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第14章 离太阳近为什么反而冷

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。

那么,太阳也是个大火炉,地球有时离太阳近些,有时远些,是否也是离太阳近时温度高,远时温度低?由于地球绕太阳转动的轨道是椭圆形的,日地之间的距离不断变化着,每年1月3日是日地距离最近的一天,7月4日是日地距离最远的一天。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,而日地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。

原来,决定地球上冷热的是太阳照射的角度。因为地球是斜着身子围绕太阳旋转,因此太阳光照到地球上某一个地方的角度就在不断地变化。夏天,太阳直射北半球;冬天,太阳斜射北半球。同样多的太阳光,直射的时候照到的地方要比斜射的时候照到的地方小。同样大小的一块地方,太阳直射的时候,受到的太阳光多,天气就热;太阳斜射的时候,受到的太阳光少,天气也就冷。

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。通俗点说,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℃。因此,我国西部祁连山、天山、昆仑山、喜马拉雅山这些高山的一些山峰上,常年覆盖着冰雪。在赤道上,有些很高的山峰也终年积雪。

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