飞机在万米高空飞行时,和地面正常温度为什么会差那么多?
飞机在万米高空飞行时,和地面正常温度为什么会差那么多?
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网友解答:
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一般客机的飞行高度都在6000到12000米左右,处于对流层和平流层底部的范围内,那里的温度非常低,可以按照每上升一公里,温度下降6到7摄氏度计算。因此一万米高空的温度大约是零下40到50摄氏度左右。
那为什么对流层的温度会随着高度增加而下降呢?
这主要是因为对流层的热量大多来自地面(太阳辐射增热在这一层并不是主要来源),因为热量来自地面,自然是海拔越高受热越少,继而温度下降。
一般来说对流层的平均高度是12公里,即便飞机超过了对流层,也只会在平流层下层飞行,而那个范围恰好属于平流层内的同温层。我们知道对流层的温度是随着高度的上升而不断下降的,大约是每一百米下降0.65摄氏度;而同温层,顾名思义,这段高度区间内温度基本相同,和对流层顶的温度基本一致,都很低。
当然了,虽然飞机外面很冷,但内部的温度是有空调系统调节的,内外温差还是很大的。
所以题目最后问万米高空的温度为什么是零下20度,只能说这个数值大了,实际温度还要低很多。
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网友解答:
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炎热的夏天,我们乘坐飞机飞行在万米高空,机舱里温度宜人,可能你没有想到,此时阳光普照的机舱外,竟然是零下50度左右的严寒,可谓是冰火两重天。
我们已经飞到了一万米的高空,按理说距离太阳更近了,为什么反而会更冷了呢?
地球表面的热量主要来自哪里?
地球表面的温度,主要是来自对太阳温度辐射的积攒和再辐射。
地球,有着厚重的大气层,大气层越靠近地球,空气密度也越大,空气中的固体颗粒物和水汽也就越多, 这些尘埃和水汽,都会将太阳辐射的热量积攒下来。
而地球,更是一个巨大的吸热体,太阳辐射到地球的热量,绝大部分都在大气层的保护下积攒下来,积攒下来的热量,又再次通过辐射、传导和大气层的对流将这些热量散发出去。正因为如此,地球的常年平均温度才会保持在宜居的16度。
科学家经过测算,整个大气层的质量是5600万亿吨,由于地球引力的作用,大约有90%的大气,都集中在距离海平面16公里的范围内,而且越高,大气层就越稀薄。
大气层,可以粗略地分为三层,贴近地面的是对流层,这个高度大约是8、9千米,再往外是平流层,最外面就是高层大气。
因为靠近地面,是对流层最主要的直接热源,因此距离地面越高,大气所得到的热量就越少,温度也就越低,温度随着高度的增加而递减。基本上平均每上升1000米,温度就会下降6--7度。
我们乘坐的飞机,大多时候都是飞行在1万米左右的高空,这里是对流层和平流层的交会处,也叫做同温层,也就是和对流层的顶端的温度基本保持一致,我们按照每升高1000米,温度下降6.5度计算,如果地面温度是零度,这里就是零下65度。但是,地球表面的平均温度是在16度左右,因此,飞机在万米高空飞行,机舱外的温度就是在零下50度左右。
但是,飞机里有空调,可以把机舱内的温度控制在20--25度,因此,机舱里温暖如春,岂不知机舱内外是温差居然大到7、80度哩!
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网友解答:
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要弄明白这个问题,先清楚地球的大气结构分层很重要。
飞机飞行的高度,通常也就是在对流层的顶部,平流层的底部,也就是下图大致高度10㎞的地方,这里其实还有一个名字,叫做同温层。
图:同温层位于对流层和平流层的交接处,图中没体现。
同温层的意思就是温度较为恒定,它的上面大量的臭氧受太阳短波辐射的影响,温度逐渐升高。而它的下面,也就是对流层,自下而上,温度却是在逐渐降低的,平均每1000米,温度下降6℃。
以至于到了对流层的顶部,也就是同温层,飞机飞行的那里,温度下降到了零下40℃左右。
为什么会这样呢?按理说越往上距离太阳越近,温度越高?
其实还真不是这回事,太阳对地球的大气各层温度,影响甚小,和近不近没关系,就像我们北半球的夏天日地距离比冬天还远一样。
真正决定大气温度,是大气成分对太阳各波段的辐射吸收情况,以及大气密度和高度等综合因素,
以至于地球大气结构的整个温度变化可谓是一波三折。
而位于对流层和平流层交接处的同温层,温度保持在零下40℃,主要原因就是其上面覆盖着大量的臭氧,吸收了太阳大部分的短波辐射,其中最多的也就是紫外线。
而同温层的下部,是整个的对流层,这里的热源主要来自地面的长波辐射,其中蓝光居多,这也是我们看到的天是蓝色的重要原因。
为什么是长波辐射?因为这里的水蒸气以及其他的气溶胶只能吸收长波,而穿过对流层的短波它们并不吸收,以至于短波一路辐射到了地面,最后又以一部分长波+短波的地面辐射形式反射出去。
而长波自下而上地被对流层的水蒸气等物质大量吸收,使得对流层越往上的大气能吸收的长波辐射越少,所以温度才越来越低。
这就是对流层顶部,平流层底部的同温层,万米高空飞机飞行的那层温度低的原因。
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图片来源网络,侵删。
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网友解答:
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答:主要原因是,高空的空气密度低,吸收太阳辐射量很少;而地面附近的大气,可以接收来自地面的辐射热量,所以保持着相对较高的温度。
地球大气层能延伸至地表上方1000公里处,在地表附近的大气叫做对流层,平均厚度有15公里,集中了地球大气层75%的质量,然后越往上空气密度越低。
在地理知识中,我们学习过在对流层内,海拔每提升100米,平均气温下降0.6℃;在10000米的高空,平均温度只有-40℃,在50公里的高空,平均温度只有-80℃。
太阳辐射照射到地球时,有三分之一的能量被大气和地面反射回宇宙空间,然后有大约20%被大气吸收,剩下不到50%被地面的水、岩石和土壤吸收。
于是我们就可以知道,高空温度很低的原因,有这么几点:
(1)大气层吸收的太阳辐射并不多,且距离地面越高空气密度越低,大气吸收太阳辐射的能力越弱;
(2)靠近地面的大气,除了吸收更多的太阳辐射之外,还能吸收地面的辐射热量;
(3)地面热量除了来自于太阳辐射外, 有部分热量还来自于地球内部;
正是这几点原因,造成了越高的海拔处,温度相对越低;当然这并不是绝对的,实际情况还和当地暖流有关,以及人类活动有关。
比如在一定区域内,暖气流和冷气流相遇时,暖空气密度小更容易上升,然后冷空气下沉,但是从整个地球大气层来看,呈现的趋势就是海拔越高平均温度越低。
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网友解答:
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先说我的经历吧,曾经坐空客A330的国际航班,飞行高度为12000米,有趣的事是每个座位后面有一个液晶面板,上面可以看电影之类的,此外一项重要的功能就是显示当前飞机在地球上的位置,速度,距离目的地还有多少时间,已经黑夜和白昼区域,同时会显示飞机外面的实时温度,当时我所看到面板上显示的温度为零下60多度,因此,你说的零下二十多度那还远远没有达到万米的高空,我们知道从海平面开始算起,海拔每升高100米,气温会下降0.6摄氏度,万米高空,空气相比地面已经相当稀薄了,保温功能更差,在飞机内是感觉不到外面的环境的,假如一旦离开飞机的保护,低温和缺氧将大概率地导致你死亡了。
我们生活的物质世界有着各种各样的物理现象,物理学也是研究丰富多彩世界的一门重要科学,了解世界的同时也让人类科学技术发展越来越强大,想象一下如果地球没有大气会如何?看看月球就知道了,绝对的冰火两重天,大气的温室效应让我们在地球上生活的舒适,但是由于碳排放严重温室效应如果过大,极端气象灾害也会越多,说远了,但之所以地面和高空气温差很多,其实也就是大气温室效应的结果了!
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网友解答:
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一般客机的飞行高度都在6000到12000米左右,处于对流层和平流层底部的范围内,那里的温度非常低,可以按照每上升一公里,温度下降6到7摄氏度计算。因此一万米高空的温度大约是零下40到50摄氏度左右。
那为什么对流层的温度会随着高度增加而下降呢?
这主要是因为对流层的热量大多来自地面(太阳辐射增热在这一层并不是主要来源),因为热量来自地面,自然是海拔越高受热越少,继而温度下降。
一般来说对流层的平均高度是12公里,即便飞机超过了对流层,也只会在平流层下层飞行,而那个范围恰好属于平流层内的
同温层
。我们知道对流层的温度是随着高度的上升而不断下降的,大约是每一百米下降0.65摄氏度;而同温层,顾名思义,这段高度区间内温度基本相同,和对流层顶的温度基本一致,都很低。
当然了,虽然飞机外面很冷,但内部的温度是有空调系统调节的,内外温差还是很大的。
所以题目最后问万米高空的温度为什么是零下20度,只能说这个数值大了,实际温度还要低很多。
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