要理解这个这个看起来很简单但却比较搞脑子的问题,首先我们必须对温度来做个简单的了解。尽管我们能感知到温度,但温度的本质是分子热运动的剧烈程度!简单的说我们日常所说的温度它需要一个载体来表现,至于什么什么载体或者是哪种能量赋予则并没有什么关系!但从中我们能延伸出如下几个问题,了解这几个关键要素之后将对问题有一个比较透彻的理解! 首先我们非常肯定,地球上的绝大部分热量,或者说太阳系中的热量几乎都是太阳提供的,而阳光则是其中的主要手段,很明显太阳是通过大量的光子照射到物体后将其携带的能量转移到物体表面,增加了分子热运动,最终表现就是物体的温度升高了! 一、太阳和地球之间有温度的载体吗?量又是多少? 太阳和地球之间的空间我们称之为太空,如果用宏观状态来描述的话,这一块区域什么都没有!当然我们现在知道太空并不空,充斥大量高能粒子,比如太阳风中的质子,宇宙射线等,另外还有沙量的氢原子以及宇宙尘埃等!但它们的密度是多少呢?每立方厘米的星际空间中,约只有0.26个原子,而在海平面处,每立方厘米的空气约有5.37x10^19个原子!从这个简单的比例中可以看出,这个“太空”还真是太空! 因此在如此稀薄物质的太阳和地球的空间中,没有大量温度的载体物质的存在,因此绝大部分光子将畅通无阻通过太空到达了大气层以及海洋和地表,接下来就是地球整个大气、水以及岩石圈的整个势力范围啦! 二、地球本身以及大气、水体等构成的积极温室效应 上图是地表各要素在对球温度的作用与比例,总的来说,大致处在某个平衡状态,当然前提是太阳的辐射值比较恒定,因为地球的大气以及水体和岩石圈都在温度维持方面起着不同的作用,比如地面与岩石等,吸收热量后温度上升,在夜间低温时又会释放出热量,而巨大的海洋则比地面的吸热与保温能力更强,大气层则像一圈巨大的棉被,它允许阳光进来,也允许地面热辐向太空,但同时又会被大气层部分吸收与反射会地面,因此大气层在这个过程中起着相当重要的作用! 上图是地球400年以来的温度变化曲线,在1600~1750年之间有一个温度低谷,这个时期是太阳活动的低潮期,并且在此期间地球上有超级火山喷发,大量尘埃进入了大气层遮挡了阳光,因此造成地球平均温度下降! 三、同样有载体,为什么太阳系有的天体那么热,有的天体那么冷? 除了金星以外,太阳系里的基本保持近距离温度比较高,而距离越远温度越低的一般规律!金星的高温是有其大气层的温室作用引起的,金星大气层中96%以上都是二氧化碳,这种气体的温室效应非常显著,它允许阳光照射进来,而波段比较低的红外辐射却出不去,因此金星的温度越来越高,一直到现在的超过450℃! |
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