从理论上讲,高海拔距离太阳更近,但是与地球和太阳之间的距离相比,这个距离非常小。换句话说,在不同的大气高度,可以接收到的太阳辐射差别不大。如果不离开地球,是感受不到太阳辐射的变化。在高海拔地区并不会让我们靠近太阳,更别提温度升高了。
大气压力随海拔升高而降低,将其他分子压在顶部的空气分子数量会减少。这意味着海拔越高,空气中的分子可以移动的空间越大。这减少了与周围分子碰撞的机会,从而使分子动能分布在大面积上,从而降低了平均温度。
相反,在低海拔地区,大气压力高,空气分子不能自由移动,它们携带大量能量并更频繁地相互碰撞,从而导致温度升高。因此,山下比山上热。该物理定律适用于任何地方,与赤道或极地地区无关。
人类居住在大气的最底层,即对流层,不能直接吸收较短波长的太阳辐射。因此,太阳辐射几乎可以穿过对流层中的大气,直接接触地面,并且一些能量从地面反射回来后,其余的能量会被地面吸收,从而导致温度升高。随着地面温度的升高,地面像大气一样发出能量,并且由于地面温度较低,因此发出的能量的波长较长,主要是红外线。在对流层大气中,主要由红外线主导的表面辐射被二氧化碳和水蒸气强烈吸收,从而使大气温度升高,因此海拔越高,温度越低,海拔越低,海拔越高。