为什么海拔越高的地方越冷?
我不知道你在爬山的时候有没有注意到这种现象。尽管阳光灿烂,风景脚下也相当温暖,但当你走向山顶时,你会感到越来越冷。如果你在爬山的路上走得更快,所以你身体产生的热量比你身体表面散发的热量快或相等,你就不会感到冷。那么,为什么山脚下仍然很暖和呢?你越往山顶走,就越觉得冷?
温度和空气的关系
在热力学中,我们用大量分子的平均动能和分子数来表示温度。也就是说,环境温度越高,环境中分子数运动的平均动能越大,或者分子越多(分子间碰撞的频率越高),反之亦然。这是为什么?如果我们用水银温度计测量环境温度,环境中分子数量的平均动能越大或分子越多,大量分子对水银温度计的影响就越频繁。由于热传导,这也将增加温度计的温度指示器,从而使我们相信环境中分子数量的平均动能越大或分子越多,环境的温度越高。
海拔与空气的关系
一般来说,当我们说一个地方的高度时,我们指的是这个地方相对于海平面的高度。因此,海拔越低,它越接近海平面的垂直高度(也接近地球中心),海拔越高,海平面的垂直高度越高(也远离地球中心)。有趣的是,空气中分子数量的分布与海拔高度有关(本质上,分子数量的分布与距地球中心的距离成反比)。高海拔地区的分子数量少于低海拔地区,分子数量决定环境温度。因此,海拔高度显然与温度有关。
海拔与温度的关系
现在,我们已经知道空气中分子与温度和高度之间的“怨恨”。因此,根据以上分析,我们得出以下结论:海拔越高,大气压力越低,即分子越少(分子间碰撞频率越低),温度相对越低;海拔越低,大气压力越高,也就是说,分子越多(分子间碰撞频率越高),温度相对越高。一般来说,海平面每上升100米,气温就会下降0.6摄氏度。因此,如果旅游区的山脚下和山顶之间的高度差是1000米,我们应该更加注意——带足够的衣服!