海拔越高离太阳越近,为什么温度反而越低?

宇宙猎奇 2020-06-20 11:40:01

这是个很有意思的问题。理论上说,离太阳越近,也就是离发热源越近,温度应该会越高才对,但是,事实上,在地球上海拔越高,温度反而越低。这不是互相矛盾吗?其实并不是的。下面我们简单地来探讨一下这个问题。

首先,我们来看一下,是不是离太阳越近,温度就越高?

以我们的角度看太阳,太阳是在一直发光的,而且当夏日来袭,给我们滚滚热浪的也是太阳。而太阳之所以会一直发光,并不是在然后,而是太阳内部其实一直都在进行“核聚变”反应。

太阳的主要组成部分中有超过70%的是氢,而太阳的内核温度约为1500万℃,压力则是地球内核压力的340亿倍,在如此高温、高压的环境下,达到了核聚变的发生前提,因此,太阳上的氢开始了热核反应,在这个过程中,4个氢原子核反应为1个氦原子核,而在这个反应过程中,氢和氦的转换并不是无损的,在这个过程中,会有约6/1000质量会转化为能量(热量)释放出来,这就是我们看到的“燃烧”的太阳。

既然是热量的释放,当然离释放源越近,则温度就越高了。那么事实真的如此吗?

在所有的行星中,离太阳最近的就是水星了,两者的距离约为5791万千米。你别看它名字叫水星,但是这颗行星上可是一点水都没有的,不仅如此,它的表面温度还非常的高。由于离太阳最近,所以接受的热量也最多,因此水星的向阳面的表面温度超过了450摄氏度。

而在八大行星中,离太阳第二近的行星为金星,两者的距离约为10820万千米,但是金星的表面温度为460℃左右,比离太阳最近的水星的向阳面的表面温度还要高10℃左右。那么,为什么离太阳距离两倍于水星的金星会比水星上的温度还高呢?

事实上,水星比金星接收到的太阳热量(也就是我们说的太阳辐射)要多,但是,导致金星温度比水星温度高最主要的原因就出在大气层上。水星上没有大气层,当接收到太阳辐射后,它很难保持住太阳给的热量,而金星则不同,它有大气层,而且大气层中的二氧化碳含量高达96%以上。众所周知,二氧化碳是温室效应的“罪魁祸首”,所以在金星的保温能力(大气层)和温室效应(二氧化碳含量高)的作用下,温度竟然比水星的温度还高出了10℃左右。

小结:如果说两个星体没有什么差别,自然是离太阳越近的星体表面温度越高。但是,事实上,星体之间的差异很大(比如大气层、二氧化碳含量等等),这使得即使离太阳较远的星体也可能拥有比离太阳近的星体更高的温度。

就地球而言,是不是离太阳越近温度就越高?

答案也是否定的。众所周知,地球是会自转的,而在自转中,会有近日点和远日点。近日点顾名思义就是离太阳最近的点,而近日点通常发生在每年的1月初,此时近日点与太阳的距离为14710万千米,而远日点通常发生在每年的7月初,此时地球与太阳的距离约为15210万千米,两者相差了500万千米。但是,1月初和7月初,哪个时间节点的温度高?显然是远日点时。而造成这个差异的原因就是太阳与地球的角度,在远日点时,太阳光是直射的,而近日点时,则是斜射的。

也就是说,就地球和太阳的距离来看,温度的升高和降低与距离的关系并不大,最起码在500万千米的区间内,是没有什么影响的。而与温度有关系的是角度。

为什么在地球上高度越高,温度反而越低?

在地球上最高的地方就是珠峰的峰顶,但是,既然珠峰再高,不过也只有不足9000米,而地球与太阳距离在500万米的区间内温度都不是正比例的,更不用说是不足9000米了。既然在地球上的温度不会因为与太阳近了几千米而改变,那么,随着地面高度的升高,温度反而降低就与另一个因素有关了,那就是大气压。

大气简单的说就是覆盖在地球上空的透明物体,它受地心引力的影响,而海拔越高,地心引力的作用就越小,此时大气压也会随之减小。气压的降低影响的是空气分子的密度,压力越小,空气分子的密度就越小,进而造成空气分子的活动空间增加,这就使得空气分子不容易发生碰撞,于是热量就越小,最后造成了温度的降低。

总结

我们在地球上生活之所以能够感受到太阳的热量,其实就是收到了太阳的辐射。由于日地距离很远,所以地球只能接收到太阳辐射的22亿分之一,因此只要在地球上,无论多高,所接收到的太阳辐射差异是很小的。相反的由于大气压的影响,在地球上海拔越高的地方,反而温度越低。

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