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珠穆朗玛峰为何温度低

发布时间:2023-04-21 16:35:44来源:
珠穆朗玛峰是喜马拉雅山脉的最高峰,同时也是世界上最高的山峰,有一半位于我国青藏高原境内。目前公认的该山峰的岩面高度为8844米,算上雪盖,高度为8848米。许多登山爱好者都以登上珠穆朗玛峰为荣。

 

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珠穆朗玛峰常年被冰雪覆盖,年平均气温零下30摄氏度左右。珠峰上能够常年保持积雪,直接真相就是因为平均气温很低。珠穆朗玛峰明明离太阳更近,为何山峰上的温度却这么低呢?科学探索菌就跟大家来聊一聊这个有趣的话题。

珠穆朗玛峰的形成

地球内部可以分为地核、地幔和地壳三大圈层,地球表面一直在缓慢的运动,其中地壳按照相关特征可以分为六大板块。亚欧板块和印度洋板块相互挤压形成了喜马拉雅山脉和青藏高原,整个喜马拉雅山脉就高达六七千米。珠穆朗玛峰也就是在两大板块挤压下缓慢抬升形成的。

 

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珠穆朗玛峰高达8000多米,曾经可能高达上万米,未来也许还能重回这个高度。有趣的是,地球上的山峰也有高度限制,限制它们高度继续增长阻力是重力和岩石的承载能力。随着山体高度的增加,最底层岩石受到的压力也不断增加,超过岩石所能承载的极限时,最底层的岩石将会融化成岩浆并崩解。理论计算表明,地球上最高的山峰不可能超过2万米。

赤道附近也有雪山

珠穆朗玛峰位于北温带,山峰上覆盖着大约数米厚的雪。由于海拔较高,山顶上的空气非常稀薄,大气压仅为地表的1/3,因此空气中的含水量也很低,珠峰上的雪是长年累月积累而成的。

珠峰上夏季最高温仍低于0度,这些积雪并不会融化。而南坡的雪线高度比北坡低,这是因为,南坡位于迎风面,来自印度洋的暖湿气流遇冷形成了大量的降雪,南坡比北坡的降水量更丰富。

除了温带的高山上有雪,热带赤道附近海拔较高的山峰上也有积雪,比如位于赤道附近的乞力马扎罗山位于非洲肯尼亚的高峰上就有积雪。

 

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上图为位于赤道附近的乞力马扎罗山

这是因为,在地球表面附近,严格来说应该是大气圈的对流层,海拔每升高100米,温度大约下降0.6摄氏度。 根据登山者的测量,珠峰上的最低温度可达零下50摄氏度,比理论值略高一点。

为什么离太阳更近的地方,温度反而更低?

在我们的平常经验中,当受到的太阳辐射越强,环境温度应该更高才是。离太阳更近海拔高、太阳直射纬度低,温度应该更高,可是赤道附近的高山却有积雪。事实上,全球海拔5千米以上的高山上都常年积雪。为什么海拔越高,温度越低?

实际上,温度随着海拔的升高而降低,这只适用于对流层。平流层的大气温度会随着海拔的升高而逐渐升高。

 

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上图中红线为大气温度的垂直分布变化趋势

对流层是地球大气层中最靠近地面的一层,他占了整个地球大气层总质量的75%,地球大气中90%的水气都集中于对流层,就是说云层几乎都位于对流层。对流层顶距离海平面的高度随着纬度的升高而逐渐降低,低纬度地区1.7~1.8万米,中纬度地区1~1.2万米,极地仅8000~9000米。

 

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当太阳穿过大气层照射到地球表面,会使地表升温,而地面又会以长波肉眼不可见的红外线的方式向大气中辐射热量。在地球重力的作用下,大气密度呈梯度分布,地表温度自然也会呈梯度分布,海拔越高、大气密度越小、温度越低。

地表空气接收到的地面辐射较多,且比较稠密,自然温度较高。而高海拔地区常年积雪,白雪对阳光的反射率很高,使得地表吸收的阳光更少,温度自然比海平面附近低很多。

说珠峰离太阳更近,可能有些人觉得这是笑话。就拿我国的青藏高原地区来说,该地区接收到的太阳辐射就比全国其他地区要强很多,重要真相就是青藏高原地区纬度低、海拔高和空气稀薄。白天太阳辐射强,气温很高;而到了晚上,由于空气稀薄、保温性差,就会变得异常寒冷。藏族人的藏袍就与高原地区昼夜温差大这个特点有关。

 

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大气温度的垂直分布情况

上面说到对流层,下面来介绍一下大气的分层现象。地球大气层,重要可以分为5个圈层,由内到外依次为:对流层、平流层、中间层、热层又叫暖层、散逸层又叫外层。大气层以外的空间就属于星际空间了,完全处于真空状态,不存在温度。

 

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地球表面的平均温度大约为15摄氏度。从上图中可以发现:在对流层和中间层,温度会随着海拔的升高而逐渐降低;而在平流层及暖层以上区域,温度会随着海拔的升高而逐渐升高。可见,大气层的温度并不是随着海拔的升高而逐渐降低的,外层大气的温度会热死人。

造成这一现象的真相是大气分层。地球大气重要由氮气、氧气、二氧化碳和水蒸气等构成,它们的密度各不相同,对各种电磁辐射的吸收能力也不同。比如,二氧化碳是主要的温室气体,他的密度就比空气的平均密度大,通常位于大气层底部。

 

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结语

由此可见,珠穆朗玛峰上的温度很低,,真相在于高海拔地区的大气比较稀薄,比地表大气的保温效果差很多,并且来自地面的长波辐射也少。因此,在海拔8000多米的地方,即使是夏天,积雪仍然不会融化。

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