热空气上升,冷空气下降,为什么天空越高越冷?

Question

如题所述

Answer 1

热空气因其密度较低而上升，而冷空气则因其密度较高而下降，这一现象导致了天空越高越冷的现象。
1. 人们普遍知道，随着海拔的升高，温度会逐渐下降。例如，海拔每升高1000米，温度通常会下降大约6摄氏度。太阳发出的大量辐射中，可见光和某些红外光能够穿透大气层。这些光线穿过空气时不会被吸收，因此无论是高空还是低空的空气都难以被太阳直接加热。相比之下，地球表面则容易吸收阳光，进而将热量传递给接触地面的空气。
2. 空气团上升的原因多种多样。它们可能因为吸收了地面的热量而上升，因为温暖的空气具有较大的浮力。这是因为大气同样受到地球重力的影响。随着距离地球表面越来越远，上面的空气密度逐渐减小。温暖的空气上升是一个普遍现象。只要空气温度高于周围环境的温度，空气团就会继续上升。这是因为温暖空气的密度较低，从而产生了较大的浮力。我们已经解释了，任何上升的空气都会自然冷却，这是由于气压降低和体积膨胀造成的。
3. 我们感觉到的温度变化并不直接来自太阳的热量，而是来自地球上空的空气。地球吸收太阳的热量，并将其分布到周围的空气中。因此，空气从下到上逐渐变冷。因此，越高的地方，大气中的热量越少，自然温度也就越低；此外，越高的地方，空气越稀薄，能够保存的热量也就越少。因此，当我们攀登高耸入云的山峰时，我们感受到的不是太阳的热量，而是刺骨的寒冷。
4. 对流层位于大气层的最底部，这里的温度随着高度的增加而逐渐降低。一般来说，每上升100米，温度会下降大约0.65摄氏度。对流层的主要热源来自地表，地表的热传导和长波辐射会加热对流层的底部空气，因此对流层的温度变化规律是下热上冷。