太阳光是如何加热地球的?
太阳光穿越1.5亿公里拥抱地球,并且,它给出的温度绝对是热烈的。
那太阳光是如何让地球变热的呢?这确实是一个问题。
首先来说说绝对零度。
温度是测量冷和热程度的标准,但是它又可以表达对热能的体现和一个量化。
而太阳和地球之间的太空部分,为何会接近绝对零度,但依然能让穿梭的太阳光让地球变热呢?
外太空的温度很低,这并不需要我们真的跑到外太空去测量。比如在电影里,我们已经知道外太空很冷。
像星际尘埃的温度为零下260℃,水星和金星的最低温度也能达到零下160℃和零下120℃等等。
在太空中最接近绝对零度的是宇宙微波背景辐射,这源自于宇宙大爆炸所遗留下来的热辐射,至今也超过38万年的历史,绝对零度是零下273.15℃。
其原因和它们的热传导能力有关。比如说当太阳光穿梭1.5亿公里的距离来拥抱地球时,它的热辐射会立即引起地球能量的振动。
其振动的根本原理是受到热辐射后,地球环境中所含有的大量分子和原子产生了反应,这才导致地球发热和储能。
所以简单说,太空的温度为啥那么低,还能接近绝对零度呢?就是因为太空中的粒子太少了。不能及时对太阳光的热辐射做出反应,运动能力表现差,所以没办法发热和储能。
那么相同的原理是不是能够用在地球身上?太阳光能使地球变热的原因,是不是仅仅依靠原子和分子能对太阳辐射产生反应?当然不仅是如此。
那么地球变热的原因还有哪些呢?
当地球上的分子与原子对太阳光产生振动后,地球才会慢慢的变热,但这种热不会只在地球表面,热量也会传导到周边其他地区。
比如说空气中,天空中这种上升过程会产生对流,也会将空气加热。这就是为什么夏天我们会感觉好热的原因。
而且太阳光中还有红外波,这也使得地球能够慢慢的变得暖和起来。
当地球将光能吸收后,一部分被储存起来,一部分就会用来反射,还有一部分能量会以辐射的形式再次回到太空。但大部分能量依旧会留在地球表面,这就是温室效应的被加热过程。
虽然在晚上时,地球的热量消散的更多,但仅有21%凭借传导方式回到太空,而引导的过程就是能量与能量传送分子的过程。
运动速度越快,能量传播的就越远,等到地球慢慢被热辐射加热后,我们就需要依靠大气层来给予保温。
这就像做饭,等饭熟了以后立即保温,否则能量散去后,饭就会马上冷凉下来。
那为什么地球需要保温层呢?因为地球也处在太空中,保温层外面就是接近绝对零度的太空,寒冷想要将地球吞噬,那大气层就是最好的保护罩。
就像宇航员到太空探险时,他们要穿上宇航服,才能在接近绝对零度下的环境中行走和工作,宇航服对人类在真空的环境下,起到了隔绝辐射,保温的作用效果。
为什么同样都有保护罩,金星和地球的差距会那么大?
这是由于金星的大气层主要是依靠二氧化碳,可以说,这是一个大暖炉,所以显得异常的火热。
太阳是一个强大的引力体,放眼整个太阳系,它绝对是个老大。因为它的质量占太阳系总质量的99.8%以上,表面温度能达到1500万度,能够馈赠给地球的热辐射,也只是它总辐射量的一小部分。
而阳光的辐射在传播过程中,能量是一直被削弱的,光在穿梭太空时,由于太空中所含粒子太少,且运动能力太差,所以太空的温度无法被提高。
而地球恰恰相反,不仅运动能力强,所含分子原子数量庞大,关键是地球还有一个保护罩,除了太阳的馈赠外,地球的表现能力也不俗,因为我们有大气层,而大气层的产生是水蒸气的系统运动。
比如说,地球在自转过程中,白天升温而黑夜又降温,同时地球上各地都有水源,经过反应后,水蒸气就会上升到天空中变成大气层。
可是到此,人们还有一个疑问,太空几乎为绝对零度,那么为什么绝对零度的自然环境却无法达到呢?宇宙中真的没有出现过绝对零度的历史么?
从上面的分析知道,当动能为零时,热能也会接近零,但任何物质的势能不可能变为负数,所以哪怕绝对零度在理想层次上,是人们所理解的温度最低值,可微观粒子它依然会有运动性,微观粒子一直是躁动的,所以粒子的运动就会一直持续下去。
所以动能没有被停止,那热能就不会完全没有,温度只能无限接近绝对零度,而没有办法在实际中达到这种理想温度。
原文链接:https://www.toutiao.com/article/7125785861064507936
本站文章部分来自于互联网,已注明出处。 未注明原文出处皆为原创文章,转载同样请注明出处并添加链接。
猜你喜欢
发表评论
电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注