问题标题:
麻烦用物理知识解释下‘高处不胜寒’的原因?
问题描述:
麻烦用物理知识解释下‘高处不胜寒’的原因?
梁荣新回答:
苏东坡写过“我欲乘风归去,又恐琼楼玉宇高处不胜寒”的词句,当自有他的含义,但却也道出了一个自然界存在的事实:越高越冷.
按说越高离太阳越近,应该更暖才是,为什么反而更冷呢?
的确,在高处有阳光照射时,是比较热的,这不是因为距太阳近了一点,而是因为高空中空气稀薄,阳光容易穿透,所以晒起来很厉害.另一方面,也正因为这里的空气稀薄,当阳光不照射的时候,地上的热就会很快散失,气温也很快降低,不能象低处有稠密的大气掩盖着地面,热量不易散失,能够较长时间保持比较暖和.
地球周围的大气层,好象温室的玻璃,它可以让太阳辐射来的热透过被地面吸收,但当地面的热辐射向太空时,它却会程度不同地起阻挡热的散失,这主要是大气中的二氧化碳的作用,二氧化碳越多,越能保温.
大气层的密度是愈低愈密,地球大气全部质量的90%集中在高于海平面16公里以内的空间,特别是海拔才几公里以下这一带.因此山愈高,空气愈稀薄,那里也就愈冷.据多处山上测得的数据计算,每升高100米,气温大约要降低0.5℃.如果山特别高,散失的热量大大超过了同时期吸收的热量,就会终年寒冷、积雪,把高山变成一个冰雪世界.在能够大量积雪的山间洼地里,雪堆得多了,越压越紧,就会结成较普通冰块略轻、半透明到透明的冰层,并能缓慢向低处运动,成为冰川.
这个长年积雪的冰雪世界的下限,叫做雪线.
在两极的地区,平地也是终年都是冰雪;靠近它的地区,雪线的高度也比较低,而在靠近赤道的地方,则需要很高的山上才会有积雪终年不化.在北半球,山的南坡晒太阳多,所以南坡的雪线要比北坡的高.
目前,地球上被冰雪覆盖的高山已比过去少多了.二、三百万年以来,地球上至少出现过五次冰川广布的寒冷时期.长年为冰雪覆盖的地面,最广时要比今天大三倍多.其间也有较暖和的时期,但从地球的全部历史来看,今天是处在一个较为寒冷的时期,所以杜甫能吟出“窗含西岭千秋雪”这样的诗句.
地面上气候的变化影响着高山上冰川的消长,反过来,高山的出现和变迁,又影响着地面上的气候,因为高山多了,地面上散失热量的通道也多了.有些地质学家相信,在地球上一轮强烈的地壳运动发生,许多高山崛起后,地球上的气候要变冷.而在这些高山逐渐被风化剥蚀,地面变得比较低平以后,气温就会回暖.有人计算过,如果把全球的高山都削平,地球上的气温将升高0.7℃.不过事情当然不是这样简单,因为影响地球上气温变化的因素是很多的.
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