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


首先提问的题目不是很严谨,当然这才是我们该思考的。

地球一年会经历冬至和夏至,冬至时候恰好是地球距离太阳最近的,但在那段时间地球上的温度恰好是相对较冷的,因此我们会奇怪为什么越接近太阳的地方越冷。

我们知道温度从微观上讲是物体分子热运动的剧烈程度,简单来讲,高温时分子运动激烈,低温时分子运动缓慢,所以没有绝对零度,因为宇宙中到处充满着分子。

那么接下来是热传递的问题,可以知道有三种基本形式:热传导、热辐射和热对流。

明白这两个原理后,我们来解决第一个问题。地球在太阳系内靠太阳的光和热滋润着,光的传播我们是知道的,那么热是怎样传递的呢?太阳的热量是靠热辐射传递到地球,而不是热传导和对流,因为太空中是没有空气的,分子数量极其稀薄,无法很好地传递热量和保存热量,所以太空的温度接近绝对零度,同理压强也非常小。

太阳光靠着热辐射给地球传递热,接下来传递多少与太阳对着我们的角度有关,直射时会辐射范围广,斜射时覆盖范围就小。值得注意的是,地球的自转和公转,带来了昼夜和四季,另外就是南北半球的差异,我们是在北半球,昼夜和四季温度和南半球相反。

所以这与地球距离太阳多远是没有直接关系的。

那么在地球内,不同海拔高度的温度也不一样是怎么回事呢?

因为地球内部是有物质的(空气),抛开其他地面热量反射等因素,一般来讲,海拔高的地方空气稀薄,储存和传递热量能力差,温度就低。

不过地球大气层内部也分好多部分,当然原理是不变的,空气厚,分子物质丰富的地方,温度相对就高,反之就低。

宇宙中星系数以亿计,我们知道的永远都是冰山一角

(图片来源网络,侵删,如有错误,望指正)


知愈之行


为什么距离太阳越近,越冷,而距离太阳越远,则越热呢?我们先来解决一下“距离是否能决定冷热”的问题。

可以举个例子,冬天的时候,当我在火堆旁边烤火,而你只能远远地看着我烤火,这个时候,是什么样的情况?我很暖和,你却很冷,而且还咬着牙看着我;冬天的时候,我们俩都露宿街头,看着屋子里一家人在烤火,而我在前头看着,你站在我后面看着,我们俩谁暖和?我们都不暖和,而且都咬着牙看着里面那群人。

通过这个例子只是让大家感受一下,距离不能决定一切。

我们再解决一个问题“为什么越靠近地面,大气密度越大?”

大气由多种气体分子组成,由于存在地心引力,那么越靠近地面,空气密度相对较大。

然而为什么海拔高的地方冷,而海拔低的地方相对暖和一点呢?

我们人类活动区域内,空气中含有较多的二氧化碳、水分等易吸热物质。这些物质对太阳的短波辐射几乎是透明的,无吸收能力,因此太阳的短波辐射就直接到达地面。地面在接受太阳辐射的同时,又向外进行地面辐射。地面辐射是长波辐射,空气可以吸收相对较多的热量,因此离地面越近的大气层,吸收地面辐射热量就越多,保温作用越好,温度相对就越高。

尤其是二氧化碳的保温作用相当明显,可能有些朋友会问了,“那保温效果好,那我们就多制造二氧化碳,这样以后就不会冷了”。其实地球已经变暖了,冰山在融化,大陆会渐渐吞噬,恶化下去,地球会变成一片汪洋大海。这是一直存在的问题,所以我们人类一直在节能减排,用太阳能、潮汐能、核能等代替传统能源。

言归正传,相反,离地面越高的稀薄空气吸收热量少,保温效果差,气温也就越低。





自然并不是孜然


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!


兔斯基聊科学


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


我站在珠穆朗玛峰的脚下,凝望天空,想摘下天上的月亮,峰顶离月亮近些。

这没毛病。

靠近取暖器就热一些。这也没毛病。

但是为什么珠穆朗玛峰上这样寒冷,山脚下相对温暖呢?

距离只是热冷的一个因素。我们知道冬天的太阳比夏天的太阳离地球更近一些,然而温度冷暖恰好与我们想的相悖。真实的成因是太阳的直射和斜射造成的。太阳光射到地球的角度,造成温度的变化远大于地球和太阳距离的微小变化带来的影响。

这不能解释这个问题的,说这个是转换我们的思维方式,找到影响结果的主要因素。

珠穆朗玛峰上的寒冷,主要是空气对流带走了太阳辐射的热量,雪山的反射阳光又损失了一些热量,山体的吸热和保温没有地球的效果好,保热取决于液态水的多少,这些因素影响了山上温度,也是主要因素。

8844米的接近太阳的距离,或许能更多的接受太阳的温暖,比起如上原因的祸害,可以忽略不计。

地球本身就是一个热源,不停对周围辐射热量,靠近地表的地方当然温度高些。

高处不胜寒,高,也是泛指地球上空不远处,大气层高度吧,如果很高,高远到接近太阳,那里可不寒冷,那里是炼狱,火炉。





红色微平台


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。


纵使一夜风吹去


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。


用户6734188521


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👍


寒木钓萌


这个问题得从三个方面解释,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。


理想无限延伸


为什么对流层有这个特性呢?因为大气压的变化,地表大概1000百帕,当空气上升时,空气扩张,气压下降,需要一定的功施于四周,气温随之下降。也正是对流层上冷下热,热对流非常明显,天气变化最为明显,云、雨、雾、雪都在此区域产生,而飞机的失事也常在对流层发生。

另外除太阳给地球表面加热外,地球内部也在散发热量到地表,通过钻探我们可以知道,随着深度增大,温度也在升高,大概每千米升高25-30摄氏度。当然对与地表来说,来自太阳的热量还是主力。


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