气候与太阳的关系

气候的变化

寒冷的冬天,人们进屋后总要烤烤火炉或暖气。而且,大家都懂得离火炉或暖气越近,温度越高;离火炉或暖气越远,温度越低。地球在公转过程中离太阳的距离在不断发生变化。每年1月3日是太阳与地球距离最近的一天,7月4日是太阳与地球距离最远的一天。按理说,应该1月份热,7月份冷,可是,实际情况却恰恰相反。

其实,地球离太阳实在是太远了,两者平均距离是1.5亿千米,而太阳与地球之间最远和最近的时候只相差500万千米。这个距离,对于地球获得太阳热量的影响是不大的。

事实上,影响地球气候的主要因素是冷空气,而冷空气的冷源则是来自太空。在没有大气保护的外太空非常寒冷,温度接近绝对零度,即零下273摄氏度,太阳给我们带来光和热辐射,但热辐射的量是非常惊人的,大气层就像一层棉被保护着地球,使地球的生物不被巨大的温差摧毁。我们的近邻月球,表面只有稀薄的大气,所以在有太阳照耀的时候温度会高达100多摄氏度;而太阳照射不到时,温度则会骤降至零下100多摄氏度,人类在这种情况气候条件下,是无法生存的。

高山上为何比山下冷

那么,高山上离太阳近,为什么要比山下冷呢?这是因为地球周围的大气是从太阳那里得到热量的,但空气增温不是直接靠太阳辐射,而是靠地面辐射。空气中的水汽、尘埃等对太阳辐射吸收能力很差,对地面辐射的吸收能力却很强。

通俗说,太阳先晒热地面,地面再放热,使空气增高温度。地势高的地方虽然离太阳较近,但空气稀薄,吸收太阳和地面的辐射就少。

空气中二氧化碳有吸热保温作用,高原空气稀薄,含二氧化碳少,所以吸热保温能力差;同时空气升高时,压力减少,体积膨胀,本身还要消耗一部分热量。所以地势越高的地方,气温越低。一般来说,地势每升高100米,气温降低0.6摄氏度。

拓展阅读

地球表面在吸收太阳辐射的同时,又将其中的大部分能量以辐射的方式传送给大气。地表面这种以其本身的热量日夜不停地向外放射辐射的方式,称为地面辐射。