為什麼越高越冷?
1) 對流層(10km)主要熱源是地表(太陽的加熱), 所以離地面越近, 越熱.
2) 因為重力, 大氣越往高處越稀薄, 想像一下每一層大氣都被上面所有的大氣壓著的情況...所以越往高處, 氣壓越低, 一個空氣塊從地面上升, 就算沒有與外界熱量交換, 只因為氣壓下降, 就有冷卻的作用.
在對流層中,越高的地方就越冷,這是因為對流層中的熱量吸收主要來自於地面長波輻射,所以靠近地面的地方是最暖的。但是在平流層中,氣溫隨高度增加,這是因為,平流層中吸收的熱量主要來自於太陽輻射
蟹妖。
前提應該是對流層以下。對流層以下的大氣溫度主要來自地面的長波輻射。
海拔高的地方,空氣稀薄,白天對地面長波輻射的吸收少,溫度低。
晚上因為氣壓低,空氣稀薄,保溫較差,導致熱量大量散失溫度低。
前面和 @笑道人 糾纏,我覺得我有點過分扣字眼了。抱歉。同時給一個我的回答。
我對氣象方面不專業,所以回答不能深入,不會有數據支撐。
問題包含兩方面的原因。一是氣溫,一是人體感受。當然,前者在這個問題上是主要原因。
大致上,根據 @笑道人 的答案,氣溫低是因為:
1、氣溫是空氣直接受太陽輻射加溫和地表輻射加溫雙重影響的;
2、海拔高的地方地面吸收太陽輻射少,所以白天地表溫度低,所以高海拔地面反饋給大氣的熱量就少;
3、空氣密度小,空氣保溫性就比較差;
所以高海拔氣溫低。
人體感受溫度主要是熱量流失速度。同樣氣溫下,風速大的地方感覺比風速小的地方冷,沒有陽光照射的地方比有陽光的地方冷。高海拔一般高風速,感受上還要再冷很大。
當然氣溫低是主要原因。
Btw,我還是不明白為什麼海拔不同,地面吸收熱量不一樣。如果說高山有雪,那這到底是因還是果?笑到人的解釋基本正確。
航空氣象學裡面也有定義,氣溫主要依賴地面反射的長波輻射,越高,空氣密度越低,輻射也越弱,溫度自然降低。
飛行中,按照高度每上升1000米,溫度下降6度計算,用來校準膜盒儀錶的誤差,也可以推算出容易積冰的高度。
大氣溫度隨高度升高而變低的情況只出現在兩個層。
一個是對流層,原因參考@笑道人
一個是中間層,通常定義為平流層頂 到 平流層上方80-85km這個區間。
對於中間層的最頂端貌似可以達到零下九十度,算是大氣中最冷的地方。
另外越高越冷的因素其實並非完全與溫度有關,就好比說一個人在在溫度隨高度逐漸升高的暖層,但他一樣會感到寒冷,因為空氣的稀薄,使得單位面積內的分子非常的少,雖然每個分子具有的能量很高,但碰到人身上,給人以熱傳遞的幾率卻更低,所以人還是會感覺冷。
所以很有可能,一個人裸身在大氣高層,不但會灼傷,還會凍傷,= =我一直以為是地熱輻射能和太陽能的影響。
在大氣層一定高度以下,主要是地熱輻射能,地表上海拔越高,地熱輻射能越弱,所以溫度越低。
超過這個高度,主要是受太陽能的影響,所以可能是另一番景象。
海拔越高氣溫越低,這是一種自然現象。簡單來說,就是一段口訣:
太陽照大地,大地暖大氣。
海拔有高低,高處大氣稀。
大地是熱源,高處離地遠。
氣薄熱量少,高處不勝寒。
不過真正要把這個現象背後的原理闡釋得清楚明白,得需要一篇文章來說明。接下來為大家帶來一篇詳盡全面,關於為什麼海拔越高氣溫越低的文章,本文同樣刊於微信公眾號「雪線之上」。
為什麼高處不勝寒?
「明月幾時有,把酒問青天。不知天上宮闕,今夕是何年。我欲乘風歸去,又恐瓊樓玉宇,高處不勝寒。」
蘇東坡這首膾炙人口的《水調歌頭·明月幾時有》,面對良辰美景發出了「高處不勝寒」的感慨。
登高望遠總是難免感到寂寥寒冷,登高與寒冷之間常被聯繫在一起。越是高處氣溫越低,這也是我們熟悉的常識。
山友們在山間行進中,常常會注意到山下溫暖,植被茂盛,而向上走的過程中,植被漸漸稀疏,氣溫也變冷。這些變化也讓人感到「高處不勝寒」。
這些現象背後,原因都是相似的。
為什麼高處不勝寒
高處不勝寒,也就是山上氣溫相對於山下偏冷。其原因主要是取決於兩大因素:
1)高處大氣稀薄,導致保溫作用差。
2)高處大地距離熱源遠。
所謂寒冷,也就是氣溫低。首先,地球表面覆蓋著大氣,大氣可以保存熱量,像衣服一樣發揮保溫作用。但大氣厚薄不一:離地面越近就越厚,也越暖和;離地面越遠就越薄,因此越冷。
其次,大氣的熱源主要來自於大地輻射(而不是陽光)。高層大氣離地面比底層大氣遠,所以溫度更低。兩大原因結合起來,就可以解釋高處不勝寒。
原因一:高處大氣稀薄,保溫作用差——大氣是儲存熱量的主要介質。但是大氣厚薄不一:低處大氣厚,厚的大氣儲存熱量的介質多,保溫作用也強,就像穿厚衣服;高處大氣薄,薄的大氣儲存熱量的介質少,保溫作用差,就像衣服穿得很薄,所以大氣稀薄的高海拔溫度低。
我們可以把山想像成人來進行理解:高山君海拔高,所處的大氣也很稀薄,保溫作用差,就如同身穿一件背心;矮山君海拔低,所處的大氣濃厚,保溫作用強,濃厚的大氣則像大衣,顯然大衣能留住的熱量比背心多
原因二:高處離熱源遠,熱量少——大氣的主要熱源是地面的輻射(並非陽光)。太陽輻射抵達地面後,地面會吸收熱量升溫。地面就像一個火爐,會不斷散發熱量,離火爐近的人,獲得的熱量就多。離火爐遠的人,獲得的熱量就少。
我們再一次利用高山君和矮山君來舉例。離熱源遠近,就好像高山君和矮山君去泡溫泉,個子高的站在溫泉里,身上泡不到,會感覺冷。個子矮的站在溫泉里,全身都能泡到,自然更熱。
所以,高處不勝寒是兩大原因共同作用的結果:一是大氣厚可以保存熱量,高處大氣稀薄;二是大地可以輻射熱量,高處離大地遠。
正是在高處空氣稀薄、與距離熱源遠兩個因素共同作用下,高處不勝寒才成為可能。你也許會問:
為何高處大氣稀薄
地球上的大氣受到引力影響,吸附在地球表面。引力會使上面的大氣壓在下面的大氣之上,因此離地面越近的大氣也被壓得越緊。同理,離地面越遠的大氣也就越鬆散,分子間空隙大,密度小,所以稱為稀薄。
大氣看不見摸不著,因此你可以把大氣想像成米缸中的大米:高處的大氣就是表面的米,很鬆散;低處的大氣就是缸底的米,被壓得很緊密。
高處不勝寒的第二個原因是,距離地面熱源遠,也許你還會有一個疑問,大氣的熱源為什麼是大地,而不是太陽呢?
為何地面是熱源
太陽輻射是短波輻射,大氣無法吸收。大地是長波輻射,大氣可以吸收長波輻射。所以太陽光直接穿過大氣,烤熱了大地,大地則加熱了大氣。這一過程有兩大要點:
1)太陽是短波輻射,大氣不能吸收短波輻射,所以太陽光會穿透大氣。
2)大地是長波輻射,大氣會吸收長波輻射,所以大地是熱源。
要點1:太陽穿透大氣——作為短波輻射的太陽光穿透性很強,大氣自身是比較難吸收的,很大部分太陽光會如利箭一般,直接穿過大氣,照射到地面。
他們的關係大概是這樣的:太陽男送出一朵花,被大氣姐斷然拒絕,但大地君卻感到溫暖。
要點2:地面加熱大氣——地面在太陽照射下升溫,自身發出的是長波輻射,這些長波輻射易為大氣吸收,大氣因此也攜帶了熱量,大氣的溫度,即氣溫,也就因此上升。
也就是說,大地君接下太陽男的花,但是送給了大氣姐。
所以,整個過程就像是太陽,大地和大氣之間的三角關係:太陽男是個暖男,四處釋放溫暖,被冰冷的大氣姐拒絕,卻感動了老實的大地君。可惜大地君一切的愛,都只能給大氣姐。
寫在最後
高處不勝寒是一種常見的自然現象,正如打油詩云:
文:李易瞳 圖:小強 編輯:宇昕/腰子
(全文完)
是85km嗎?
對流層內確實是因為熱源來自地面輻射,因此距離越遠得到的熱量越少。下熱上冷,這樣就不穩定,才會形成上下對流,謂之對流層。
但是也有例外,比如在冬季晴朗的夜晚,地面附近空氣因輻射冷卻作用迅速降溫,而出現近地面氣溫低於高空某一高度的現象,這種情況叫輻射逆溫,輻射逆溫厚度有時可達1000米以上,這種下冷上熱的層結非常穩定,不利於污染物擴散,霧霾多發於冷季就是這個原因。
人會不會也這樣,高難道就會冷一些嗎,那我寧願不要這麼高
位置越高,同境界的越少
嗯 一眼看去總以為是 為什麼越來越高冷⊙▽⊙
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