太陽的光和熱的是以電磁輻射的方式發出的,太陽電磁輻射包含各種射線和可見光,只有在真空中才能走的更快,傳遞效率更高。
如果太陽的輻射能量一路走來不是真空,或有密集的空氣分子,那不早就被吸收掉了,怎麼能夠傳導到地球呢?就像陽光照在海面上,只能晒熱表面幾米的水,海洋深處就永遠也接收不到太陽熱量了。
所以正是因為太空中是粒子極少的真空狀態,太陽的光和熱才能損耗很少的傳遞到地球。當然地球得到的陽光只是其發出總量的20億分之一。
熱量傳遞有三種方式,就是通過對流、熱傳導、熱輻射來傳播。
熱對流是通過流體,包括氣體和液體,通過氣體和液體的流動,把高溫傳遞到低溫物體。太陽的熱輻射到地球后,加熱了空氣,通過空氣流動,就把熱量均勻的散發開來。
宇宙中沒有空氣,當然就不能以這種方式傳遞了。
熱傳導需要兩個物體接觸,使熱量從高溫物體傳遞到低溫物體。就像用火燒一根鐵棒,被燒的一頭熱量很快就會傳導另一頭。太陽與地球沒有接觸,當然也不能用這種方式傳遞熱量。
因此只剩下第三種,熱輻射。太陽的光和熱以電磁輻射的形式發射出來,其中有各種射線,這些射線在真空中傳遞的速度和效率更高,幾乎沒有損失的傳遞到了地球。
電磁輻射到達地球后,紫外線會在臭氧層被大部分吸收,其餘的可見光和紅外線與空氣分子和地表物質發生作用,被加熱的空氣和地表就會通過熱對流和熱傳導的方式,向沒被照射的地方散發開來。
實質上,太陽傳遞的熱量就是通過電磁輻射激發粒子運動得到的。
粒子濃度越高,被激發的越厲害,運動的越激烈,其熱量就越大。因此陽光發揮熱輻射作用必須有足夠的粒子有效率。
太陽光通過地球大氣層熱層時(距地表400~800公里的高度),可以把那裡的粒子加溫到2000度以上,但由於那裡已經接近真空狀態,粒子極少極少了,物體碰到粒子的機會很少,所以如果那裡實際感覺會很寒冷。
陽光到了地球,在濃密的大氣中就很快被吸收,太陽電磁輻射就轉變成了熱量,溫暖著人類。
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