气可直接吸收光照,就会独立于地面升温,事实上,这种效应正是发生在平流层。在平流层上层,臭氧分子吸收紫外线并升温,因而在平流层中,温度不是随着高度的增加而降低,而是随着高度的增加而升高(见下图)。


科学闰土


我用高中地理知识来回答你。

太阳辐射照到大气层时,大多数电磁波直接穿透大气,来到了地面,因此大气仅吸收了一丁点辐射能,绝大多数辐射能都被地面吸收了。

吸收了辐射能的地面开始升温,并向外散发出辐射能。由于能量的衰减,地面辐射出来的电磁波的波长变得更长了,学过物理的都知道,电磁波的能量与波长是成反比的。

大气不能吸收太阳的短波辐射,是因为气体分子间距大,而短波辐射穿透力又强;但地面长波辐射的穿透力弱,因此容易被大气吸收。于是,就有了一个非常重要的结论:

大气的直接热源是地面长波辐射,而不是太阳短波辐射!

所以,海拔越高温度越低的原因就很明显了:大气是靠地面加热的,自然是离地面近就暖和,离地面远就寒冷。

至于说珠穆朗玛峰离太阳近,哼哼,那八千多米在地日距离1.5亿公里面前,可以直接忽略了。


Flying248137510


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)


搞清楚了没?清楚了别忘了点一个👍


寒木钓鱼


这或许就是认知的局限性和片面性,没有弄清楚地球上温度高低到底与什么有关!实际上地球表面温度与距离太阳的远近几乎没有关系!

地球太阳平均距离为1.5亿公里,近日点大约1.47亿公里,远日点1.52亿公里,但对于北半球来说,恰恰是地球位于远日点前后最热,而距离太阳更近时最冷,这是为什么?

这说明地球太阳的距离基本不影响地球的冷热,而是太阳光的照射角度起到决定性的作用,在远日点时,北半球的太阳光照射角度更大,更接近于直射,单位面积接受到的太阳光更多,所以会更热!

所以,对于北半球来说,地球距离太阳最近时近了300万公里(与1.5亿公里相比)都没让地球热起来,珠穆朗玛峰只是近了8844米当然更不可能有影响了!

珠穆朗玛峰之所以如此冷是因为空气稀薄,没有足够的大气锁住热量,所以会非常冷!

说白了,地球的冷热与到太阳的距离几乎没有任何关系。远日点时北半球热南半球冷,近日点时北半球冷南半球热,恰恰说明了这一点!


宇宙探索


我觉得这个说法是不妥的。因为气温高低不仅仅是受到海拔高度的作用,也就是不止因为距离太阳的远近距离,还受到纬度位置(最主要)、地形、海陆位置、洋流、天气等一系列因素的影响。

热量产生的原因

那么地球上根本的热量来源于太阳,也就是太阳内部核聚变释放出大量的能量传播到地球,使得地球获得太阳辐射,产生热量,而我们所感受到的冷热主要是对空气温度的感知。太阳投射地球的辐射能首先要穿过厚厚的大气层,在穿过大气层的过程中受到大气的作用,从而使得气温的高低有所不同。


我们最直接的热源是地面,太阳发射的辐射是短波辐射,而我们感受到温度的主要是地面吸收太阳短波辐射之后重新发射出来的长波辐射。大气对短波辐射吸收作用弱,短波辐射传到地面被吸收后以长波辐射返回给大气层,这时我们能感觉到温度。大气层将大部分的地面长波辐射截留下来并返回给地面的过程称之为大气逆辐射过程,此过程使得温度更加高,所以我们会觉得多云的晚上更加得温暖,因为云量大,逆辐射过程强,温度也就高了。

那么我们知道我们的大气层是有一定的厚度的,在大气层的底部由于气体同样存在重量,因此底部的空气质量比较大,逆辐射的作用也比较强,同时距离地面长波辐射热源近,因此会感觉温度较高一点,海拔越高,空气越稀薄,逆辐射作用越弱,温度越低。所以我们才会觉得海拔越高,气温越低。在对流层大致海拔每升高1000米,气温降低6.5摄氏度,这也是珠峰特别冷的原因。

当然这种现象主要存在于对流层,在高层的大气就不遵守这种海拔越高温度越低的规律。大气一共是划分为五层,分别是对流层、平流层、中间层、热层和散逸层,每一层的温度变化情况都是有所不同。

平流层:温度随高度增加由等温分布变逆温分布,下层温度变化小,上层由于臭氧的存在使得吸收大量紫外线造成气温上升。

中间层:气温随高度增高而迅速降低,该层臭氧含量少。

暖层:随高度的增高,气温迅速升高,很大部分的紫外辐射被大气物质吸收造成增温。

散逸层:气温随高度增加而升高,距离太阳较近,温度高。

具体就不一一详述,大致可以参考下图表。

所以并不是说距离太阳越近,温度越低感觉越冷,距离太阳越远,温度越高。


小八爱地理


跟胖哥学物理 为什么珠穆朗玛距太阳最近温度反而最低\r

其实,地表上绝大多数能源来源于地球,化石燃料是古代太阳能一种储存,就连水能和风能也来源于太阳。\r

在太阳系,所有行星都有介绍太阳辐射的热量,这种热辐射是指物体因自身具有温度而辐射出能量的现象。它是波长在0.1~100微米之间的电磁辐射,因此与其他传热方式不同,热量可以在没有中间介质的真空中直接传递。太阳就是以辐射方式向地球传递巨大能量的。每一物体都具有与其绝对温度的四次方成比例的热辐射能力,也能吸收周围环境对它的辐射热。辐射和吸收所综合导致的热量转移称为辐射换热。\r

根据物理学家研究,发现这种热辐射与物体距离热源位置有关。通常情况下,热辐射强度越大,温度越高。热辐射强度一般与距离的三次方成反比,比如距离1000m辐射强度为1的话 。2000m处辐射强度就是八分之一。正常情况下,距离太阳越近,太阳光密度越高,能量密度也高,应该越热。在水星位置和在地球、火星、土星等不同位置接收到的光能随距离的增大而降低,距离太阳越远越冷,到了天王星那里,不管白天黑夜一直都是零下100℃以下,所以,应该是距离太阳越远越冷。\r

不过地球是太阳系中最特殊一颗行星,主要是因为地球有大气。这就出现一个问题,太阳辐射到地球热量,不仅仅与距离有关系,还与大气对太阳辐射的折射、散射和吸收有关,更与地球上风有很大关系,同时由于地球还在自传,因为地球表面介绍太阳辐射热也与日照时间有关。同时,由于地球上存在温室效应,地步接受太阳能,在地球内部还有进行一个二次分配,甚至还会翻过来穿过大气层向宇宙辐射反射热。因为地表上温度不遵守热辐射与热源距离三次方规律。\r

太阳辐射在大气上界的分布是由地球的天文位置决定的,称此为天文辐射。由天文辐射决定的气候称为天文气候。天文气候反映了全球气候的空间分布和时间变化的基本轮廓。\r

太阳辐射的分布受到多种因素的影响,如纬度、海拔、天气状况和日照时间等,应该综合考虑.\r

一般来讲,太阳辐射从低纬向高纬逐渐减少.海拔高的地区云层薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,太阳辐射强,海拔低的地方则相反。晴天云量少,大气对太阳辐射的削弱作用弱,太阳辐射强。同一地区,日照时间长,接受的太阳辐射越多。\r

日照时间长,获得太阳辐射强;日照时间短,获得太阳辐射弱。如我国夏季南北普遍高温,温差不大,是因为纬度越高的地区,白昼时间长,弥补了因太阳高度角低损失的能量。\r

白昼长度指从日出到日落之间的时间长度。赤道上四季白昼长度均为12小时,赤道以外昼长四季有变化,23.5°纬度的春、秋分日昼长12小时,夏至和冬至日昼长分别为14小时51分和9小时09分,到纬度66°33′出现极昼和极夜现象。南北半球的冬夏季节时间正好相反。\r

青藏高原纬度较低,太阳高度角较大;海拔最高,太阳辐射到达地面前通过大气层的光程较短;高原上大气的密度较小(空气稀薄),大气中的水汽、固体杂质含量较少,云量少,大气透明度好.上述原因,使得太阳辐射的折射、散射和吸收作用大大减弱,从而使太阳辐射增强;夏季时也比其他地区晴天多,日照时间长.所以,青藏高原是我国太阳年总辐射最高的地区,也是我国夏季太阳辐射强烈的地区。\r

同时,由于青藏高原海拔高,高原上空气稀薄,大气层中云量少,大气逆辐射少,大气的保温作用却很差,不能很好地保存地面辐射的热量,加以高原上风速较大,更不利于热量的积累和保持,所以,即使是夏季,青藏高原大部分地区的平均气温也很低,是我国夏季平均气温最低的地区。\r

因为珠穆朗玛刚好位于青藏高原,本来就是我国平均气温低的地球。还有一个原因就是在有大气星球中,接受到的辐射热会进行二次分工,因为于有大气层的星球,有大气层的星球距离地面越高空气越稀薄,热量越容易散失到太空,就越冷。反之,越接近地面,空气越稠密,温室效应越大,热量集存与散失颠倒了过来,越热。虽然高处距离太阳近但也不会很热,反而冷。珠峰因为海拔高,空气稀薄,保温效果弱,同时在由于珠峰上风大,地表每天吸收的太阳热量几乎都散失了出去,不能持续地对地表进行加热,所以就会很冷。\r

2019年4月20日于宜昌尚书巷吾同斋\r








宋朝茶楼一伙计


“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。


地理那些事


地表的热量来源主要是来自太阳的光照,但是,仅仅有这一点是不够的,还因为有大气层的保护。围绕在地球周围的大气层就好比温室的塑料薄膜,可以让太阳光透进来,却会阻止地面的热量散失出去(当然不是全部),这样,吸收的热量由于不能完全散失出去而不断积累,使近地面的温度不断升高。

而珠峰因为海拔高,空气稀薄,保温效果弱,地表每天吸收的太阳热量几乎都散失了出去,不能持续地对地表进行加热,所以就会很冷。由此可见,地表的温度主要还是因为有大气层的温室效应。如果没有大气层的保护,即使有太阳光照,即使地球离太阳很近,也不会有地球现在的环境,因为在那种情况下,昼夜温差会很大,就象现在的月亮一样,白天正一百多度,晚上负一百多度。

海拔越高,气温越低,海拔每上升1000米,气温就会下降4-6度,主要原因如下。

大气压变化是对流层温度变化的主要驱动因素,大气压力随着海拔增高而变小。对于气体,压强的变化意味着温度的变化。压力是一种外力,将能量泵入被加压的物体,比如当给轮胎打气时,自行车打气筒会变热;冰箱外部对气体加压以释放热量,在冰箱内部对气体进行减压吸收热量。从这个角度来看,高压下的气体分子比低压下的气体分子处于更高的能级;随着压力的降低,气体体积就会膨胀。如果相同数量的气体分子在更大的空间内时,相互碰撞的概率更低,单位体积空气分子的平均动能就更小,从而导致平均温度降低,因此空气随纬度上升而膨胀和冷却。

在太阳系,所有行星都有介绍太阳辐射的热量,这种热辐射是指物体因自身具有温度而辐射出能量的现象。它是波长在0.1~100微米之间的电磁辐射,因此与其他传热方式不同,热量可以在没有中间介质的真空中直接传递。太阳就是以辐射方式向地球传递巨大能量的。每一物体都具有与其绝对温度的四次方成比例的热辐射能力,也能吸收周围环境对它的辐射热。辐射和吸收所综合导致的热量转移称为辐射换热。

根据物理学家研究,发现这种热辐射与物体距离热源位置有关。通常情况下,热辐射强度越大,温度越高。热辐射强度一般与距离的三次方成反比,比如距离1000m辐射强度为1的话 。2000m处辐射强度就是八分之一。正常情况下,距离太阳越近,太阳光密度越高,能量密度也高,应该越热。在水星位置和在地球、火星、土星等不同位置接收到的光能随距离的增大而降低,距离太阳越远越冷,到了天王星那里,不管白天黑夜一直都是零下100℃以下,所以,应该是距离太阳越远越冷。

另一个解释是在一个星球上,距离地面越近越热,越向高空越冷 。这种情况只适用于有大气层的星球,有大气层的星球距离地面越高空气越稀薄,热量越容易散失到太空,就越冷。反之,越接近地面,空气越稠密,温室效应越大,热量集存与散失颠倒了过来,越热。虽然高处距离太阳近但也不会很热,这和前边的近是相对的,不能放在一起混谈。

另外,光线与物质分子碰撞生热,物质密度越大碰撞的几率就大就越热,越向高处空气越稀薄,碰撞几率低生热少温度越低。


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