衆所周知，赤道是溫暖的甚至是炎熱的，因為它接受更多的陽光直射，也就是離太陽更近。

那麼問題來了，如果赤道是炎熱的，因為它離太陽更近，那麼為什麼山頂不是？從技術上講，它們也離太陽更近，但現實中它們很冷，而且被雪覆蓋着。這到底為什麼呢？

首先我們分析一下陽光的照射問題。照射赤道（或赤道附近）的陽光集中在一個相對較小的區域，而照射在兩極附近的陽光則分散開來。為什麼？因為地球大體上是球形的，兩極附近的陸地相對于太陽光線的角度是傾斜的。如果每一束太陽光攜帶相同的能量，那麼靠近赤道的太陽光将所有的能量集中到一個狹窄的點上——因此，它會使地球更熱。太陽光照射在兩極附近，它的能量分布在更廣的區域，因此它使地面溫度降低，兩極溫度也更低。還有一點是赤道并不溫暖，雖然它離太陽近。因為一年中大部分時間太陽都在頭頂上。然而，赤道通常不是地球上最溫暖的緯度，最炎熱的地區通常屬于夏季的熱帶地區，那時太陽位于正上方。頭頂上的太陽使物體更熱，因為入射的輻射比它到達某個角度時要多。

現在我們來談談問題的第二部分。太陽光不會直接加熱空氣，因此準确地說是在大氣層的較低部分不會很熱。所以陽光溫暖了地面，地面也溫暖了上面的空氣。暖空氣的密度比冷空氣小，容易向上浮力。當它上升時，壓力降低，空氣膨脹，這導緻它再次變冷。所以當你爬過對流層（大氣的最底層）時，溫度會穩步下降。

這就是為什麼山頂上更冷。當暖空氣上升到山頂的高度時，它已經膨脹并顯著冷卻。這與它們離太陽更近沒有關系。

而且至于當你離太陽越來越近的時候，你的高度會變得越來越熱，那麼這種影響将是非常微小的。太陽距離地球1.5億公裡。地球上的最高點僅高于海平面9公裡。你覺得1.5億裡9公裡有多大區别？這相當于距離火源5米，再靠近0.3微米。這大約是人類頭發厚度的1/200。物體在高空變冷的真正原因是地球大氣層的覆蓋作用使我們保持溫暖，這不僅是因為空氣中的熱量，還因為它減緩了夜間地面的冷卻。它使地球保持了比以往更高的溫度，并且白天和晚上的溫度更穩定。當在高山上時，作為保暖的空氣要少得多。任何一個登過高山的人都可以證明，即使白天的溫度很舒适，甚至很熱，但在黃昏時氣溫下降得比在低海拔地區快得多。

再者，山頂的溫度能夠在夜間迅速散去，而不管白天有多熱的陽光。大氣中的水是最大的絕緣體。因此，幹燥的稀薄空氣是夜間最快冷卻的環境。高度越大，表面在夜間的分離就越少，這就使得夜間的山頂降溫更加快速。

這就涉及到物體的溫度是熱傳遞中的一個問題，它是由外部熱源（這裡是太陽）的熱量的獲得和損失決定的。但也會受到内部熱量的影響，比如我們燃燒的燃料和所有其他氧化過程産生的熱量。進一步要考慮的是物體的熱容或能儲存多少熱量，以及質地（反射率）、發射率和吸收系數方面的特性。再加上介質（空氣）的透明度，這取決于成分，比如二氧化碳的百分比，它比空氣的其他成分重（約1.5倍）。我們還需要進一步考慮來自附近曲面的反射的影響，這是一個重要因素。

還有，山的表面不是水平的而是傾斜的，這減少了受太陽直射的面積。由于海拔較高，密度較小，空氣熱容量較小；由于二氧化碳和其他重氣體較少，溫室效應較小。風冷卻導緻更多熱量損失-非常重要。由于大氣密度和深度較小，對外層空間的熱損失更多。由于傾斜的表面和岩石比大多數海平面表面更光滑的事實，陽光被“反射”走了。在植被稀少的情況下，山的顔色也較淺，因此吸收的陽光較少。當有些地方下雪時，反射更大。

因而山頂真的很冷。

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