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太陽(yáng)作為太陽(yáng)系的中心天體,每時(shí)每刻都在燃燒著自己,向他的“子民們”提供光和熱。

平均每秒鐘,有約為6億噸的氫通過(guò)熱核聚變反應(yīng)生成5.96億噸氦,損失400萬(wàn)噸質(zhì)量,根據(jù)愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程,可計(jì)算出太陽(yáng)每秒鐘釋放的能量約為3.6×10ˇ26焦耳,大約相當(dāng)于12000000000000000(十五個(gè)零)噸的煤燃完全燒釋放出的熱量。
所以,太陽(yáng)核心處的溫度高達(dá)1500萬(wàn)攝氏度,而由于太陽(yáng)是由熱離子體與磁場(chǎng)交織而成的巨大球體,半徑很大,外層氣體稀疏,因此其表面溫度只有約5497℃。

太陽(yáng)與地球之間的距離為1億4960萬(wàn)千米,那么,太陽(yáng)產(chǎn)生的熱量是怎么傳給地球的呢?
熱量傳遞是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,有三種基本方式:導(dǎo)熱、熱傳遞和熱輻射。
導(dǎo)熱,又稱熱傳導(dǎo),是指依靠物質(zhì)中的分子、原子和電子的振動(dòng)、位移和相互碰撞而傳遞熱量。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是高溫區(qū)的分子、原子和電子由于運(yùn)動(dòng)劇烈,攜帶著更多的熱量,與低溫區(qū)的分子、原子和電子碰撞、接觸后,熱量多的把自己的熱量分出去一點(diǎn),讓兩者的熱量相等,以免發(fā)生爭(zhēng)吵、掐架。
這種熱量傳遞方式在氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)物質(zhì)中都可以發(fā)生,但在固態(tài)、液態(tài)物質(zhì)中傳熱效果更好,效率更高,且只有在固體中才是純粹的熱傳導(dǎo)。
熱對(duì)流指由于流體的宏觀運(yùn)動(dòng),冷熱物體相互參雜而發(fā)生熱量傳遞的方式。由于要有宏觀的流動(dòng)現(xiàn)象,故熱對(duì)流只發(fā)生在液體和氣體中。

熱輻射,與導(dǎo)熱和熱對(duì)流相比,比較特別,通過(guò)電磁波來(lái)傳遞熱量,而自然界中每個(gè)物體都在不停地向外發(fā)出電磁波,且電磁波的傳播不需要介質(zhì)。
正因如此,熱輻射可以穿過(guò)真空環(huán)境,自由的傳播,無(wú)需任何介質(zhì)。
熱輻射如果從微觀上解釋就是分子、原子和電子吸收電磁波的能量,進(jìn)而在宏觀上表現(xiàn)出升溫現(xiàn)象。
科學(xué)家利用這一原理,發(fā)明、制造出微波爐,現(xiàn)在以飛入尋常百姓家。

地球吸收太陽(yáng)發(fā)出的熱輻射,使自己升溫
太陽(yáng)與地球相距遙遠(yuǎn),而且這一路,基本都是真空環(huán)境,自然不能靠導(dǎo)熱和熱傳遞這兩種方式,那么,就只能靠熱輻射了。
進(jìn)入到地球大氣層的太陽(yáng)熱輻射被大氣吸收一小部分后,其余全部被地面(包括液體表面和固體表面)吸收。至此,太陽(yáng)已經(jīng)完成對(duì)地球的“加熱”過(guò)程,把自己的熱量成功送達(dá)地球。
接下來(lái),就是地球的“自加熱”過(guò)程。
可以把地球看作是一個(gè)未蓋蓋兒的蒸籠,下面溫度較高,要向上散發(fā)熱量。地球吸收的熱量不可能藏著掖著,不然地球自己都會(huì)被熱死,更別說(shuō)生活在地球上的生物了。
由于較低的地方率先接受到地表發(fā)射的熱量,故可以從中多吸收點(diǎn),越往上,吸收的熱量越少,很好的解釋了“先下手為強(qiáng)”這一亙古不變的道理!這也是“隨著海拔上升,溫度下降”的原因。
地球白天升溫,夜晚降溫
上面已經(jīng)說(shuō)過(guò),自然界的任何物體每時(shí)每刻都在不停地向外發(fā)出電磁波,地球亦是如此。
白天,由于地球(準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)是半球)從太陽(yáng)那里吸收的熱量大于地球往外散發(fā)的熱量,因而表現(xiàn)出溫度升高。
相反,在夜晚,由于沒(méi)有太陽(yáng)的熱輻射可供吸收了,但地球還在不停地向外散發(fā)熱量,因而溫度下降。