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为什么赤道那么热,
而两极那么冷?

撰文:翁忠海

太阳距离地球那么远,两极和赤道基本上同样受到阳光照射。但是为什么赤道会那么热,而两极会那么冷?

有很多因素影响地球上不同地区所接受到的阳光。

最主要的因素是在赤道上太阳位于正上方,而在两极太阳则从一个倾斜的角度照射。这效果可以用手电筒代替太阳来说明。请参看图一,关键是有多少照射量落在特定的面积上。在赤道上的区域A与较高纬度的区域B均受到同等的照射量。从图一可以清楚看到区域B比区域A大,所以区域B每单位面积(例如平方米)所受到的照射量会比区域A少。换言之,在同样的一平方米面积,A会比B接收到更多阳光。

图一
图一∶ 当电筒倾斜时,区域B比区域A大。

 

图二
图二∶ 阳光照射地球,地面上面积A比面积B小,所以在热带地区每单位面积所接收到的太阳能比较高纬度地区大。

 

其他较次要的原因包括∶

(一) 太阳光穿过大气时的吸收和散射作用。阳光被吸收或散射的程度取决于大气中空气分子和微粒的性质和浓度。相同情况下,阳光到达较高纬度地区的路径会较长,自然会遇到较多空气分子和微粒,导致阳光被吸收和散射的程度较大。所以较少太阳能量到达这些地区。

(二) 地球表面的反射作用。当阳光到达地面时,部分能量会被反射而不会将该地区加热。有多少能量被反射取决于该地面的物质。雪是一种反射能力非常好的物质,会反射大约百分之七十五至九十五的阳光,对雪地的严寒天气加热甚少。但是近年来由于气候的转变,两极被冰雪所覆盖的面积减少,愈来愈多的太阳能被吸收。结果十分可能是天气更加温暖和冰雪覆盖面继续减少,进一步破坏自然环境的平衡。

【参考:The Wonder of the Weather, Bureau of Meteorology, An AGPS Press publication.】


最近修订日期: <2014年4月1日>