“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:7295 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[31]: 什么是冰季？ 王者非王 (2009-06-15 09:10:24)

　　kalichen出了一个难题。冰季。什么是冰季？没听说过。赶紧学习，不得要领。有人名（笔名？），地名？公司名？哦，对了，好像还有气象名。也许是指气象名？可惜我不懂，一点也不懂，不愿不懂装懂瞎凑和。对不起了。

　　看看是否有人能够为kalichen解释一番。

回复[32]: 王者非王 (2009-06-16 10:13:21)

　　挺好，你的关于车窗和眼睛的议论又有了新的进展。

回复[33]: 哦？啥进展？ 挺好 (2009-06-16 10:41:10)

　　俺看，这帖整成科普常识问答窗口得了。。。

回复[34]: 王者非王 (2009-06-16 11:19:23)

　　你没看30楼吗？

回复[35]: 不一定哇~~ 挺好 (2009-06-16 11:26:58)

　　>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。

　　不一定哇~~~

　　汽车没心灵，可车主有。。。车的形象，室内清洁状况，饰物。。甚至行车状态。。对交通规则的遵守与否。。。都可能体现着车的“心灵”哇。。

回复[36]: 王者非王 (2009-06-16 11:45:53)

　　可那是车主啊，不是车本身啊。

　　如果车真的也有心灵了，那就麻烦了。如果什么时候车主不善待车的话，车会自己发动压死车主的，那太可怕了。

回复[37]: 挺好 (2009-06-16 11:54:31)

　　老王，知道你是玩科学地~~~

　　人一旦坐进车内驾驶席上，车被操作运行起来... 车主就成了这“车”的一部分~~~ 嘿嘿

　　可别以为这是强词夺理哦~~~

回复[38]: 王者非王 (2009-06-16 11:58:44)

　　如此说来，这就不是人操纵物，而是物控制人了。

回复[39]: 嗯。这叫。。。异化~~~ 挺好 (2009-06-16 12:05:00)

回复[40]: 王者非王 (2009-06-16 12:08:35)

　　好，异化好。

　　嘿嘿，什么时候转成哲学概念了。

回复[41]: 挺好 (2009-06-16 12:09:07)

　　表面看，是人在操作车。。。可车捏。。。也能让车主"調子に乗ってしまう”

回复[42]: 王者非王 (2009-06-16 12:09:39)

　　那么，就是说，人和车在互动？

回复[43]: 不就是这么个理儿。。。么？ 挺好 (2009-06-16 12:17:56)

　　你没看过伟大地卓别林呐？瞅瞅他那《摩登时代》就知道了。。。还有那。。。白胡子老头儿~~~马。。。克思。。。？谁的。。。不都强调嘛。。人，本来为了解放出人，发明创造了各种机器。。。可结果捏？

　　现实里，人，反而被这些机器整得呆头呆脑~~~晕头转向~~~ 成了机器的奴隶~~~瞅瞅这眼前的电脑网络吧~~~哈

　　

回复[44]: 王者非王 (2009-06-16 12:19:59)

　　有道理。不过，你觉得人会甘心于这种被物奴役的地位么？

回复[45]: 挺好 (2009-06-16 12:21:42)

　　不会甘心，是绝对的。

　　但心愿愿望是一回事儿，实际现实，可又是一回事儿哇~~~所以不才叫是。。。异化么~~？

回复[46]: 王者非王 (2009-06-16 12:22:45)

　　那照你的意思说，人每天的作息，都只是在作茧自缚了？

回复[47]: 挺好 (2009-06-16 12:25:05)

　　每天都在大惊小呼地。。。地球温暖化。。。难到不就是。。。人类最典型最深刻的作茧自缚么？还有。。。核武器~~~

回复[48]: 王者非王 (2009-06-16 12:26:48)

　　好，我承认了。人每天都在作茧自缚。可怜的人类。

回复[49]: 王者非王 (2009-06-16 12:35:47)

　　哈哈，想到了。先作茧自缚，然后再咬破茧子钻出来，从一个蠕动的昆虫（幼生态）变成一个长着翅膀能够飞翔的昆虫（成虫态），来一个真正的异化。对，就是这样。嘿嘿，这回人变虫了。

回复[50]: 嗯。人类可怜。 挺好 (2009-06-16 12:42:37)

　　

　　当年，牛顿，对苹果会掉落下来而不是掉飘上去，产生了浓厚兴趣~~~

　　如今，人们，对苹果被精心栽培却最终熟透腐烂，自然熟视而无睹~~~

回复[51]: 王者非王 (2009-06-16 12:50:07)

　　还是虫活得自在，人活得太累了。

　　虫看到苹果掉下来就会奋不顾身地扑上去乱啃一气的，人只会去摘树上的苹果，而置已经掉在地下的苹果不屑一顾。人太挑剔了。虫子不用去种苹果，自有人类去为它们种。而人类却种了苹果往往要让虫子先吃。

　　可人类一怒之下，打了杀虫剂的后果怎么样呢？

回复[52]: 是啊。人类一怒之下，打了杀虫剂的后果怎么样呢？ 挺好 (2009-06-16 12:53:55)

回复[53]: 王者非王 (2009-06-16 12:55:56)

　　虫子死了，可苹果也不敢吃了。双输。

回复[54]: 王者非王 (2009-06-16 13:01:12)

　　但是，人可以研究，分析人和虫子的存活的不同条件，找出对虫子有害但对人体无害的药物。这样一来，虫子死了，苹果照样可以吃。嘿嘿，这样又从哲学绕回到科学来了。好。

回复[55]: 挺好 (2009-06-16 13:11:43)

　　嗯。如果没记错~~~ 当年，也是靠类似的自信，信念，决心(只用来打击消灭可恶的敌人，绝对不会伤及善良的自己)，研究开发造出的原子弹~~~

回复[56]: 王者非王 (2009-06-16 13:15:03)

　　挺好还非要把这个问题扯到哲学的角度上去啊。

　　在自然界还是有办法的喽。比如说就象刚才举的例子，一部分昆虫在生命的周期中，非要经过结茧异化的过程，而人是绝对不会结茧异化的，因此可以研究结茧异化过程中是那一些生物激素或酶在起作用，然后研制一种针对这些生物激素或酶类的药物，让这些虫子永远也不能结茧异化，也就永远成不了成虫，切断了繁殖的环节，岂不是可以做到种了苹果自己吃的目的吗？

　　但是，话又说回来，人类对于自己的问题可能是更为棘手的。也许是你说的对。

回复[57]: 挺好 (2009-06-16 13:16:24)

　　真正的科学家，是绝不会轻视，无视，或者蔑视哲学的。因为他们本身就是哲学家。(在我理解)

回复[58]: 王者非王 (2009-06-16 13:17:36)

　　我同意。因此有Ph.D.这个学位。

回复[59]: 王者非王 (2009-06-16 13:19:03)

　　也因为如此，许多大科学家在晚年都信奉了某种宗教。

回复[60]: 老王如果再欺压虫子们~~~ 挺好 (2009-06-16 13:19:42)

　　小心，到时，一个虫子倒下去，千万个虫子站起来~~~

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