我欲乘風歸去,又恐瓊樓玉宇,高處不勝寒……
上面的詩句,是大文豪蘇東坡《水調歌頭》裡的句子,意思是說,蘇東坡想要乘風飛到天上去,但又想到神仙居住在那麼高的地方,擔心會不會太冷?
很多人讀了這句詩,要不然就覺得這是蘇東坡真實心境的體現,要不然就認為這是一種“杞人憂天”。其實啊,這種擔心從地理科學上來說,是有理論依據的,簡單來說就是“高處不勝寒”了。
所謂的“高處不勝寒”,咱們可以通俗點說成是“高處氣溫低”,就是海拔越高的地方往往氣溫越低。更直觀的數據顯示:高度每上升1000米,氣溫就要下降6攝氏度左右。因此我們坐飛機的時候,飛機艙外面的溫度能達到零下50攝氏度之低,就是因為飛得太高了。
那麼,為什麼會産生這種現象呢?要理解“高處不勝寒”的原理,我們先要搞明白地球的大氣是如何被“加熱”的。生活中我們能感覺到陽光很溫暖,這是因為太陽光有熱量。但其實太陽光的熱量需要經過吸收、轉化,才能被我們感受到。
就拿簡單的曬太陽來說吧,它的過程可一點都不簡單呢。先是太陽光穿過透明的大氣來到我們身邊;接着,我們的身體和身上的衣服通過吸收陽光,獲得太陽光帶來的能量,溫度會升高;最後随着身體和衣服溫度的升高,我們感受到了溫暖。
同理,地球上的大氣也是這樣被加熱的。自然的陽光穿透大氣,到達地面後被地面吸收,地面就會被加熱。被加熱的地面再加上地球本身産生的熱量,會使地面形成新的熱源。
這個熱源在加熱大氣層時,離熱源近、靠近地面的地方會更加溫暖,離熱源遠、越高的地方就會越冷。這樣一來,就形成了下邊熱、上邊冷的狀态,即低處氣溫高、高處氣溫低。
不過我們也聽過另外一種說法:熱空氣向上運動,冷空氣向下運動。這個說法的原理在于熱脹冷縮:熱空氣膨脹密度變小,冷空氣密度較大,熱空氣就“浮”了上去。熱氣球就是利用了這一原理飛起來的。
那麼地球大氣為什麼看上去不符合這個原理呢?這是因為雖然地表附近的熱空氣确實會上升,但它在上升中會發生膨脹和冷卻,并不能使上空的空氣溫度升高。
現在,“高處不勝寒”的原理咱們知道了,生活中的很多現象是不是也可以試着去解釋了呢。比如說為什麼許多避暑勝地都在高山上,再比如說為什麼高山的頂端往往都被終年不化的積雪覆蓋。
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