我怎么解释为什么青藏高原在类似的纬度比低地冷吗?

Question

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?

Answer 1

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!

Answer 2

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。

Answer 3

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。