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我们在海拔比较高的地方进行旅游时 ， 会有一个共同的感受 ， 就是除了呼吸越来越困难之外 ， 我们所感受到的温度也越来越低 ， 这一点在我们看全国天气预报时也会得到印证 ， 比如黄山、泰山所处区域的气温要比周边其它地区的要低一些 。 当然 ， 影响气温高低的因素有很多 ， 海拔只是其中一个重要方面 。 有人据此提出了疑问 ， 在高山的山顶 ， 比如珠穆朗玛峰的顶部 ， 距离太阳应该更近一些 ， 为何气温会达到零下二三十度呢？
宇宙中热量的传输方式共有三种 ， 即热传导、热对流和热辐射 。 其中热传导仅发生在物体没有发生宏观性运动时所进行的导热现象 ， 严格意义上来说只有固体物质中的热量传输才是完全的热传导 。 热对流是发生在流体中的一种传热现象 ， 是不同区域的液体或者气体产生温度梯度时 ， 由于密度发生了差异所引发出的自然对流现象 。 热辐射和热传导、热对流有着明显的不同 ， 它不需要任何介质作为热量传输的载体 ， 通过电磁辐射的方式向外界散发热量 。 我们在日常生活中以上三种热量传输方式都非常常见 ， 但是在宇宙空间中由于气体密度非常小 ， 大部分区域几乎呈现真空状态 ， 因此热辐射是宇宙空间中最重要的热量传递方式 。
然而 ， 宇宙空间并非完全的真空 ， 电磁波在传递能量的过程中 ， 势必会遇到星际气体、尘埃等物质的干扰作用 ， 体现在吸收和反射相应的能量 ， 从而在一定程度上降低电磁波的能量 。 因此 ， 在宇宙空间中 ， 一个恒星系统中的不同行星 ， 它们接收到同一恒星释放的热量大小 ， 最主要的决定性指标就是与恒星的距离 ， 通常情况下与恒星距离越近 ， 行星表面平均温度就越高 ， 反之就越低 。
如果我们在一个行星的表面 ， 来分析温度的高低 ， 那么与恒星的距离这一指标数值上的差异就显得微不足道了 ， 因为行星整体与恒星的距离太大 ， 行星不同区域与恒星的距离之差 ， 与行星整体与恒星的距离几乎可以认为是相同的 ， 在这样的情况下 ， 影响行星表面温度的因素 ， 就主要取决于两个方面 。 第一个是恒星光线的入射角 ， 即光线与行星地表之间的交角 ， 这个角越大 ， 表明光线越倾向于垂直地表入射 ， 单位地表面积所接收到的辐射能量就越大 ， 辐射强度就越强 ， 区域温度就会越高 ， 这也是为什么行星地理两极的温度要比赤道低得多的重要原因 。 同样的道理 ， 地球围绕太阳公转 ， 其处于远日点时北半球的温度要比近日点时还要高 ， 也是北半球接收到的太阳光线入射角较大所致 。
那么 ， 如果我们在地球同一纬度来分析 ， 不同的区域温度也有高有低 ， 因为是同一纬度 ， 就排除了与太阳的距离、太阳入射角这两个主要原因的影响 ， 那么产生这种变化的原因到底是什么呢？除了植被覆盖度、地表形状、水体分布等影响因素以外 ， 地势的高低是重要的一个决定性因素 ， 而地势的高低对温度的影响 ， 其作用机制就在于大气层的存在 。
地球的大气层从低到高依次分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层 ， 每一层的物理状态都有明显的不同 ， 而影响着地表各类地形地貌变化、生物活动和不同圈层物质及能量迁移转化的主要集中在对流层之内 。 对流层的平均厚度为12公里 ， 地球上最高的山峰珠穆朗玛峰的高度才8.8公里 ， 完全处于对流层之内 。 由于引力的作用 ， 地球大气层中的气体分子80%以上都集中在这一层 ， 同时又由于距离地表较近 ， 气体分子所吸收的能量 ， 主要来源于地表的红外辐射 ， 因此在对流层内随着高度的上升 ， 一方面气体分子逐渐稀薄 ， 另一方面到达远处的红外辐射强度就越低 ， 因此温度也会随之下降 ， 高度每上升100米温度将下降0.6摄氏度左右 。 比如 ， 理论上珠穆朗玛峰的峰顶 ， 其温度要比同纬度的平原地区温度低40多度 。
平流层中集中了大气层中18%的气体分子 ， 空气运动以平行流动为主 ， 状态相对于对流层来说显得非常稳定 ， 在这一层中臭气分子可以强烈吸收太阳辐射中的紫外线 ， 空气分子的内能相应提升 ， 因此在这一层中温度随着高度的升高而增加 ， 温度区间从底部（对流层顶部）的-50摄氏度升高到顶部的-20摄氏度 。 在中间层的下部 ， 残余气体的对流又开始旺盛起来 ， 温度的变化趋势是随着高度的上升而降低 ， 当降低至-80摄氏度以后 ， 就成为整个大气层中低层大气和高层大气的分界点 ， 在这个区域之上 ， 残余的气体分子开始逐渐被太阳辐射作用发生电离 ， 温度随着高度的增加而迅速提升 ， 比如到达中间层的顶部温度在100摄氏度左右 ， 到达热层顶部可以飙升到1000摄氏度 ， 而到达散逸层之后可以达到1500摄氏度 。
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