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太阳的热量如何传递到地球上?听完科学家的答案恍然大悟

时间:2022-11-16 07:12:55

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太阳的热量如何传递到地球上?听完科学家的答案恍然大悟

人类生存的星球叫做地球,地球生存的星系叫太阳系。太阳是太阳系的核心,质量占到了整个太阳系质量的99.86%。太阳的作用不仅仅是依靠强大的引力将八大行星牢牢束缚在稳定的轨道上,而且它另一个更重要的作用是给太阳系各星球带去光和热。

行星根据距离的不同,星球上生态环境的不同,温度自然也不同的。比如同处于宜居带内的行星有金星,地球和火星,只有地球有适宜的温度,而其它两颗星球,金星太热,火星比较冷。当然,金星表面的温度太高,并不全是因为它离太阳比地球更近一些,更重要的原因是金星大气的缘故。

众所周知,地球是太阳系目前发现的唯一生命星球,同时也是文明星球。而地球之所以能够诞生生命和人类,离不开太阳的光和热。正是有了太阳带给地球的光和,地球才有了生命,才有了后来的人类,某种意义上来讲,太阳是地球生命的母亲,也是人类的母亲。

人类诞生之后,对于太阳都有一种强烈的崇拜,不少的部落都太阳当成图腾。可能在古人的眼里,太阳是神明居住的地方,是神圣不可侵犯的,可是随着人类文明的不断进步,尤其是进入科技时代之后。我们对太阳有了更新的认知,知道了它其实就是宇宙中的一颗恒星,它内部时刻发生着核聚变反应。

虽然很多人都知道太阳是一颗恒星,之所以发光发热是因为它内部的核聚变反应,但是却很少有人知道:太阳的热量是如何传递到地球上?在人类没有走出地球之前,对温度的认知有限,对太空的认知有限。那个时候不少人们都会认为,太阳能够给地球带来光和热,那么地球之外的太阳系应该也是充满阳光和温暖。

可是当人类走出地球之后才发现,太空的环境跟我们想象的有很大的不同,太阳并不是一个阳光温暖的地方,而是充满黑暗和寒冷的地方。尤其是太空的温度低到了零下270摄氏度,已经接近于绝对零度。于是有不少人产生了这样一个疑问:为什么太空的温度那么低?太阳的热量又是如何传递到地球上?

事实上,要搞明白这些问题,需要我们对温度,温度的传递有一个大体的了解才行。相信很多朋友都知道,温度的本质就是分子的热运动,当物质内部的分子运动不断加剧的时候,温度就会不断升高,当分子热运动不断降低的时候,温度就会不断降低。这也是为什么温度理论上没有上限,却有下限的原因,原因就是分子理论上静止不动的时候,温度就会低到最低,也就是我们通常所说的绝对温度。可是从量子力学的角度来分析,分子的运动不可能完全静止下来,自然温度也无法真正达到绝对零度,只能无限接近。

温度的本质我们明白了,那么温度的传递呢?温度的传递自然也离不开这些微观世界的粒子,这些粒子的运动将温度不断传递下去。我们在地球上能够感受到温度的升高,正是由于空气中的分子,物质中的分子,它们将热量不断传递,传递到物体上,才让物体有了温度,传递到人体上,才让人体感受到了温度。

太阳是一恒星,它的中心时刻都在发生着氢核聚变,聚变产生的能量不断向外辐射到达太阳表面,因此太阳须的温度能够达到6000摄氏度左右,而其内部的温度则高达2000万摄氏度。太阳的热能来源于它内部核聚变的反应,核聚变产生的热辐射可以通过电磁波以光速向四周扩散。

太阳的辐射向四周扩散的时候,也将热量向四周扩散,可为什么太空仍然是那么寒冷呢?原因就是太空是一个无比接近真空的状态,其中的物质密度分布非常低,分子和分子间的距离非常大。由于没有足够多的物质,太阳的辐射能量让物质产生的温度就难以聚集传递,温度自然就非常低了。

可是当太阳辐射到达地球大气层之后,情况就完全不同了。地球的外围有两道强大的防护层,一个是强大的磁场,一个是厚厚的大气层。当太阳辐射进入地球大气层的时候,产生的热效应会降代,同时大气层吸收太阳的辐射产生的热量,将这些热量保存起来,然后再反馈到地球表面,这样就让地球表面有了一个适宜的温度。

如果没有大气层的阻挡和保存功能,那么太阳的辐射会直射地表,就会产生极大的温差,白天的温度非常高,夜晚的温度非常低,比如月球就是这种情况,昼夜温度极大,原因就是没有大气层来进行热辐射的缓冲保存。

除了大气层,地球还有强大的磁场,磁场同样可有有效扭曲抵挡太阳辐射,让太阳适量的辐射到达地球,给地球带来适宜的温度。太阳的热量就是这样传递到了地球上,正是由于地球有非常密集的物质分布,分子挨得非常近,太阳辐射产生的热能能够进行有效地传递。

以上是太阳自然状态下传递给地球的热量。正常情况下,地球有大气层和磁场的保护,温度都会处于一种比较适宜的状态。可是近几十年来大家会发现,地球的温度越来越高,全球气温不断升高,已经上升到严重影响人们生活的状态。

之所以出现这种情况,主要是因为人类工业的生产排放出了大量的二氧化碳,这是一种温室气体,它能够加剧大气层的保湿作用,让地表的温度无法散射出去,形成了一个温室环境。我们可以比金星的环境就可以看出温室效应的可怕之处,金星表面的温度达460摄氏度,之所以有如此高的温度,就是因为金星大气中95%的气体是二氧化碳。

如果人类工业生产产生的二氧化碳继续大量排放到大气中,而我们又没有好的措施也吸收平衡这些二氧化碳,那么未来大气中的二氧化碳会越来越来高,温度效应会越来越严重,有可能在不久的将士为,地球就会变成一颗无法适宜人类生产的星球。

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