為什麼兩極會冷,極晝太陽光不是很充足嗎?

永恆的珍珠紅


氣溫是氣候的重要要素,反映的是地球不同地區的冷熱狀況,也就是熱量的高低狀況。對於一個地區的氣溫描述包括均溫、最高溫和最低溫,比如日均溫、日最高溫度、日最低溫度,此外還有月均溫和年均溫等。此外,我們把某一地區一年中大於等於10℃的日均溫加以累加,也就是活動溫度總和,簡稱為“積溫”,積溫高低對於農業生產具有重要意義。此外,我們根據地球不同地區的熱量高低劃分出不同的熱量帶,包括熱帶、亞熱帶、暖溫帶、中溫帶、寒溫帶、亞寒帶和寒帶等。

全球年均溫等溫線分佈圖

地球表面的熱量總體上從赤道往兩極地區遞減,地處高緯度的兩極地區是地球上最為寒冷的區域,特別是南極大陸地區氣候更是寒冷,南極大陸的年平均溫度在-25℃左右,內陸地區年平均緯度更是隻有-40℃至-50℃,南極地區測得的地球最低氣溫為-88.3℃。可能有的小夥伴會有疑問,為什麼兩極地區一年中都有極晝現象,發生極晝現象時太陽整日可見,有的地區甚至幾個月都能連續受到陽光照射,為什麼氣溫還這麼低呢?

如果我們撇開陰雨天等天氣的影響,實際上地球上任何一個地方一年中能夠照射到太陽輻射的時間都是相等的,也就是一年中有半年時間是白晝,另外半年時間為夜晚。只不過,赤道上的地點,每天晝夜平分,白天12小時夜晚12小時;而南北極點上,半年極夜半年極晝;像我國所有地區,一年中都有晝長夜短和晝短夜長的時候,兩者時間相等,實際上也是半年白晝半年夜晚。

在同等情況下,太陽輻射照射的時間越長,得到的熱量就越高,比如南極兩極地區極晝時期的氣溫明顯高於極夜時期的氣溫。所以,對於南極地區的科學考察,我國一般都每年的11月份左右前往,此時南極地區正是夏季季節,很多地區都是極晝,一方面氣溫較高,另一方面極晝一直是白天便於開展活動。至於,為什麼兩極地區極晝時期長時間的太陽輻射照射,氣溫還是不高呢?這個主要是由於受到了“太陽高度角”的影響。也就是說,兩極地區由於緯度較高,遠離太陽直射點所在的緯度,因此雖然是極晝時期,但是整體的太陽高度角較低,太陽輻射的能量十分分散。

夏季的北冰洋

此外,兩極地區由於冰川廣佈,下墊面對太陽輻射的反射作用強烈,有些區域的反射率甚至能夠高達90%以上,地面吸收太陽輻射的能量較小。最後,地形也是影響氣溫高低的一個重要因素,一般來說海拔每升高1000米氣溫大約會下降6℃左右,比如,我國的青藏高原地區平均海拔在4000米以上,形成了一個明顯低溫區域。南極大陸覆蓋著厚厚的冰蓋,使得南極大陸成為世界上平均海拔最高的大陸,平均海拔達2350米,也對南極大陸的低溫產生了重要影響。


地理沙龍


雖然有極晝太陽光,但南北極仍然會冷!

其一,兩極是半年極晝,半年極夜。因為地球圍繞著太陽進行公轉時,地球的中間部分由於能夠被太陽直射,所以不是很冷;然而南北兩極由於長時間沒有得到陽光的照射,會出現半年極晝半年極夜現象,十分寒冷。

其二,太陽光照射角度不同,穿透的大氣層厚度不同(不是遠近不同),損失不一樣,效率不一樣。對於赤道附近的人們來說,一年到頭陽光都是直射或者接近直射,穿透的大氣層較薄,因此接受的熱量較多;而對於兩極的人們來說,就算是極晝,太陽總是在地平線附近徘徊,永遠也升不起來,穿透的大氣層太厚,因此接受的熱量相對較少。

其三,地球兩極由於冰雪(白色)較多,反射率高。南北兩級就是一個冰雪世界,冰雪猶如一面鏡子,將太陽輻射迅速反射到大氣中,導致熱量不能在地面累積蓄存。

其四,地球兩極由於大氣層中水汽、二氧化碳等含量較少,對地面反射到大氣中的太陽輻射穿透率高,從而使得熱量快速擴散逃逸,截取太少。

其五,極地高壓導致熱量損失。由於兩極接受太陽輻射較少,溫度較低,從而造成兩極上空的大氣密度(相對)較大,形成極地高壓,下沉形成極地環流,也帶走了部分熱量,進一步造成兩極的溫度下降。

其六,冰雪融化消耗熱量。南北兩極終年為冰雪覆蓋,當冰層達到50cm時,熱交換基本被切斷。當南北兩極中的某一極處於極晝時,冰雪融化,還需消耗熱量,使地面供給大氣的熱量減少,氣溫降低。

其七,南北兩極人類活動較少(人跡罕見),人為製造的熱量相對較少,也沒有水泥建築的吸熱效應。





瀘州小本


影響到地球表面溫度的因素有很多,比如說海拔,是否臨近海洋等。但有一個最重要最直接的因素就是太陽的直射程度,越是直射地面溫度就越高,越是斜射地面溫度就越低(當然不考慮其他因素的前提下)。

這也是為什麼赤道地區屬於熱帶,因為赤道地球一年四季基本上都非常接近直射,而越靠近兩級,太陽斜射得越厲害。

同樣是一束光,照射在地面上,單位面積接受到的太陽能量就會因為直射斜射相差很大,就像下面的示意圖那樣:

從上圖中可以清晰看出,直射單位面積的地面上接收到的太陽光更多,而斜射接收太陽光更少。我們可以用極限的思維想一下:如果斜射的非常厲害,接近與地面平行,地面就接收不到任何太陽光了,當然會更冷了!

所以,儘管南北極有極晝出現,但由於太陽光斜射的非常厲害,即使是夏天出現極晝,南北極同樣很冷,只不過相比冬季會暖不少。

不過影響地球溫度的不僅僅是直射或者斜射,還有海拔高度,對太陽光的反射程度。比如說南北極冰雪非常多,對太陽光的反射比較多,這就更加重了南北極的寒冷!


宇宙探索


太陽輻射造成地球的冷暖與地球表面與太陽的距離有關,當地球繞著太陽轉時,赤道地區距離太陽最近,所以即便太陽直射點會隨著季節向兩極方向擺動,但赤道始終是地球上最暖的地帶。地球是傾斜的,所以南北極也就會出現極晝和極夜,即便出現極晝,由於兩極距離太陽較遠,沒有太陽的直射,所以溫度依然相對較低。



海風吹向你


由於地球的南北極比地球的熱帶和中度緯度地區接受更少的陽光照射,因此南北極相對來說都比較冷一些。而且在南北極太陽昇起的高度從來就沒有超過地平線23.5度,並且都要經過漫長的、為期6個月的極夜時期。除此之外,大多數的太陽光照射到兩極後,又被兩極的冰層反射回太空了。

由於南極地勢高,空氣稀薄不保暖,雖有幾個月全是白晝,但太陽只是在地平線上盤旋,太陽光斜射,巨大的冰原,象鏡子一樣,能反射幾乎全部的太陽光,因而,所獲熱量極少,氣溫進一步降低,造成終年酷寒。

相比之下,北極地區陸地面積小,大部分為北冰洋,其冰層的厚度僅僅是1英尺左右。由於海水的熱容量大,能吸收較多的熱量,所以北冰洋還有一個作用,那就是有效的蓄熱池,它能夠在冬天的時候利用夏天儲存的熱能為北極加熱。而且熱量散發比較慢,所以那裡的年平均氣溫比南極要高,在8℃左右。


周朝文DMU


因為距離遠啊


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