海拔越高温度反而越低,这是为何?
理论上高海拔离太阳更近,但与地球和太阳的距离相比,这个距离很小。换句话说,在不同的大气高度可以接收到的太阳辐射几乎没有差异。不离开地球,就感受不到太阳辐射的变化。在高海拔地区,它不会让我们靠近太阳,更不用说气温上升了。大气压力随着海拔的升高而降低,压在上面的其他分子的空气分子会减少。这意味着海拔越高,空气中的分子可以移动的空间就越大。这减少了与周围分子碰撞的机会,使分子的动能分布在大面积上,从而降低了平均温度。相反,在低海拔地区,大气压高,空气分子不能自由运动。它们携带大量能量,相互碰撞更加频繁,导致温度升高。
所以山比山热这个物理定律适用于任何地方,不管是赤道还是极地。人类生活在大气层的最底层,即对流层,不能直接吸收波长较短的太阳辐射。因此,太阳辐射几乎可以穿过对流层中的大气,直接接触地面,部分能量从地面反射后,剩余的能量会被地面吸收,导致温度升高。随着地温的升高,地面像大气一样发出能量,而且由于地温低,发出的能量波长较长,主要是红外线。在对流层大气中,以红外线为主的地表辐射被二氧化碳和水蒸气强烈吸收,使得大气温度升高。所以海拔越高,温度越低,海拔越低,海拔越高。
海拔越高温度越低这是地理学上最简单的规律。上升1公里,温度下降6。因为一个地方的温度并不取决于它离太阳有多远和多近,所以我们在距离上的微小变化是非常小的。理论上,一颗行星离太阳有多远,有多近,真的会影响行星本身接收到的热量,或者说行星本身的温度。但是,就地球到太阳的距离而言,以光速飞行大约需要8分钟。人自己爬高山,几公里的距离很小,就像我们面对500公里外的山,自己移动一小步。当然不是,因为变化太小。地球上的温度是高还是低?很大程度上取决于太阳的高度角,或者简单来说,就是太阳照射地面的角度。角度越垂直,接收的热量越高。
我们可以在自己家里做这样的实验。一个人拿一本书,当太阳照进自己的房子时,把它平放在你的床上。然后你逐渐将角度调整到垂直于太阳的角度。你会发现太阳的亮度高很多,也就是说本身。在太阳高度角对地球的影响下,热带、温带、寒带都是这样划分的。因为地球和太阳的距离很远,改变地球本身的高度没什么。而是因为高度越来越高,圆形地面和辐射源的热量越来越低。因为高温空气中的温度几乎没有比热容或绝热,它的温度受风和阳光的影响。