2021年初,一连下来了多次的强烈冷空气,昨天都想穿短袖。今天冷空气就又来袭,气温骤降10度,出门时都希望把棉被直接裹住身体踏入刺骨的寒风中,也都在寒流中希望着迎接白天的暖阳。
可惜的是,当太阳还没出现前,却时常听到有人说清晨会出现“最强辐射冷却现象”,许多地方的地表温度下降到-5度甚至是更低温,等到太阳升起后,才让各地温度逐渐回升。
那么“辐射冷却现象”究竟是什么?温度又为何会急剧下降呢?
所谓的“辐射”,其实是传递热能的方式之一,而日常生活中常见的热能传递方式主要有三种,除了辐射,还有传导以及对流。
首先,“传导”为热经由物体,从较高温的物体将热传递至较低温的物体,其为固体热量传输的主要方式,而“对流”为热由气体或液体的流动,当气体或液体受热,体积膨胀、密度减小而上升,并由周围温度、密度较低的气体或液体补充,形成不断循环的现象,即称对流。
传导与对流皆需要介质的存在才能传递热量,但辐射与上述的传导与对流不一样,但辐射传递的热量不需经由任何介质,就可以直接由热源传递到各处!
生活中最常见的辐射方式,即是太阳将其热能利用辐射的方式传递到地表。
太阳是地球的主要热量来源,太阳所发出的电磁波主要以可见光与较短波段为主,以短波辐射的紫外线给予地表热量时,当太阳能量被地表吸收后,地表会将吸收的能量转为长波辐射的红外线放出,也因此,虽然地表在白天时一直受到太阳短波辐射的照射,却也不会无止尽的造成地表温度上升过热。
白天时,太阳以短波形式进入地表的能量大于地表以长波形式放出的能量,所以地表温度逐渐上升,到了晚上,当太阳下山后,此时地球缺少太阳进入地表的能量,但地表却仍不停地以长波辐射放出能量,因此使得地表温度开始逐渐下降。
这个状况会持续到太阳再度升起并提供地表能量时,不断下降的温度才会有所转变。
由此可知,太阳还没升起前的清晨是地表逸散最多能量的时刻,而透过此机制让地表形成低温的现象,就是我们所称的“辐射冷却现象”。
看到这里,也许你会疑惑:为什么没有每天清晨都出现强烈的辐射冷却现象呢?事实上,大气中有许多不同的因素,都会影响辐射冷却效应的强弱!
其中一个影响因素是“云层的厚薄”。
当天空云层较厚时,云层和水气会吸收地表所发散的能量,将地表向上散失的能量再次传回地表,使热量不会完全的逸散,因此,若是当天的云层比较厚,热量就更容易被保留在地表与大气中,此时的辐射冷却效应便不会那么强烈,也较不会使清晨各地产生低温。
云层的厚薄就如同我们平常在睡觉所盖的被子,如果今天你睡到半夜突然想起电视的插头没有拔,翻开被子去拔完插头后,原本温暖的被子因为被你翻开,所以在被子中的热散失,你的被子便变的冷冰冰的,需要再次依靠你自身所发出的热温暖被子。
反之,如若你离开被子时有将被子盖回去,等你拔完插头回来后,被子持续保护住你先前所发出的热,再次进入被子后你仍会觉得被窝十分温暖。
如若当天云层较薄,或为万里无云的好天气时,由于地球失去云层和水气帮忙吸收地表所发散的能量,能量会不断由地表向上散失,进入太空中,此时的辐射冷却效应便较为剧烈,并在各地清晨产生极低温。
另外一个影响因素,跟我们所身处的区域有关。
在人口较为密集处,例如都市或是大楼林立的住宅区,因为人口密集,且人们的活动产生较多的热能,造成地表温度在夜晚下降的较缓慢,使得辐射冷却现象较不明显。
而在宽广的平地,因建筑物稀少,且人口密度较低,少了大楼或是较高的地形阻挡地表辐射散失,当天清晨的辐射冷却效应便会较强烈。
冬天时常出现辐射冷却的现象,但当清晨过后太阳出现,太阳所放出的热又会以短波辐射的形式进入地表,使地表增温。因此,若你需要在太阳升起前就出门,请务必特别检查天气预报,并留意是否出现辐射冷却现象、关注太阳升起前后的温差,才可以备好衣物,让你更妥善的应对捉摸不定的天气与温度!
页面更新:2024-04-22
本站资料均由网友自行发布提供,仅用于学习交流。如有版权问题,请与我联系,QQ:4156828
© CopyRight 2020-2024 All Rights Reserved. Powered By 71396.com 闽ICP备11008920号-4
闽公网安备35020302034903号