太阳和地球之间的太空冷到不行,为何太阳光照到地球却能变热?

shiyanbo


说太空冷,这句话既对又不对。温度反应的是大量微观粒子的平均动能,太空中粒子密度极低,讨论太空温度意义不大。我们只能讨论太空中的物体温度,这才是有意义的。

比如地球,它就属于太空中的物体,太阳光对它进行加热,于是地球就变热了。

那么这中间到底发生了什么呢?

由于太空很空,热传播的三种方式,只有热辐射在起作用,所谓热辐射就是光辐射,但这里的光范围非常广,不仅包括可见光,还包括红外线、紫外线等波段的光。这些光在遇到物体时,一部分会被物体吸收,增加了物体内部微观粒子的平均动能,于是物体的温度就上升了。

那么这些热辐射在太空中几乎可以认为是畅行无阻的,直到它们遇到了地球,地球将它们吸收,也就是增加了热量。不过地球自己也会散发热辐射,这一来一去是平衡的,所以地球的平均气温是较为稳定的,在15摄氏度。

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赛先生科普


太阳和地球之间冷得不行,但是太阳光照在地球上却很热?

确实是这样,太空中非常的寒冷,中国古人把太空叫广寒宫一点不假。

但是照到地球上却非常的热。万物生长靠太阳,尤其是阳光直射的赤道上一年四季都是夏天,把树叶都烤焦了。

月亮上被太阳照射的地方正几百度,没有照射的地方负几百度。

许多的事情迷惑了许多人们,这是怎么回事呢?

我们在地球上看见燃烧的火焰,放射出热量,感觉燃烧的东西会放射出热量,不燃烧的东西不会放射出热量,燃烧是怎么回事呢?翻开物理书籍,原来一个物质的燃烧是物质内部在激烈的运动,激烈运动的物体就会放出热来,比如我们搓搓手,手就会发热,因为运动快就会发热,物质里面的原子核中的电子在激烈的运动,运动到一定程度就会发光发热。发出的光会向四处放射,射到物质上会激发被照射的物质电子也运动的非常快,也发热,如果没有照到物质,就不起作用,所以太阳和地球之间没有物质,它们之间非常寒冷。当你把一只手放到太阳和地球之间你的手是物质,你会感到烤手。但是虚空中没有物质那就是广寒宫了。在月亮上被太阳照射的一面,几百度的高温,而没有照到的背面却是零下几百度,而地球上没有这种现象,这是地球空气这个物质起到了传递和保暖的作用,调和了温差。在珠穆朗玛峰上终年积雪,就是因为空气稀薄,调节能力差的原因。

光是一种能量,能量能够通过辐射的方式影响非常远的物质内部的电子运动,也运动快,发热。而对虚空没有物质的空间,不起作用。


宝树白石34222787


太阳和地球之间的太空冷到不行,为何太阳光照到地球却能变热?

答:太空是空荡荡的,其中的粒子密度极低,可以认为是真空的。太阳光在太空中穿行时,不会被反射、散射和吸收,所以宇宙看起来是黑暗的,并且也不会被加热。这就和真空保温杯是一个道理,在真空状态下没有导热、对流换热,有的只有辐射换热,而辐射换热只与辐射面积和两者之间的温度有关系,在真空粒子密度极地的情况下辐射面积可视为零。

而地球表面有用很厚一层大气层,太阳辐射出来的红外线在大气层中被二氧化碳或空气中其他气体吸收、紫外线会被臭氧吸收,而大部分可见光则会穿透大气到达地面,它们与物体发生相互作用,从而把热量转移给物体。通过上述热辐射过程,地球就会变热。

由于太阳到地球的距离甚远,辐射换热的量也是有限的,地球的大气层还起到一个很好的保温效果,以至于在晚上没有太阳直射的情况下温度变化不会很大。

你也可以将太阳向地球辐射出来的是光子,这些光子在太空中畅行无阻,其能量并没衰减,到达地球后与大气层中各种粒子碰撞将本身具有的能量转换成了热能,就我们看到的流星就是大颗粒的陨石在进入大气层后与大气层中粒子摩擦,将其动能最后转换成了光和热(就是个比喻,别在意其中的本质,本质上是存在差异的)。



凤栖夕阳


温度的载体是物质,没有物质存在谈温度基本等于耍流氓。太空中物质极少,所以即便太阳光再多,没有可以吸收并使之转化为热能的物体存在,太空中照样很冷。而地球就不一样了,这么大质量的一个球体,太阳光照射到地球上之后,哪怕只有10%的光能被吸收转化成热能并保存下来,导致的温度效应也是十分可观的。这也是为什么地球温度比太空温度高、热量多的原因。



其实,说白了就是太空中可以用于存储热量的物质太少,阳光在太空中无法被吸收全部都跑掉了。而地球上物质多,吸收的太阳光是海量的,得到的热能也是海量的。不过温度高也不代表就一定很热,比如单位空间中就几颗粒子,只有稍微阳光一照射这些粒子就会发生剧烈运动,从而得到很高的温度。但是由于它们数量太少,即便温度高,含有的热量也很少,基本上使人感觉不到任何热度。



再官方一点的解释就是真空的比热太小,单位体积内含有的热量过低,更本无法让人感觉到热量的存在。比如地球大气的逃逸层,理论温度可达1000℃,但其实由于比热太小,这层大气真正具有的热量低的可怜,拿个鸡蛋放在逃逸层都不会被加热半分。


科学探秘频道


这是一个错误的观点,地球和太阳之间,充满了辐射热量,只是没有感受器去截留,导致热量飞速逝去。根据现有的物理学知识,热量的传播只有三种途径,传导,辐射和对流。


咱们先说传导,最直观的例子,我们手持不锈钢筷子的一端,另一端放在煤气灶上烤,不一会儿,就会感到烫手,不得不扔掉。日常生活中使用的小到电饭锅,暖宝宝(里面有铁粉、食盐颗粒,传导起到绝对主力作用),大到热电厂的锅炉,化工单位的热交换器,都是传导作用。不过,这个作用的限制就是必须有传导介质,比如金属,石头等等。离开了这个介质,就谈不到传导。

第二种方式是对流,空气分子的运动想对容易,当某一区域的空气被加热,分子运动加快,推动周边的空气分子剧烈运动,成波形将热量传递出去,这个显现就是对流,典型的例子:我们处于煤气灶的旁边,肢体并没有接触到火焰,但是依旧会感到温暖火热,这就空气的传导作用,不过这个距离是有限的,等我们退到厨房门口,也就2-3米的距离,就感觉不到热量翻滚了。人们煮水,也是利用的液体对流。看着美丽的主妇们在忙饭,大汗淋漓,出了厨房门,就好多了,心疼之。


第三种方式就是辐射,典型的例子:炼钢厂,高炉运转的时候,灼热的铁水超过到1064摄氏度,我们站在30米外,都会觉得热,空气对流不可能有这么远的距离,只有辐射。最常见的就是微波炉啦!

以上三种方式,能够作用在茫茫太空的只有辐射。太阳距离地球有1.49亿公里,没有金属棒传导,真空中也没有空气对流。不要以为只有可见光才能够产生热辐射,其实热辐射的最大功臣反而是红外线和远红外线甚至是微博段,这些都是我们看不到的,这也就解释了,就算是阴雨天,虽然看不到阳光,我们的大气温度不会立即降到冰点的原因。

太空当中,几乎没有空气分子,对流效应可以忽略,当然也没有一根铁棒可以连通地球和太阳,剩下的只有辐射,在近地轨道,阳光直接照射的物体表面,光辐射能够让物体表面很快加温,达到120多度,在阳光照射不到的区域,物体表面的温度只能够是-140度左右,这样的温度差,普通的材料是难以接受的,只能够是某些合金才能够承受。因此,人造地球卫星、太空站、甚至宇航服,都要考虑朝阳面和背阴面的温度差,咱们看到宇航服笨重臃肿,就是这个道理,它背后有50公斤的生命维护系统,其中重要的部分就是温度控制循环管道,否则,宇航员在太空就是水深火热,胸前背烤焦,背后被冻裂,惨不忍睹。

在没有宏观物质的太空,微波和可见光一晃而过,没有物质吸收或者暂留这些光线,也就体会不到温暖,给人的映像就是寒冷无比,其实这是一个错误的观念。不过,光线的传播是放射状的,物体感受到的温度,与光照的面积成正比,与距离的平方成反比,也就是说,距离太阳的一定距离后(火星轨道以外),光线照射在身上的热量还不足以抵消我们的身体散失的热量,因此才会感到寒冷。

…………

宇宙真奇妙,谢谢阅读!


RHV12


答:太阳产生的能量,以光子的形式传播到地球,而光子穿过寒冷的太空到达地球,是没有问题的!


要理解其中原理,我们需要来认识温度的微观属性,温度的本质是“微观粒子不规则运动的平均动能”,这里面的粒子主要指原子和分子,并不包含在其中传播的光子。

在微观世界中,一个温度较高的物体和一个温度相对低的物体接触,由于高温物体内原子不规则运动的平均动能高,在接触面会导致高温物体的平均动能向低温物体扩散,直到达到平衡为止。


在太空中,由于真空度非常高,每立方厘米只有几个原子(星际空间更低),一个普通物体放置到太空后,会不断向外辐射能量,直到达到宇宙背景辐射温度3K(约270K)才能达到收支平衡,所以我们说太空温度非常低。

但是在正对太阳辐射时,物体会接收到来自太阳的辐射,此时物体的表面温度将会升高;比如空间站,向阳面可达100多摄氏度,而背阳面,将会下降到零下180摄氏度。


热传递有三种方式,热传导、热对流和热辐射;太阳光穿过太空时,只有热辐射起作用,光子极少被太空中的稀薄分子吸收,可以顺利传播到地球,然后地球吸收热辐射后转变为内能,使得地表温度升高。

所以,温暖的太阳光是可以穿过寒冷太空到达地球的;就如我们在电磁炉上放一张白纸,然后锅底和白纸保持0.5厘米的距离,锅里的油可以达到了300多摄氏度而沸腾,但是白纸却不会燃烧(纸的着火点180℃),其原理是差不多的。


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艾伯史密斯


太空很冷,地球却非常热?

太阳照射地球,先经过太空,而太空很冷,是因为太空没有空气层,也就是没有保温层,热量不会停留,四周无限开阔,热量没有局限因此很冷。

而太阳后照到地球,地球却很热,是因为地球有很厚的保温屋,一千KM至一千四百KM(公里)的空气层,其中总质量的百分之八十九点二,在三十KM以内,想想看,那么厚的吸热层,要贮存多少热能和热量,还有地球表体吸收的热量。晚上没有太阳照射时,靠地球自身散发贮存热量,和外围保温屋的热量,使人们感觉不到冷。白天太阳直射点时,本来的热量不能扩散,还继续吸收太阳补充的热量,所以人们感觉很热!


秦川农家


光的传播是以光的最小单位光子传播,在介质极小的太空中没有物质阻挡也就没有光子的聚集和叠加,最小单位的光子束是不可见光在太空中传播,当光子束打在物质上被物质阻挡,光子在物质上聚集一定数量后形成了可见光时,才能看见光亮,抬头看到的太阳光,是看到了光子在空气中已经聚集了一定数量后反射出来的可见光!其实太空中并不是漆黑一片,而是微弱亮光的,因为太空中并不是纯真空,只是空气超级稀薄,大概是地球大气密度的几千分之一,也掺杂着微弱的太空尘埃它们也能聚集少量光子形成微弱的可见光,还能看到太阳光照射在其他天体上聚集的光子反射出来的可见光,比如月亮!当到了太空中距离能聚集光子产生可见光的物质都比较远了就感觉太空中只有微弱的亮光,整体感觉是太空是黑暗的道理!

再说说热!,热的传播靠传导,对流,辐射,三种方式,传导是接触传递,对流是介质流动传递,这两个热传递方式在太空就失去了意义,那太阳释放的热能就只有靠辐射来传递热量了!辐射导热就是由红外线的发射与接收来实现的,在太空物质被照射的位置能接收到红外线传递过来的热,遮挡照不到的位置就没有任何热量,整体温度是寒冷的,在地球或是有大气层的星球上,大气层接收了红外线辐射来的热,空气再通过热传递的三种方式导热,把接收到热逐步的传导到每个角落,整个空气都是热的,被阳光直接照射到的物质也包括人的身体比周围的空气更热一点,人处在空气中也能接触到被阳光直接照射着的物质,所以浑身都感觉到了太阳传来的热能,你面对太阳前身被照的位置就更热一点,由于后背也处在热空气中,后背同样也会出汗,有大气层和海洋的星球昼夜温差不是很大,比如地球,昼夜温差也就十几度,地球是因为大气层储存了白天的热量,大海,山脉也能储存热量到夜里慢慢释放出来了的结果,而没有大气层和海洋的星球只有大地山脉储存热量可大地和山脉储存热量的能力远没有空气和大海的能力强!就出现了月球昼夜温差几百摄氏度的结果!这样解释太空黑暗和寒冷,我们地球却光亮温暖可以吗?哈哈哈我这可真是纯的个人胡说八道啊!




AAAA隐姓埋名


太阳和地球之间咋就冷了?真空中既不冷也不热,因为真空中没有物质,温度是物质的属性,温度是衡量物质内能 ——分子或原子运动的剧烈程度的标志。温度不可能单独存在,没有物质的地方根本就没有温度。


天高兮云淡


因为宇宙中接近真空,因为没有接受能量的载体,不能截留热量,假如宇宙中有大气层一样的气体,地球不会接收到太阳的半点热能,将永久冰封。


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