而地球上之所以能维持让动植物生存的温度,也是因为有太阳一直在温暖着我们。
那么你有没有想过,既然离太阳这么远的地球都能被晒热,为什
【菜科解读】
很多人都知道,太阳的温度特别高。
而地球上之所以能维持让动植物生存的温度,也是因为有太阳一直在温暖着我们。

那么你有没有想过,既然离太阳这么远的地球都能被晒热,为什么即便是离太阳很近的太空之中,温度还是那么低呢?要回答这个问题,我们需要了解太空、太阳和地球之间的关系,以及不同的热传递方式。
太阳是怎么加热地球的?
当太阳给地球送来温暖,是一个怎样的过程呢?你或许会想,是不是像我们用手电筒照亮一样,太阳的光直接照到地球上就让它变热呢?其实事实并非如此。
太阳的光线并不是普通的光,它属于一种特殊的电磁波,即使在没有空气的真空中也能传播,并且携带着大量的能量。
太阳之所以能发光发热,是因为它一直在进行核聚变,这才形成了我们所看到的太阳光芒。
在太阳发出的光芒中其实存在着各种不同波长的光,其中有的人类通过双眼就能够观察到,但也有很多需要通过仪器才能观测的成分。
这些不同波长的光线到达地球后,经过大气层的吸收和反射,一部分直接穿透到地面,为我们带来温暖和光亮。
而地面吸收了太阳光后,会释放热能,使得地球变得温暖。
所以,正是这些特殊的太阳光线,为地球上的生命提供了温暖和能量,让我们可以在这里愉快地生活。
太阳的光线以每秒30万公里的速度向外飞驰,大约8分钟就能抵达地球。
当这些光线遇到地球时,会出现几种情况。
有的会被地球的大气层反射回太空,还有的会被大气中的水汽、二氧化碳等气体吸收,剩下的则穿透大气层,照射到地表。
太阳的光线到达地球表面后,会把携带的能量转化为热量,从而让地球表面变暖。
不同的物质对光线的吸收能力不同,有些会吸收更多的光线变得更热,有些则会反射更多光线变得不那么热。

比如,海水和土壤吸收了很多光线,所以海洋和陆地很容易变得热,而雪和冰则反射光线较多,所以极地相对寒冷。
地球表面吸收太阳光后也会释放热量,以红外线形式向外散发。
然而,地球大气层不止会阻挡外来的能量,也会竭尽所能保持好内部的能量,也就是温室效应。
这个效应让地球的平均温度保持在适宜生命存在的15摄氏度左右。
如果没有温室效应,地球平均温度将降至零下18摄氏度,地球上将没有水,也不会有生命存在。
太阳无法让宇宙暖和
太阳是一个巨大的火球,表面温度高达5500摄氏度。
它的光线可以照亮和加热地球,但为什么却不能让太空变得温暖呢?难道太阳的能量不够吗?
其实,太阳的能量是非常充足的。
然而,太空的特殊环境使得太阳的能量难以有效传递和存储,因此太空的温度非常低。
要理解这一点,首先需要了解温度是什么。
用简单的方式来讲,温度不只是我们日常感觉到的冷热,本质上是表述组成一个物体的原子或是分子有多活跃的。
活跃程度越高,我们就会觉得这个东西越热,反之亦然。
温度的变化是由热量的传递引起的。
热量的传递方式主要有三种:热传导、热对流和热辐射。
热传导是指物质内部分子或原子之间的碰撞,导致热量从高温区域传递到低温区域的过程。
举个例子,当我们用手触摸一个热水杯时,热量会通过杯壁传递到我们的手上,这就是热传导。
热对流是指流体(液体或气体)在受热后密度变小而上升,冷却后密度增大而下沉,形成流动的过程。
比如,当我们在火炉上烧水时,可以看到水中的气泡从下往上冒,这就是热对流。

热辐射是指物体以电磁波的形式向外发射热量的过程。
例如,当我们用电灯照亮一个房间时,感觉到的灯的热量是通过光线传递到我们身上的,这就是热辐射。
这三种方式共同作用着热量的传递,让物体之间的温度可以相互影响和变化。
同时它们也与太空的温度有着密切关系。
太空之所以温度低,主要是因为在太空中,热对流无法发生,同时热传导和热辐射的效果也非常弱。
在太空中,没有热对流是因为太空几乎没有物质,也就没有流体。
它是一个真空环境,缺乏空气、水或其他可流动的物质。
因此,太空中没有热对流的存在,热量无法通过流动进行传递。
太空中的热传导和热辐射效果弱,因为太空中的物质非常稀少且分布不均匀。
太空中的物质主要是一些星球、卫星、小行星、彗星和尘埃等,它们之间的距离极为遥远,有的甚至相隔数百万公里。
因此,在这样极其稀疏和分散的环境下,很难发生物质相互接触的情况,所以在太空之中就很少自发地出现这种传递热量的方式。
太空中的物质会向外辐射热量,但这些热量很快就会散失,因为太空中没有物质可以吸收这些辐射。
太空中的物质是黑体,可以吸收和发射各种波长的电磁波。
当这些物质受到太阳的照射时,会吸收能量变得很热,然后辐射热量变得很冷。
但是,太空中缺乏能够吸收这些热量的物质,因此这些热量很快就会散失,没有得到有效利用。
综上所述,太空的低温主要是由于缺乏热对流,同时热传导和热辐射的效果极其有限。
尽管太阳的能量充足,但在太空中,这些能量无法有效地传递和存储,因此太空的温度非常低。
这一发现显著低于此前对该时期海水温度的普遍估算,为理解地球早期气候和海洋环境演变提供了关键数据。
研究还揭示了当时海水的氧同位素组成,表明中元古代海洋可能比过去认为的更冷。
1. 研究技术与方法团队采用创新的碳酸盐团簇同位素(Δ47)温度计,直接分析华北克拉通下马岭组的碳酸盐岩样品。
该技术通过测量碳酸盐矿物中13C-18O键的丰度来推算形成温度,避免了传统氧同位素方法受海水成分假设影响的局限性,结果更可靠。
2. 温度争议与意义此前基于氧同位素的研究曾推测元古代海水温度高达50-70C,甚至早期研究推断20亿年前可能达80C。
新结果(26.9C)表明当时气候更温和,挑战了“早期地球长期极端高温”的假说,对理解生命演化(如真核生物扩张)与环境温度的关系至关重要。
3. 更早时期的温度推测2006年法国科学家对硅质岩的研究显示,海水温度从20亿年前开始下降,至8亿年前降至约20C。
但更早期(如太古宙)的温度仍缺乏直接证据,需进一步研究验证。
1. 天文因素地球在宇宙中的运行状态并非一成不变,其轨道参数的周期性变化,即米兰科维奇循环,会改变地球接收太阳辐射的总量和分布。
例如,当地轴倾斜度变小时,高纬度地区的夏季会变得更凉爽,导致冬季积雪无法完全融化,年复一年,冰盖便逐渐扩张。
此外,太阳活动本身也有起伏,当太阳黑子减少,太阳辐射输出减弱,地球整体温度也会随之下降。
2. 地质因素地球自身的“身体构造”变化也至关重要。
大陆板块的漂移会改变海陆格局,如果大陆聚集到极地附近,就为大规模冰盖的形成提供了广阔的“温床”。
冰雪的高反射率又会将更多阳光反射回太空,让地球进一步变冷。
同时,剧烈的火山活动也会成为推手,大规模喷发会将大量火山灰和二氧化硫气体送入高层大气,这些气溶胶像一把“遮阳伞”,长时间阻挡阳光,导致全球气温降低。
3. 大气成分变化地球的“保温外套”——大气层中温室气体的浓度,直接决定了全球温度。
如果大气中的二氧化碳等温室气体浓度因故(如被大量植物吸收)显著降低,温室效应就会减弱,地球保存热量的能力下降,气候便会逐渐转向寒冷。