“云彩”和“雪线”如何形成?科学解密“高处不胜寒”的真实原因

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引言

“云彩”和“雪线”如何形成?科学解密“高处不胜寒”的真实原因

东坡居士一曲《水调歌头·明月几时有》书写的温柔缠绵、荡气回肠,千载之下读来,依然让我们心驰神往、如痴如醉!上、下两阙无一字不是经典,中华儿女皆能脱口而诵。

其中有一句“我欲乘风归去,又恐琼楼玉宇,高处不胜寒!”除了*情纵**想象之外,更是包含了古人对自然的认识。

何故而“高处不胜寒”?

此间蕴含着何种科学道理?和“云彩”、“雪线”的形成又有何关系?

请君倾耳,让我为您一一道来!

“云彩”和“雪线”如何形成?科学解密“高处不胜寒”的真实原因

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高处不胜寒!

“高处不胜寒!”是说高处比低处要寒冷,这是我们日常生活中都知道的事情。

但是,地球上的能量绝大多数来源于太阳,越高的地方,离火球一般的太阳越近,“岂不闻,近者热而远这凉乎”?为何离太阳越近反而越冷呢?

为了解释为何“高处不胜寒”,我会那“云彩”和“雪线”来做例子,从“云彩和雪线的形成原因”中,便可一窥问题究竟。

“云彩”和“雪线”如何形成?科学解密“高处不胜寒”的真实原因

生活中,我们常常望见远山巍峨连绵,雄伟壮观。而当山足够高大时,山尖上会有云彩环绕,有的还有雪衣覆盖。

在我们登上高山时,回头看已不见来路,维余云海浩荡,波涛汹涌,宛如仙境。

“云彩”和“雪线”如何形成?科学解密“高处不胜寒”的真实原因

为何云会在脚下?因为山高!

那么,山要多高,才能够“冲破云霄”?

为*山何**尖上会有皑皑白雪覆盖?因为山高!

那么,山要多高,才会有“银装素裹”?

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“雪线”与“云线”

雪线

我们都知道“雪线”:常年积雪的下部边界,其分布高度主要决定于气温、降水量和地形条件。

这里我们主要说高山的雪线:在我国青藏高原,雪线高度有6000米,在昆仑山脉,雪线有5500米,在天山则有3900~4100米。

“云彩”和“雪线”如何形成?科学解密“高处不胜寒”的真实原因

其实,云彩的形成也有一定的高度限制呢!我们可以称呼为“云线”!

云的形成

云彩有很多种类,气象学家们煞费苦心总结了云朵命名系统,如下图。

“云彩”和“雪线”如何形成?科学解密“高处不胜寒”的真实原因

这里不做详细讨论。

我们重点关注云彩形成的地点在大气层中所属的位置。

先简短介绍一下大气层的结构:

大气层分为对流层、平流层、中间层、暖层和外层。

“云彩”和“雪线”如何形成?科学解密“高处不胜寒”的真实原因

“云彩”和“雪线”如何形成?科学解密“高处不胜寒”的真实原因

对流层是大气层最底下的一层,厚度约为8000m。它的密度最高,几乎蕴含了整个大气层约75%的质量和所有的水蒸气。

云的形成地点主要就在对流层。

“云彩”和“雪线”如何形成?科学解密“高处不胜寒”的真实原因

我们看到的最多的云彩一般都是底云族的云彩,位于2000米以下。

所以,一般情况下,在山的高度超过2000米时,山就“冲破云霄”了!

当然地球上不同地区、不同纬度由于气候条件不同,云线和雪线都不同,但是我们可以近似的认为:

在某个地区,云线和雪线是固定的!

这对于我们接下来的最终解释就够了!

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最终解释

在知道了“云线”、“雪线”、大气层(对流层)的概念之后,我们下面开始解释“高处不胜寒”的真正原因!

“高处不胜寒”是有范围的!——其范围只在对流层之内!

当然,我们从上面的图中可以看到,对流层的厚度达到了8000米,而珠峰的高度也不过8848,所以,人类生活的大部分范围都在对流层之内,所以都符合“高处不胜寒”!

高度越高,离太阳越近,温度就越高!——这个结论才是更大范围的真理!

除了对流层,都是“高处不胜热”!越高越热!

对流层这种反常的温度变化,被称为“逆温现象”。

那么“逆温现象”是如何形成的呢?

考虑这样的模型:大气层其实是夹在地面和太阳两个热源之间的。

地面是由岩石组成的,白天吸收太阳光的能量,温度会升高。温度越高,对外部的热辐射能力就越强。所以,地面可以看做一个热源

而太阳,当然是另一个热源了。

“云彩”和“雪线”如何形成?科学解密“高处不胜寒”的真实原因

太阳相当于一个大热源,范围比较大;地面相当于一个小热源,范围比较小。

越靠近大热源的时候会越热。

当然,越靠近小热源的时候也会比较热!——只在小热源附近的区域范围内

而对于以上模型来说,对流层,紧紧贴近地面,就相当于地面这个小热源的附近区域。

“云彩”和“雪线”如何形成?科学解密“高处不胜寒”的真实原因

如上图,对流层的顶部,就是热平衡的临界点——那里温度是最低的!从这里出发,向上温度会上升,向下温度也会上升!

而我们人类,由于都生活在对流层内,所以越高温度越低,这就是所以自古以来我们都说“高处不胜寒”的原因。

如果是神仙,居住在九天之上,其实是越高越热呢!

聪明的读者,您明白了么?

(完)

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