为什么海拔越高反而温度越低,不是离太阳更近吗?
海拔越高 , 温度就越低吗?在日常生活中 , 我们都知道海拔高度越高 , 温度就会越低 。 但这个实际上 , 这个常识是有问题的 , 并不完全是高度越高 , 温度越低的 。 只有在大气层中的对流层 , 才是海拔越高 , 温度越低 , 其中海拔每升高1000米 , 温度就会下降6.5度左右 。 但是 , 平流层的情况就恰恰反过来 , 在平流层中是高度越高 , 温度越高 。 那具体是咋回事呢?
大气的受热过程我们都知道 , 太阳是太阳系中唯一的恒星 , 它会向外辐射能力 , 主要是以辐射电磁波的形式 , 这也被我们称为太阳辐射 。 地球大气能量的根本来源就是来自于太阳辐射 。
实际上 , 科学家发现宇宙中所有的物体只要自身温度高于绝对零度 , 就要向外辐射电磁波 。 我们日常生活中看到的光就是电磁波中的可见光波段 。
可见光有七种颜色就是因为波长不一样 , 红光的波长是最长的 , 紫光的波长是最短的 , 比红光的波长更长的叫做红外线 , 比红外线的波长还要长的还有微波 , FM , 手机辐射等等 。 比紫外波长更短的叫做紫外线 , 比紫外线再长一些的电磁波辐射还有X射线和伽马射线 。
物体的温度越高 , 放出的电磁波辐射的波长就会越短 , 电磁波的能量也就越强 。 反之 , 物体的温度越低 , 放出的电磁波的波长就会越长 , 电磁波的能量也就越弱 。太阳的表面温度很高 , 放出电磁波辐射主要是短波辐射(其中主要是可见光和紫外线) 。
人体的温度很低 , 放出的电磁波辐射主要是长波辐射 , 人的肉眼只能看到可见光 , 所以我们只能看到太阳光 , 但是看不到自己在发光 。 如果在红外线探测器下就可以看到人在发光 。

太阳距离地球的距离大概是1.5亿公里 , 当太阳发出辐射时 , 太阳的辐射大概需要8分20秒才能从太阳表面到达地球 。 不过 , 太阳辐射实际上会先抵达到地球的大气层 。 而地球的大气层对太阳辐射有削弱作用 。 这个削弱作用主要体现在三个方面分别是:吸收、反射和散射 。大气层的吸收作用是具有选择性的 , 并不是什么都吸的 。 大气层中的二氧化碳可以吸收红外线辐射 , 而大气层中的臭氧可以吸收紫外线 。 但我们知道的是太阳主要以可见光和紫外线为主 , 因此 , 只吸收了很小的一部分 。
除此之外 , 大气层还会反射和散射太阳辐射 , 其中蓝紫光更容易被散射 。 大气层大概能够能削弱太阳辐射的一半 , 这主要得益于反射和散射 。 剩余的太阳辐射会透过大气层 , 然后到达地球表面 , 这些太阳辐射都会被地面所吸收 , 这使得地面会升温 。 于是 , 地面也会向外辐射电磁波 。 但由于地面的表面温度比较低 , 因此 , 主要向外辐射的是长波辐射 。 这些长波辐射的85%会被大气所吸收 , 吸收这些辐射主要是大气中的二氧化碳和水汽 。 于是 , 大气层也会升温 , 大气也会向外发出辐射 , 一部分辐射进入宇宙 , 另外一部分回到地面 , 也被称为大气逆辐射 。 所以 , 我们会发现 , 大气吸收地面的辐射和大气的逆辐射实际上对地球起到保温作用 。
对流层和平流层上文我们说到 , 在对流层中 , 随着高度的上升 , 温度下降 。 这是因为地面是对流层大气的直接热源 , 换句话说 , 地球的大气并不是被太阳晒热的 , 而是被地面烤热的 。 对流层是吸收地面的辐射出来的电磁波而升温 。 这会就导致靠近地面的热空气膨胀上升 , 高空的冷空气收缩下降 , 于是产生了对流运动 , 这也是这一层被叫做对流层的原因 。 所有的天气现象都是在对流层发生的 , 比如:下雨 , 下雪等等 。
和对流层不同 , 平流层 , 随着高度的上升 , 温度上升 。 这主要是因为平流层里有臭氧层 , 臭氧可以吸收太阳辐射中的紫外线 , 所以 , 离太阳越近(海拔越高) , 就越热 。 由于平流层是上方热 , 下方冷 , 所以没有形成对流 , 空气是平流运动 , 这也是为什么这一层被叫做平流层的原因 。
平流层由于气流相对稳定 , 所以 , 飞机大部分都会选择在平流层当中飞行 , 由于没有气流的影响 , 会更加安全 。
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