為什麼海拔越高溫度卻越低?

按說海拔越高日照越強烈吧,溫度該更高?


當我們談論海拔的時候,默認是談論地球上的山體的高度,而山體都在大氣層的對流層之內,所以這個問題就變成了:為什麼對流層溫度隨高度升高而降低?首先來看一張大氣層分層圖以及大氣層隨高度變化氣溫變化情況圖,從下到上依次為對流層(Troposphere),平流層(Stratosphere),中間層(Mesosphere),暖層(Thermosphere):

可見,在 12 km 以下的對流層,氣溫確實是隨著高度升高而降低的,溫度梯度大約是每升高 100m 溫度下降0.65℃。為什麼會這樣呢?

首先要明白一個事實,整個大氣層的分布是高度越高,氣壓越低,空氣越稀薄,也就是越高單位體積的氣體分子越少。太陽光照到地球上,一部分(18%左右)輻射能被大氣本身吸收,一部分(32%左右)被大氣層以及地面反射回宇宙空間,剩下的部分(約50%)照到地球表面被水體、岩石所吸收。可見,太陽光來到地球,大氣層僅吸收了18%左右,對流層又是直接接觸地表的層,因此對於對流層而言,太陽輻射並不是其主要熱源,地面才是。據估計,每天因為太陽輻射而增溫不足1℃。

這樣就不難理解了,對流層的大氣溫度主要是來自於地面的加熱,而且海拔越高空氣越稀薄,空氣吸收地面熱量的能力越差,自然隨高度增加而溫度降低。

好奇的人又問了,那為什麼平流層溫度隨高度又升高,中間層溫度隨高度降低,熱層又升高呢?其原因各不相同,不在本題討論範圍,開始看文獻了~


大氣自上而下升溫


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