关于这个问题,退一步去思考其中的逻辑,似乎有点反直觉:为什么越高,温度越低呢?不是应该相反吗?毕竟爬得越高,离太阳越近(尽管是微不足道的一点距离)。这样推理的话,海拔越高应该越热嘛!但我们都知道山上反而要比山下冷,那这是为什么呢?
首先说海拔和温度的关系吧。
看图,图中红线代表大气层不同高度的温度,横坐标表示温度,左边的纵坐标表示高度,右边则是气压。
当阳光穿过大气时,大气难以吸收阳光的热量,因为热量在无线电波中属于长波范围,即红外和远红外辐射中才含有大量热量,但阳光中并没有太多这类辐射。所以,太阳很难直接把大气温度升高。要升高大气的温度,得依赖地表吸收了太阳的短波辐射后,地表温度上升,这时候升温后的地表发出红外线和远红外线,加热大气。因此,离地表越远,大气温度越低,也就是海拔越高温度就越低。
图示:注意看吸收比例。太阳辐射主要短波为主,其中大气吸收16%,而地表和海洋则吸收了51%,当然还有被反射的。而这51%的短波统统变成了热量,又被地表以长波的形式往外辐射,而大气的温度,则主要依赖地表发出的长波,这心长波被大气吸收后,大气才有了温度。
地球的近日点、远日点和季节的关系
首先,近日点和远日点距离太阳的距离的差距并不大,一个是1.47亿公里,另一个是1.52亿公里,远日点也仅仅多了3.4%距离。这点距离不是造成地球季节变化的原因。造成地球变化的原因,与光照的角度有关。角度越正,得到的能量越多,角度越倾斜得到的能量越少。而地球在近日点与远日点时,南北半球对准太阳的角度不同,造成一个是夏天一个是冬天的交替轮换的现象。所以,也并非地球离太阳越近越冷,仅仅是北半球变冷,南半球此时却是盛夏,最热的时候。
而太阳总是直射地球的赤道,因此赤道一年四季都是夏日