既然暖空氣上升，冷空氣下降，為什麼海拔越高越冷呢？

有一個大部分人都知道常識，海拔每升高1000米，相應的溫度會下降6攝氏度。

不過這種溫度模式只適用于海拔10000米左右的地區，到了平流層後由於臭氧的作用，溫度實際上會上升。

但今天我們主要來討論下，在溫度持續下降的高空範圍內為什麼會這樣(海拔升高溫度下降）!

太陽放射出大量的陽光，它攜帶著大量的能量。但大氣層對大部分射入的陽光是「透明的」，特別是可見光和一些紅外光。

這種光穿過空氣而不被吸收，所以無論是高空還是低空的空氣其實都很難被太陽加熱。

與空氣不同，地球表面很容易吸收陽光。土地和水吸收陽光並被加熱(想像下夏天的馬路)，並將熱量轉移到接觸地面的空氣中。

然而，空氣也不太容易導熱，所以它在地面獲得的熱量不能有效地傳遞到更高的海拔。因此，地面附近的空氣通常是最溫暖的。

這似乎解釋了為什麼高海拔的地方總是覆蓋著白雪，而低海拔的地方卻植被豐富。

但考慮到，空氣本身不斷地在運動，而且是暖空氣上升，冷空氣下沉，那為什麼高空還是比較冷呢？

上升的空氣實際會變冷

我們想像一下一個包裹著空氣的「氣團」往上升，好吧，我覺得「氣團」的概念在分析空氣的行為時會很有幫助。

一個氣團是一個包含著一定數量的空氣包，就像一個沒有外表皮的氣球，它可以改變大小，向任何方向移動，並且有自己獨特的溫度。(由於空氣運動速度快，導熱性差，我們有理由假設，運動中的空氣不會與周圍環境交換熱量。)

氣團上升的原因很多，它可能在地球表面受熱後向上漂浮，因為溫暖的空氣相對來說是有浮力的。

無論是一個人，一架飛機，還是一個氣團，「向上」飛向天空都會經歷同樣的事情，隨著海拔的升高，施加在身上的大氣重量（大氣壓）會減小。

這是由於大氣也受地球引力的影響，隨著遠離地心引力作用的減少，你上方的空氣密度會逐漸減少。

當一個氣團上升時，它會開始膨脹，因為它遇到的大氣壓力變小了。這種現象在日常生活中是可以觀察到的。

例如，我第一次去西藏時，我發過一條朋友圈，內容是我的小饅頭包裝袋膨脹成鼓鼓的一個，即使本來就知道會這樣，但還是覺得很驚奇。

當一個氣團在快速膨脹時(因為它遇到較低的大氣壓力)，它將會顯著降溫，而這種冷卻並不是簡單的導熱到其它大氣，前面我們也已經假設它不和周圍大氣交換熱量了。

這種冷卻原因實際上是在分子水平上，一個氣團膨脹時消耗了它的一些內部能量。從某種意義上說，是氣團「膨脹」到環境中需要能量。

熱力學能量的減少等於熱能的減少，因此，當氣體的內能降低時，它的溫度也會降低。

同樣，當一個氣團遇到更大的大氣壓力時，它會壓縮和變暖。大氣壓力的增加壓扁了氣團，從而把內部能量傳遞給氣團並增加了氣團的溫度。

回到主題：暖空氣上升卻還是冷就很好解釋了

暖空氣上升是絕對正確的，只要空氣比氣團周圍的空氣溫度高，氣團就會一直上升。這是因為溫暖的空氣密度較低，因而浮力更大。

我們前面已經解釋了任何上升的空氣都會自然冷卻，這是由於遇到較低的大氣壓力和膨脹造成的。一個氣團升得越高，它的溫度下降得就越多。

因此，儘管暖空氣上升，但當它移動到較高的海拔時，很快就會冷卻下來。曾經是「溫暖」的空氣現在絕對變成了「寒冷」。

最後

故事到了這裡本來應該結束了，但是我要為自己說的話負責啊。

我前面說過，陸地可以很有效地吸收太陽的能量，並將熱量轉移到附近的空氣中，那怎麼高山上還是白雪皚皚呢？

這個說法肯定是正確的，山脈或高原表面吸收的陽光就會增加當地的溫度，山的表面積越大，熱效應越強。

但是，空氣總是流動的，給定的山脈（即使被太陽明顯加熱）也會遇到從其他高空吹來的冷空氣。

大部分空氣將是相當的寒冷，因為它們很難吸收太陽能量，而地球上高海拔表面相對較少，因此大規模加熱高海拔空氣的能力有限。

另外，由於大氣壓力的下降，一些高山的空氣會從較低的海拔上升，然後就是迅速膨脹和冷卻了。

許多常見的自然現象都有科學道理，走出去發現世界吧，但要上山的話記得多穿兩件衣服，因為真的會越高越冷。

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