地球和太阳之间的空间非常寒冷,为什么太阳光

地球是人类生存的家园,也是一个温暖的星球。正是因为地球有着适宜的温度,才能够成为生命星球,诞生人类。在人类没有走进科技时代之前,我们对温度的认知非常少,很多人都不知道太阳光照射到地球后会变热。

可是随着人类走进科技时代之后,对温度有了更多的认知,尤其是当人类走出地球之后,知道了浩瀚的宇宙空间是真空环境之后,一个新的问题出现了:地球和太阳之间的空间非常寒冷,为什么太阳光到达地球后会变热?

相信很多人都知道,宇宙中虽然有很多的恒星发光发热,可是宇宙的背景温度非常低,达到了零下270摄氏度,已经接近绝对零度。太阳系自然也是一样,虽然有一个巨大的恒星太阳发光发热,可是太阳系的背景温度也是达到了零下270摄氏度。

按道理来说,太阳的温度是非常高的,它可以给整个太阳系提供热量,太空系的空间应该比较温暖才对,可事实上,太阳光在太阳系向四周辐射,并没有给太阳系带来温暖的空间,那这是为什么呢?其实要揭开这个谜团,我们还是要真正了解温度变化的本质才行。

那温度变化的本质是什么呢?相信很多朋友都知道是分子热运动的剧烈程度。当分子运动越来越剧烈的时候,物体的温度在不断上升,相反当分子运动越来越缓慢的时候,温度在不断下降,当分子运动完全停上的时候,也就达到了温度的下限绝对零度。可是分子的运动不可能完全停止下来,因此绝对零度只能够无限接近而无法到达。

知道了温度的本质是分子热运动的剧烈程度后,我们也明白了温度想要有所表现,它是需要一个载体的,这个载体从宏观的角度来说就是各种物体,可以是大气,可以是各种固体,也可是水等各种液体。从微观的角度来说,这个载体就是原子,分子等微观粒子。

为什么地球和太阳之间的宇宙空间会非常寒冷呢?原因就是在宇宙是一个真空状态,当然我们都知道,太空并不空,看似真空的宇宙空间,其实也存在着大量的高能粒子,比如太阳风中的质子,宇宙射线等,还有大量的氢原子以及宇宙尘埃。

可能有人不理解:既然宇宙并不空,为什么恒星发出的大量光子却没有让宇宙空间变暖呢?为什么还是那么寒冷?根本原因是密度问题,在星际空间里,每立方厘米的空间只有约0.26个原子,而在地球的海平面上,每立方厘米的空气约有5.37x10^19个原子。这是多么巨大的一个差距,从这个巨大的比例来说,太空还真是空。

正是因为太空中各种高能粒子的分布密度太大了,两个原子之间的距离相隔太远,没有形成非常密集的载体粒子,那么太阳发出的光子能量也无法通过有效的载体将温度体现出来。

由于宇宙空间没有大量温度的载体物质的存在,因此绝大部分光子将畅通无阻通过太空到达了大气层以及海洋和地表。而地球整个空间充满了温度需要的载体,首先太阳光子进入大气层后,大气层中有大量密集的各种载体,首先温度就显现出来。

而地球大气层在整个温度的表现方面占据重要的角色,厚厚的大气层像一圈巨大的海绵,它允许太阳光子进来,这些光子通过大气层进入地面后,当夜晚降临的时候,地面吸收的热量又会反射出来被大气层部分吸收与反射。因此,大气层在整个温度变化过程中起着承前启后的重要作用。

太阳光子穿过大气层后会进入海洋,进入地面岩石圈。地球是是一个海洋面积占71%的星球,而且海洋的吸热与保湿能力要强于地面,因此海洋在地球的整个温度效应中起到的作用仅次于大气喜忧参半。而地面吸热和保温能力就要弱一些。正是由于地球充满着各种温度载体,所以才会将太阳光子的温度表现出来,才会有适宜的温度。

了解了太阳光到达地球会变热的原因之后,相信不少朋友对地球进入科技时代之后,为什么温度越来越高也有了新的认知。在很多人看来,全球气温之所以越来越高,是由于工业排放的二氧化碳越来越大,导致温室效应越来越厉害才引发的全球气温不断升高。

全球气温不断升高的原因真的都是由二氧化碳造成的吗?当然不是,我们不得不承认,全球气温不断升高的主要原因是工业温室温室气体的大量排放导致,除了这个原因之外,还有一个重要的原因那就是地球上温度的载体越来越多。

我们这里所说的温度载体是指那些人造建筑和设施越来越多,比如水泥路,柏油路,高楼大厦越来越高等。温度载体越多,越能够将温度表现出来,会使整个地球环境的温度不断升高。相信很多人知道,现在是科技的时代,城镇化在不断加快,很多过去的农村都向城镇化转变,都建起了高楼大厦,都铺上了水泥路。

城镇化让人们的生活越来越好,居住的环境越来越好,可是它却在无形中给地球增了温。因为越来越多的高楼可以吸收储存更多的太阳光子,这些储存起来的光子当外界温度降低的时候又会被释放出来,增加周围空气的温度,相信很多朋友都有感受,越是大城市往往是夏天更热,冬天不冷,而在没有高楼的农村反而不怎么热。

当然,对于地球气温不断升高,科学家也没有太好的解决办法,工业化不能停止,二氧化碳还会继续排放,高楼也不可能全拆了再盖回平房,那样的话也不够人们居住。现在能够想到的最好方法只能是加强人们的环保意识,让人们注重环保,同时种植大量的树木。树木可以有效吸收二氧化碳,可惜现在每年砍伐树木还是大于种植的,不知道照此发展下去,地球还能够留给人类多长的生存时间。霍金曾经发出预言:地球留给人类的时间可能只有几百年了。几百年之后,地球将不再适应人类的生存,而人类只能向外星球移民。

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