為什麼海拔越高溫度越低?

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關於這個問題,退一步去思考其中的邏輯,似乎有點反直覺:為什麼越高,溫度越低呢?不是應該相反嗎?畢竟爬得越高,離太陽越近(盡管是微不足道的一點距離)。這樣推理的話,海拔越高應該越熱嘛!但我們都知道山上反而要比山下冷,那這是為什麼呢?

事實上,這一切都是因為大氣壓力。

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大氣壓力

首先要知道地球離太陽太遠了,所以去海拔高的地方對於太陽提供的熱量來說是沒有區別的。除非離開地球,向太陽移動更近的距離才能感覺到變化。在海拔高一點的山上其實並沒有讓我們明顯靠近太陽,更別提熱量的改變了。

現在,讓我們談談大氣。大家應該知道大氣是由混合氣體組成,並圍繞著地球,無處不在。它還施加一定的壓力,被稱為大氣壓力(也稱為“氣壓”)。

簡單來說,可以把大氣想象成一種壓在地球上的負荷,那麼它對地球施加的這種壓力就是科學家所說的大氣壓力了。

然而,有趣的是,每個地方的大氣壓力並不是相同的,它隨海拔而變。這就是為什麼在更高海拔的地方,會出現一些不同的現象。

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大氣壓力與海拔的關係

如前所述,大氣僅僅是懸浮在地球表面的氣體混合物。在海平面上,大氣壓力的值約為1千克/平方厘米,但是當進入更高的海拔時它就開始減小,而在超過一個特定點幾乎不存在。這是由於空氣分子的量隨著高度的增加而減少。也就是說,我們去的地方越高,從頭頂上壓下來的分子就越少。因此,海拔高的地區氣壓低。

大氣壓力與溫度的關係

由於大氣壓力隨海拔的升高而降低,從上方壓在其它分子之上的空氣分子的數量也下降。這意味著海拔越高,空氣中的分子擁有更多的運動空間。這使得它們較少與相鄰的分子發生碰撞,導致分子動能分布在一大片區域中,於是平均溫度就較低(事實上,溫度就是表征分子熱運動的劇烈程度)。

相比之下,在低海拔地區,大氣壓力較高,空氣分子不能足夠自由地移動,它們攜帶很多能量,更頻繁地相互碰撞,導致溫度較高。因此,山下比山上熱。這種物理定律適用於任何地方,無論是在赤道還是在極地。

因此,如果想在飛機上感受到太陽帶來的熱量,還是算了吧!除非離開這個星球,飛向太陽……

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