有個疑問,地球大氣層比地表更接近太陽光照,為何比地表寒冷?

地球距離太陽1。5億公里,大氣層的厚度不過1000公里左右,地面和大氣層頂端與太陽的距離差不值一提。真正的原因在於地球溫度的主要來源在於地球自身的溫室效應。

有個疑問,地球大氣層比地表更接近太陽光照,為何比地表寒冷?

溫室效應這個詞近些年也算是被用壞了,都說是溫室效應導致地球升溫,可是沒有溫室效應的話地球的溫度要比現代低很多。所謂的溫室效應是指二氧化碳等氣體對長波紅外線有很強的相互作用,有一定的生熱作用。在太陽照射地球的時候,地球大氣層、海洋水體等對陽光有強烈的作用,大部分陽光被直接抽反射了,少數在穿越大氣層的時候和高空稀薄的大氣作用被吸收了,來到地面的陽光大約不到30%,相當一部分因為地面升溫後又經長波紅外輻射回歸宇宙。所以只有少部分陽光能量被留在地面上,使地球表面溫度環境適宜。

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從大氣層的構成上看就可以知道。大氣最高層是逸散層,距離地面大約1000公里,此處的大氣十分稀薄,受到地球引力的束縛較弱,氣體分子因為熱運動就能逃逸地球的引力而散逸,因此得名,此處的大氣和陽光的相互作用很弱,因為實在是太稀薄了,這一層越往上溫度越低;往下大氣密度因為引力逐漸升高,和陽光的作用增強,因此有電離層、臭氧層、平流層、對流層等,電離層是太陽風帶電粒子作用的結果,臭氧層可以高效地消耗短波紫外線這種有強烈生熱作用的光線,平流層自下而上溫度逐漸升高,也因此沒有大氣受熱不均導致的對流現象。

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對流層是接近地面10公里範圍內的氣體,特性是距地面越遠溫度越低。對流層內是絕大多數地球生物生存的區域,然而越高溫度越低。原因在於在此層大氣中,最高處由於陽光已經十分削弱,剩下的是高層大氣難以削弱的較長波長的光,高空大氣缺乏水蒸汽和質量分數更大的二氧化碳,因此和大氣的相互作用較少,而陽光照地面後,地面物質種類豐富,有很多可以和陽光產生作用,產生生熱的現象,在白天這導致地面受熱不均形成風等氣象現象,到了晚上,地面因為和大氣的溫差而向外輻射長波紅外線,長波紅外線和二氧化碳和水蒸汽的作用避免強,而對流層中這兩種物質比較豐盛。

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所以地表的大氣對地面輻射的熱量有較強的截留作用,使地表的溫度處於較為溫暖的範圍內,這都得益於地表的溫室效應。可能朋友們在聽到這個詞的時候會覺得不好,可是事實就是這樣,正是因為地表的大氣中有二氧化碳等氣體,才更多地保留了熱量。而近200年來地球升溫的解釋其實也很簡單,一方面是由於太陽固有的活動週期導致的地球氣候變化,1816年地球也曾因為自身因素,一些地方出現過無夏之年;另一方面是因為人類的活動,大量化石燃料的應用,使得地球億萬年前由植物動植物固定的碳被大量的釋放,地球的二氧化碳濃度有所升高。

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所以說溫室效應不一定是壞事,金星那樣失控的溫室效應才是災難。地球的溫度主要的原因在於和太陽距離適中,而且大氣層比較稠密,大氣中的二氧化碳等氣體密度適宜。

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