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為什么高空的氣溫很低
不同的高度氣溫高低也是不一樣的,據(jù)調(diào)查了解,越往高處氣溫就越低,為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況呢?為什么高空的氣溫比地面要低呢?相信許多朋友們都不太了解其中的原因,下面小編就來給大家具體介紹一下吧。
為什么高空的氣溫很低
研究大氣現(xiàn)象時(shí)常常用到熱力學(xué)第一定律。通常把溫度、壓強(qiáng)相同的一部分空氣作為研究的對(duì)象,叫做氣團(tuán),直徑上千米。由于氣團(tuán)很大,邊緣部分和外界的熱交換對(duì)整個(gè)氣團(tuán)沒有明顯的影響,即(1)式中Q=0,所以氣團(tuán)的內(nèi)能的增減只等于外界對(duì)它做功或它對(duì)外界做功的多少:
ΔU=W
陽光烤暖了大地,地面又使得下層的氣團(tuán)溫度升高,密度減小,因而上升。氣團(tuán)膨脹的時(shí)候要推擠周圍的空氣,對(duì)外做功,因此內(nèi)能減小,溫度降低。所以,越高的地方,空氣的溫度越低。對(duì)于干燥的空氣,大約每升高1 km溫度降低10℃。
飛機(jī)在萬米高空飛行的時(shí)候,艙外氣溫往往在-50℃以下。由于機(jī)上有空調(diào)設(shè)備,艙內(nèi)總是溫暖如春。不過這時(shí)空調(diào)的作用不是使空氣升溫,而是降溫。高空的大氣壓比艙內(nèi)氣壓低,要使艙內(nèi)獲得新鮮空氣必須使用空氣壓縮機(jī)把空氣從艙外壓進(jìn)來。在這個(gè)過程中,空氣壓縮機(jī)對(duì)氣體做功,使氣體的內(nèi)能增加,溫度上升。如果不用空調(diào),機(jī)艙內(nèi)的溫度可能達(dá)到50℃以上!
拓展:影響氣候的因素
太陽輻射因子、下墊面因子、大氣環(huán)流因子和人類活動(dòng)因子。太陽輻射因子是氣候的根本動(dòng)力來源。這類因子有:緯度因素等。下墊面因子對(duì)氣候的形成有著相當(dāng)重要的作用。這類因子有:洋流、地面植被、地形地質(zhì)等。
大氣環(huán)流因子本身是氣候的組成部分,對(duì)某地氣候的形成起著直接性的影響。主要因子有:氣團(tuán)的平均狀況、氣流的平均狀況等。
地理因素對(duì)氣候形成的影響表現(xiàn)在地球形狀、地球運(yùn)動(dòng)、海陸分布、地形地勢(shì)和氣流、洋流等上,而地理因素對(duì)氣候形成的影響終究還是可以主要?dú)w結(jié)到輻射因素上。
緯度因素 地球形狀和運(yùn)動(dòng)
地理緯度不同,所接受到的熱量不同,引起不同的氣候;通常情況下,緯度越高,溫度越低;赤道地區(qū)降水最多,兩極附近降水最少。南北回歸線附近,大陸東岸降水較多,西岸及內(nèi)陸降水較少。
太陽輻射是地面和大氣的熱能源泉,地面熱量收支差額是影響氣候形成的重要原因。太陽輻射主要受緯度和地球自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)變化、海陸分布、地形地勢(shì)影響。對(duì)于整個(gè)地球而言,地面熱量的收支差額幾乎為零,但對(duì)于不同地區(qū),地面所接受的熱量存在差異,因而會(huì)對(duì)氣候的形成產(chǎn)生影響。同時(shí),地面接受熱量后,與大氣不斷進(jìn)行熱量交換,熱量平衡過程中的各分量對(duì)于氣候形成也有重要影響。
大氣環(huán)流
包括大氣環(huán)流和天氣系統(tǒng),影響氣候的因子包含氣溫、雨量、氣壓和風(fēng)。
洋流
洋流對(duì)氣候的影響主要為濕度和熱量。
暖流對(duì)沿岸地區(qū)氣候起到增溫、增濕的作用。如西歐海洋性氣候的形成,就直接得益于暖濕的北大西洋暖流。
寒流對(duì)沿岸地區(qū)的氣候起到降溫、減濕的作用。如大陸西岸的寒流(南半球)對(duì)澳大利亞西海岸、秘魯太平洋沿岸荒漠環(huán)境的形成,起到了一定的作用。
海陸分布
由于海洋和大陸具有不同的熱力學(xué)特性,如容積熱容量、導(dǎo)熱率等海洋與陸地顯著不同,因而海洋和大陸在氣候上差異很大。比較而言,大陸上的日較差和年較差比海洋大。溫度的年較差是區(qū)分大陸性氣候和海洋性氣候的重要指標(biāo),并且,夏季大陸是熱源,冬季海洋是熱源,熱源有利于低壓系統(tǒng)的形成和加強(qiáng),而冷源有利于高壓系統(tǒng)的形成和加強(qiáng),海陸的分布使行星風(fēng)帶分為若干個(gè)高低壓活動(dòng)中心,這些高低壓活動(dòng)中心對(duì)于形成世界季風(fēng)氣候有著直接的重要影響,例如,亞洲東部和南部有世界上最典型的季風(fēng)氣候就是很好的例子,此外,海陸分布的不同也影響降水,溫帶地區(qū),沿海地區(qū)降水較多,內(nèi)陸地區(qū)降水較少。
地形地勢(shì)
對(duì)局部氣候的形成有重要作用。例如山地氣候中的陽坡效應(yīng)和陰坡效應(yīng),迎風(fēng)坡和背風(fēng)坡效應(yīng)。大致而言,地形主要是對(duì)氣流產(chǎn)生阻擋和抬升作用。山地迎風(fēng)坡降水較多,背風(fēng)坡降水較少。地勢(shì)對(duì)氣候形成的影響在于,海拔高,云層少,太陽直接輻射增強(qiáng),散射輻射降低,溫度降低,濕度減小。而不同的地形也對(duì)氣候影響不同,高原對(duì)氣候的影響十分明顯。
人類活動(dòng)
通過改變地面狀況,影響局部地區(qū)氣候。如人工造林可使局部地區(qū)氣候有所改善,任意砍伐森林可使當(dāng)?shù)貧夂驉夯4送猓祟惢顒?dòng)還可形成熱島效應(yīng)等。全球變暖就是由人類活動(dòng)造成的。
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