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\ begingroup美元

一个常见的门外汉解释为什么它让寒冷的高海拔(只考虑这里的对流层)定性归结为太阳加热地球表面和地球表面加热大气。我记得,每次我听到或读这个解释还是个孩子的时候,我想:为什么是青藏高原还比在同一纬度低地冷吗?毕竟,太阳能到达表面在西藏。显然有更多。

考虑的话从量子物理学讲师你只有真正理解什么在你教的两倍这样,我措辞问题:如何解释,门外汉来说,为什么青藏高原在类似的纬度比低地冷吗?

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    3答案3

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    \ begingroup美元

    答案是,因为地球不是一个静态的系统。

    由于理想气体定律,上升空气冷却。这被称为干绝热递减率。然而,你好奇为什么地球上每一个位置并不在同一纬度相同的温度。我们知道这不是真的。但是为什么不正确?天气。

    地球,与大多数自然现象一样,试图达到静力平衡。传入和传出的差异与净辐射离开地球能源储备需要平衡。天气是地球所使用的机制,试图达到平衡。

    好的,我们知道地球上天气破坏静力平衡。但这是如何工作的呢?风。或者更好的是,平流。平流是大气的传输参数(如水分、温度、或旋转)从一个位置到另一个地方。所以,风可以运输的温度、湿度,和旋转。

    你不一定需要一个风暴用平流输送任何这些参数。事实上,他们总是在运动。寒冷的空气总是远离两极。

    不过,并不回答,不是吗?嗯,想象你从西藏数百或数千英里之外。你不是在一个山区了,而是一个平坦的海平面。环境直减率为6.5°C / 1000米这个位置(因为我们不处理空运)。西藏是4500米- 8850米高。这将是大约32.5°C左右的冷却,海拔5000米。从其他地方用平流输送到西藏的空气平均32.5 -50°C的温度比海平面。

    它不是太多,西藏是接收辐射低于其他分在同一纬度(它不是)。它更多,空气其他地方在西藏的海拔比海平面空气冷却器。记住,我们测量空气温度!

    \ endgroup美元
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    • 1
      \ begingroup美元 正确的。的水平温度梯度是不稳定的。但一块沙滩在阳光下在西藏可能仍然非常热,我想。 \ endgroup美元
      - - - - - -gerrit
      在3:19 2014年4月16日
    • 3
      \ begingroup美元 表面很难存储大量的热量在那个高度。周围有太多的热损失任何试图温暖的点。在任何方向在水面上,会有寒冷、干燥的空气削弱热量从表面说。在任何方向的边或曝晒表面以下,你会冷地球也削弱任何热量。任何形式的风只会进一步加速热量流失。 \ endgroup美元
      - - - - - -DrewP84
      2014年4月16日在3:39
    • \ begingroup美元 西藏那曲附近的土壤温度,海拔4450米 \ endgroup美元
      - - - - - -DrewP84
      2014年4月16日在。3分51秒
    • \ begingroup美元 土壤温度图很有趣,它在哪里,背景是什么? \ endgroup美元
      - - - - - -gerrit
      2014年4月16日,在十七10
    • \ begingroup美元 我只是想说明土壤温度在一个典型的西藏,海拔4500米。土壤是低于冰点近一半才起作用,但温暖的白天变长。所以,你是对的,它仍然会相对“热”。西藏土壤水分研究PDF \ endgroup美元
      - - - - - -DrewP84
      2014年4月17日在0:45
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    \ begingroup美元

    你是正确的,在青藏高原太阳能输入将在海平面一样的位置在同一纬度。你也是正确的,太阳加热地球表面,加热大气。现在剩下的细节。

    • 反照率

      反照率是一个衡量的“白”,给了我们一个了解太阳能辐照度与地球。你可能知道深色时,事情往往会变得很热的太阳,而浅色对象不得到热。这是因为当一个来自太阳的光子撞击地球,这是吸收或散射。没有进入辐射的动态,我就离开这黑暗的颜色往往倾向于散射光吸收和颜色。现在我们翻译这个反照率,高价值的“白”是指太阳能输入被反射回大气中;低价值意味着太阳能输入被吸收。森林或海洋低反照率。积雪和冰反照率高。

      然而,西藏的反照率平均仅略高于平均水平(~ 0.35在下面的评论中引用),因此这种影响是有限的,只有轻微下降,吸收太阳辐射比平均水平。

    • 吸收

      被吸收的太阳能输入在西藏会激发分子在地上,他们将做出回应,热身(发射长波辐射)。向上发射的辐射没有空气温度,只擅长的温室气体吸收这些波长,常规干燥的空气不是。值得注意的是,在这些高度也会更少的水蒸气,这可能是最好的温室气体。如果辐射不会温暖的空气,这使传导和对流。

    • 传导

      地球大气加热通过传导和大气中分子的最低水平。分子传导发生,需要联系。在高海拔较低的压力,有更少的空气分子和传导效率比在低海拔地区会减少。

    • 大气

      青藏高原空气起床会吹,已经在高海拔,或者它将从低海拔吹上坡。在这两种情况下,空气会寒冷和干燥。上坡流动会酷6 c /公里,直到它会变干(雨、云),然后冷却10 c /公里。空气已经在高空,西藏的平均海拔是580 hPa和标准温度,压力是-14 c。这两个效应,清凉的空气平流的空气已经在这个高度俯视上坡绝热流动。这空气高度倾向于移动速度比表面和你会有新传入的恒流,冷空气吹在西藏的表面。

    把它放在一起:

    略高反照率是我们第一次怀疑为什么西藏是冷比低海拔地区在同一纬度,更多的阳光反射到太空,不导致气候变暖。下一个怀疑是低效率的加热大气的表面。接着,气氛已经比海平面表面冷(在相同的纬度)。比海平面更冷的气团,加热低于海平面,你最终冷比你将在海平面。

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    • \ begingroup美元 一些思想;根据Peixoto和奥尔特、物理气候,图6.10,反照率有点但不是西藏,更高(撒哈拉0.3,西藏0.35,冰盖0.8)。至于更少的空气分子;是的,但是需要按比例减少能源热分子。我认为关键问题是风和缺乏水蒸气(这意味着即使wind-sheltered谷不加热)。 \ endgroup美元
      - - - - - -gerrit
      2014年4月16日18:07
    • \ begingroup美元 这是一个干净、容易理解的解释。好了!我认为这将是完美的答案,如果强调冷却的大部分是由于冷却空气平流与绝热冷却(想想清凉的空气体积的运输由每个),尽管绝热冷却无疑是相关的。 \ endgroup美元
      - - - - - -DrewP84
      2014年4月18日19:46
    • \ begingroup美元 @gerrit是正确的,反照率并不像你想象的一样重要了。高原雨(雪)跟踪的喜马拉雅山脉的大部分。西藏的卫星图像 \ endgroup美元
      - - - - - -DrewP84
      2014年4月18日19:53
    • 1
      \ begingroup美元 @DrewP84我犯了一个编辑不再强调反照率效应和替换他们强调空气平流降温。 \ endgroup美元
      - - - - - -凯西
      2014年4月18日20:17
    2
    \ begingroup美元

    温度是衡量动能,在大气中,是由于分子的数目和他们的速度。减少大气在高海拔地区(如低压力、低分子),所以测量的温度会降低,因为分子移动更少。基本/根本原因,温度在对流层高海拔低。此外,因为有较少的温室气体分子捕获能量,更多的热量丢失在高海拔的空间。

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    • \ begingroup美元 你有参考吗?其他答案似乎给人一种不同的温差的原因。 \ endgroup美元
      - - - - - -Gimelist
      2014年11月1日14:08
    • \ begingroup美元 温度是平均分子的动能。所以少不等于分子的温度。事实上同样的能量输入,减少分子的结果,与所有其他变量不变,温度会更大……正如在理想气体定律n(摩尔数)和T(温度)间接相关。但大气压强和体积都有显著的变化。 \ endgroup美元
      - - - - - -JeopardyTempest
      2018年5月8日13:57吗

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