“离太阳越近，气温越低”？怎么理解？│王者非王│东洋镜

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“离太阳越近，气温越低”？怎么理解？
王者非王 (发表日期:2009-06-11 08:58:29 阅读人次:7298 回复数:109)
最近，有人提出了一个伪命题:“太阳不是地表气温热源”。为了证明这个命题，他先提出了两个自然现象：一。“在登山时，登得越高，气候越寒冷。”这个现象非常直观；二。“每升高一公里，气温下降6.5℃”的对流层大气降温率”。这个现象虽然不怎么直观，显然也是正确的。从这两个自然现象，他得出了一个有问题的结论，“离太阳越近，气温越低”。最后，他利用这个结论，导出了非常荒谬的学说“太阳不是地表气温热源”。在这里，其人明显地利用了人们的两个常识，即，1，如果把一根长铁棍放在火炉里烤，肯定是远离火炉的一端的温度比较低；2。如果冬天烤火，肯定是离火堆近比较暖和。因此，根据常识，应该是离太阳越近就气温越高，反之亦然。所以，当看到其人提出了“离太阳越近，气温越低”这个论点，然后得出“太阳不是地表气温热源”的结论时，有些人迷惑了，因为根据另一个常识，阳光普照的夏天要远比乌云密布的冬天的日子要气温高。两者似乎有矛盾。那么，怎么样才能说通这个现象呢？有人要求释疑。现在我打算分析这个问题，尽量用通俗的语言。　　首先我们来看，是不是山顶要比海边离太阳近一点呢？直观上是对的，这也是这个命题能迷惑一部分人的原因。但是，让我们来看一看是不是真的这样。这里有一个数据，太阳和地球的平均距离为 1.49597870×1011 米（1亿5千万公里），那么最高的喜马拉雅山的最高山峰离海面又有多少距离呢？最多不会超过10公里吧？这10公里和1亿5千万公里是个什么关系呢？无穷小，可以忽略不计。那么，其实就可以说，山顶和海边离太阳的距离近乎相等。那么，又有人说，毕竟还是有区别的吧。是的，有区别，有很大的区别，我们应该换一个角度来看，如果以海平面为基准来看，把人在海拔高度才二三米和在海拔高度8000多米的感觉来比较，那还真是区别太大了。那应该有几千倍的差距吧。所以这句话应该这么说，海拔高度越高气温越低。好，到这里，有人会说，既然能源来自太阳，为什么不把太阳作为距离的参照物，而把海平面来作为参照物呢？其实，精确地说，是应该把地面做参照物的（理由容下面细说，先卖个关子，等你看完了全文就应该明白了）。但是，各个地方的地面有高有低，找一个标准还不容易，那么就选用了海平面这个相对比较恒定的面来做参照物，权宜之计吧。现在应该有点接近真理了。在第一段提出的两个论据（直观的和非直观的）可以归纳成一个论据了。视角从离太阳的距离远近改为离海平面的距离远近。海拔越高，气温越低，这是对的。　　那么为什么会“海拔越高，气温越低”呢？一般认为，太阳是非常炙热的，但光说炙热一词，印象不深，给个数字。太阳的表面温度是大约 5800 ℃，核心部位大约是 1560万℃。那么这个热是怎么到地球来的呢？这里，非常遗憾，我不得不引进“热传递”这个物理名词，否则没有办法说清这个问题。从物理学上来说热量一定是从温度高的物体传送到温度低的物体，在自然界（我的意思是说排除人为的影响）不会有逆其道而行之的事情。这就是所谓的热传递。热传递分三种：1。热传导，热量在固体中从温度高的部分往温度低的部分移动，就是刚才讲的烧长铁棒时感觉到的热传递。2。热对流，发生在液体或气体中的热传递现象，由于物质分子的对流而使热量从温度高的部分向温度低的部分传递，刚才讲的冬天烤火显示的就是这种热传递现象，当然，这个例子还有第三种热传递的参与。3，热辐射，物体由于自身的温度高而向四周以波的形式传递热量。现在来观察，太阳的热能是怎么到地球来的。显然，太阳和地球之间是没有固体连接起来的，那么，发生在太阳和地球之间的热传导是没有的。其次，太阳和地球之间的太空中几乎是真空的，热对流因此也几乎没有。那么，剩下的只有热辐射这么一条途径了。太阳和地球之间的热辐射是人的眼睛（只要还没完全失明）都可以看到的，那就是太阳光。阳光普照一切，阳光把太阳的能量带到了地球。近年来，人们已经变得足够聪明，在有意识地利用太阳能了。　　相信大家都看过台球比赛。台球选手手拿长竿，击打一个专用的球（是白球吗，忘了），然后这个球再去击打红色的或其他颜色的球，力图使其进袋得分。在这里，能量在传递，一个接一个。太阳光的光线中的光子（这里越说越复杂，似乎可以跳过，因为光线除了粒子学说以外还有波动学说，太复杂了，尽量简化）击打地球上的物质时，就把热能传递到了地球。现在我们来看看，地球上是什么位置更容易接受太阳传递来的能量呢？太阳光在来到地面之前，当然是先通过大气层。但是，大气层中的物质太稀薄，很少发生光子和其他分子的碰撞情况，当然传递的能量应该是很少的。但是，在地面，是结结实实的固体，所有剩下的光子全部没头而入（当然这也是一个权益的简化说法，因为不同的物质，不同颜色的物质接受光线能量的方式也不一样），因此传递到地面上的太阳的能量绝对要比大气中的多得多。现在有点明白了吗？地面接受到了太阳能后，再慢慢地以热传导的方式相互传导，减少各部位的温差，（温差除了直接接受的太阳能的多寡以外，还来自各种不同的物质的热系数，比如铁的热系数比较低，因此夏天在太阳光照射下，铁棍要比木棍烫手。嘿，又说远了，赶快打住），地面较热的空气还会以热对流的形式慢慢地把热量带到高处，但热对流的效率是远远低于热传导形式的，需要时间。因此在太阳的照射下。气温的升高要远远慢于固体的温度升高。（传统的热水瓶作成两层玻璃的中间留一个空气稀薄的空间就是为了要保温，阻止热量的对流发生。热水瓶内胆的银色镀层是把热量反射回热水。）虽然在高山上也是固体，但是由于风大，热对流厉害，热量保持不住，又很难得到来自平原部分传来的热量补充（太远了），在很高的高山上终年白雪，更阻挡了能量的接受，因此气温就会偏低，这里“远”和“近”来了一个错位。不是离太阳“近”的区域气温高，而是离地“近”的区域气温高。　　太阳光先照热地皮，然后再通过空气的对流使气温升高的现象还可以从每天的气温变化的情况中看出一些端倪。你可以在一块空地上做一个百叶箱，里面放上一个温度计，注意不让太阳光直接照射温度计，而这个温度计可以直接受到气温影响，换句话说，通风良好。然后每隔一个小时记录一下温度。你将会发现，每天温度最高的时候并不是在正午12点太阳直射的时候，而是在下午2时左右，为什么？12点太阳晒热了地皮，然后地皮才慢慢地把热量传给了空气，引起气温升高。现在，为什么在高空中，气温会很低，虽然它看起来似乎离太阳“近”一点的道理明白了吗？

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回复[1]: 王者非王 (2009-06-11 09:03:02)

　　本来是为了给“老眼昏花”的“挺好“释疑的。但是，写完发现又写得太长了。不知这回老”挺好”是否能够看完？满足老年人的好奇心是我们年轻人的责任。

回复[2]: 今天这是怎么了~~ 挺好 (2009-06-11 09:26:19)

　　>满足老年人的好奇心是我们年轻人的责任。

　　

　　哈哈哈哈哈~~

　　今天这是怎么了。。？刚在隔壁被老赵那笑话儿整得差点儿驴打滚儿~~~ 也不知那小子从哪儿整来这么些歪门邪道~~~

　　

　　这里又被老王整得够呛~~~ “满足老年人...是...年轻人...”哈哈哈。哎呀，今天这是太开心了！

　　回头细读内容。致谢先！爹娃~~

回复[3]: 小木樨花 (2009-06-11 11:29:47)

　　奇怪了，这东洋镜上有几个人没有上过中学？怎么会这点知识都没有，要麻烦老王来扫盲？

回复[4]: 应该只有一个∶ 我。 挺好 (2009-06-11 11:44:17)

　　小木樨花不用大惊小怪，别无意中附带上了其他镜子无辜朋友们。

　　你已看到，一楼已明言。热情老王的帖，是专门扫盲于我的。

　　我是个标准地道的文盲(除开识汉语汉字的话)。别说中学生，小学生的作业，我都作不出。是真说。

　　但我坦诚并好学

，任凭被人痴笑无知。

回复[5]: 王者非王 (2009-06-11 11:45:37)

　　谢谢小木樨花的参与。但是，很好奇。现在的中学已经讲热传递的三种途径了吗？这世界变化快，小孩子真厉害。

回复[6]: 王者非王 (2009-06-11 11:49:30)

　　嘿嘿，忽然想到，也许小木樨花能够说服隔壁的吕柏林呢！如果真是这样，那是大功一件。他还有很多希奇古怪的问题等着别人去批驳呢！

回复[7]: 小木樨花 (2009-06-11 14:51:40)

　　热传递的3种途径，是初中物理的入门一课。高中地理对大气的分析，一般是高一或高二学习的。

　　也许你们那个时代跟我们学的东西不同。

回复[8]: 王者非王 (2009-06-11 13:06:39)

　　郑重地向3楼小木樨花报告，本人没有上过中学。66年小学快要毕业时，北京来了一批红卫兵拿着剪刀上街剪小裤脚管和大包头，大街上还能看到有些人赤着脚走路，但不是没钱买不起鞋子，他们手里提着他们的鞋子，只不过这种皮靴要不是尖头的就是小方头的。这样一来，把我的被保送到师大二附中的计划给搅了。没有，就是没有上过正儿八经的中学。报告完毕。

回复[9]: 小木樨花 (2009-06-11 12:13:21)

　　看来王者跟我母亲差不多年纪哦。

　　你比我母亲强

，她是文盲

回复[10]: 王者非王 (2009-06-11 12:16:14)

　　要比也应该和你的父亲比啊，怎么和你的母亲比呢？汗！

　　不过，我大概也只能算是文盲吧，有人不是专门写了一篇介绍了我的种种不堪吗？

回复[11]: 老王的太阳光，挺好的微波炉 挺好 (2009-06-11 12:52:10)

　　老王~~~ 本想由心底说句感激的话: 你太有才了(当然是对我而言)~~~ 但不敢。担心失礼。那就放在心里不说。

　　

　　凡事好奇的我，因为实在好奇这个“假说现象”(离太阳越近，气温越低)，不瞒你说，几个月前(吕氏那帖题早贴过)，我曾暗自“苦苦”琢磨过~~~ 我这样假想到: 如果我要否定那假说现象，它是不成立的。那么，我该怎么理解和解释那假说呢？

　　

　　毫无常识知识却浪漫幻想成癖的我，自己作了个“文学”(而不是物理学一类)式幻想(假想): 那么应该也只能是，必须是: 阳光，一定和大地(上的各种物质物种)之间，有某种特别的“心领神会，心有灵犀”。而空洞的大气不行，它哪儿有足够的“魅力”引起阳光的青睐和兴趣呢？所以，光线堂而皇之地穿大气招摇而过，高傲冷漠地懒得理那些腹中空的空气们~~~ 直奔它最钟情最亲爱的——大地门前，才会付出灿烂的笑容，热情的拥抱——来温暖大地。

　　

　　千万别痴笑我: 我联想到的不是高山大海，更不是宇宙光子，留意到的竟然是: 每天都在用，熟视无睹的日常器具: 微波炉。

　　热饭菜时，盯着里面逐渐冒泡热气升腾的饭菜，我总掩不住好奇: 咦？为什么，唯独食物被热得透身滚烫，微波炉里面却照样可伸进手，平静依旧如常？

　　

　　看了热情老王扫盲于我的物理科普常识，我被自己的文学假想，逗笑了

。

　　

　　再谢老王。

谢谢。我会和孩子认真动情地讲起这美妙的经历和故事。对！正好作今天的灌水日记了。

回复[12]: 王者非王 (2009-06-11 13:05:33)

　　挺好写得有趣，谢谢。

　　你的这一段“文学”假设“（第三段）还真的”挺好“啊。与事实相近。

回复[13]: 老赵 (2009-06-11 14:48:52)

　　老王是个好中学老师

　　鉴定完毕。。。。。。。。。。。

　　

回复[14]: 老王真的很不容易啊 科长 (2009-06-11 15:09:09)

　　据科学家研究，一个没有上过小学的人，穷其一生，最多琢磨出四则混合运算。

　　老王没上过中学，居然

回复[15]: 老赵 (2009-06-11 15:18:57)

　　性格

　　王老的性格注定只要他感兴趣就会一直钻下去

　　王老如果从小很系统和科长局长一样接受教育了

　　估计专业上比你们都强大的多

　　我们老家说

　　3岁看大，7岁看老

　　还是童年决定论啊

　　呵呵。。。。。。。。。。。。。。。

　　汗。。。。。。。。

　　

回复[16]: 王者非王 (2009-06-11 16:04:48)

　　挺好的关于微波炉的联想也很有趣。

　　把太阳光和微波炉相比很有创意。

　　两者之间的共同点是都是使远处的固体或液体变热而基本不影响中间通过的空气。他们之所以会有这个共同点就是这两个方式都是热传递中的第三种方式，热辐射。只不过辐射能的波动频率不同而已。

　　但是两者也有区别，太阳光是晒热地皮，首先仅仅是表面，然后通过热传导，热对流等使其他部分也热起来。但是，微波炉是全体开花，在微波辐射到的领域所有极性分子都由于激烈震荡而发热，因此放在微波炉里的食物是不管里外都均匀受热的（理论上）。由于微波不能使非极性分子震荡而发热，利用玻璃，陶瓷，塑料容器来作为加热食物的容器就非常方便。由于金属会反射微波，而使局部温度急剧升高则非常危险，不宜用于微波炉加热。

回复[17]: 胡说！啊~~ 我的太阳！ 挺好 (2009-06-11 15:55:43)

　　微波炉~~~~

　　

　　不是设想。是联想。

　　由眼前的微波炉，受启发联想到，那假说现象是不是也会有类似可能。。。

回复[18]: 王者非王 (2009-06-11 15:39:08)

　　不敢同意14楼科长的观点，很多科学发现都是没有受到很好教育的人做出的。

　　当然，可能说的角度也不同，那“科学家”的研究可能是指那些与世隔绝的人，至少是不能接触到教材的人。否则自学很容易的。自学是一个人获得知识的最大助力。

　　我怀念我二年级时候的老师林方文，她教会了我自习。我感谢她。

回复[19]: 王者非王 (2009-06-11 15:43:04)

　　也不敢同意15楼老赵的观点。专业上是否强大也并不一定取决于从小是否接受过系统的教育。本人在自己的专业上是绝对不弱的。

回复[20]: 王者非王 (2009-06-11 16:05:28)

　　同意17楼挺好的提法，不应该在16楼的第一句中写“设想”，而应该写“联想”。马上改正。谢谢挺好提出问题。

回复[21]: 王者非王 (2009-06-11 16:14:53)

　　注意到14楼出现了“科学家”一词。嘿嘿，本人也可以算是一个科学家啊。当年，Dr. Matthew J. Wayner, the chairman of the International Behavioral Neuroscience Society 在给我的信中，就称赞本人是“an experienced, productive scientist."呢。不过，那已经是以前的事了，英雄不提当年勇。现在，虎落平原被犬欺啊，没办法。

回复[22]: 老赵 (2009-06-12 02:41:24)

　　呵呵

　　王老说的是王老认为的

　　我说的是我认为的

　　不矛盾，我师傅说了

　　呵呵

　　性格上你比局长科长更强大，他们俩太聪明

　　呵呵。。。。。。。。。

回复[23]: 王者非王 (2009-06-12 09:29:39)

　　挺好提出了一个微波炉的问题。记得以前有人说过把完整的生鸡蛋放进微波炉里加热可能会造成爆炸，但没说原因，其实也可以用现在的知识解释了。

回复[24]: 挺好 (2009-06-12 09:41:28)

　　老王，你可别把。。。我也。。。给整成科。。。学家辽~~~

　　哈个腰~~

回复[25]: 王者非王 (2009-06-12 09:46:26)

　　善于思考生活中的自然现象的人，人人都是科学家。因为思考自然现象就与科学有关了，当然人人都有一个家（极少数例外）。

　　挺好善于思考，有成为科学家的良好素质。可惜没走那一步路。当然科学家都是很贫穷的。有些人还不屑于当科学家，因为没有油水。

回复[26]: 挺好 (2009-06-12 16:48:10)

　　>当然人人都有一个家（极少数例外）。

　　

　　嗯！没成科学家...这个家，那个家... 我毕竟成了好奇家。

　　

　　还曾一度，好奇地盯着大街上对面开过来的车，苦思冥想: 它的眼睛，到底是前玻璃窗呢？还是两个车灯？

　　老王，如果有兴趣，是否从科学角度解析论证一下~~~？(当作娱乐)

回复[27]: 王者非王 (2009-06-12 16:59:50)

　　也回答一下。眼睛呢，主要功能应该史接受信息的。因此，答案很明确，前玻璃窗是眼睛，不过需要人的眼睛才能完成它的功能，而那两个貌似眼睛的车灯则没有那么高的地位喽。

　　不过话说回来，眼睛除了接受信息，有事还有发射信息的作用，比如说，秋波传情什么的。这个副作用前玻璃窗则完成不了，还得靠那两个车灯。哈哈，二合一。

　　

回复[28]: 瞧挺好 (2009-06-12 17:19:17)

　　>信息接受－－发送秋波~~~

　　啧啧。。瞧，让我的好奇，把老王的辨证，多方位思惟才能，智商，情商... 全调动出来，发挥得淋漓尽致~~~

回复[29]: kalichen (2009-06-12 21:00:50)

　　想听听你对冰季的看法。

回复[30]: 心灵之窗 王者非王 (2009-06-15 09:03:53)

　　被挺好谬赞了一番，当然顺便他也赞了一下自己的好奇心。不过想一想，上面这段话还有问题。27楼讲了眼睛的主要功能－－接受信息，和它的次要功能－－发送信息，但是还漏了一个潜在功能－心灵之窗。有时侯，从眼睛里可以看出喜怒哀乐，能看出是坦诚还是遮掩，甚至于是善还是恶！这个潜在功能则无论是前玻璃窗还是车灯都没法表达的。为什么？汽车没有所谓的心灵，因此也就没有了心灵之窗这一说，顺理成章。

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