北京時間 10 月 12 日消息 太陽是光和熱的至高來源。太陽的能量通過輻射到達地球。當有云層覆蓋的時候，由于云層的隔離效果，太陽的溫暖會急劇下降。
你是否曾經渴望像太陽一樣耀眼，為你所愛的人帶來溫暖和舒適？太陽不僅是我們地球的主要能源，也是我們生活中希望和樂觀的經典象征。太陽距離我們有數(shù)百萬公里，但太陽卻從未中斷為我們提供光和熱。太陽賜予的光和熱，是地球生命的重要泉源。
想象你自己正沐浴在陽光下?？|縷陽光溫暖著你的雙腳，讓你倍感愜意。突然，烏云盤旋在頭頂，擋住了陽光。你無法再感受到柔和的暖陽。這時，你可能會問，太陽的熱量既然能夠穿越如此遙遠的距離到達地球，卻又為何被云層輕易地遮擋呢？
▲ 太陽輻射
要了解這些問題的科學答案，讓我們從了解基礎原理開始。熱量從溫度較高的物體流向溫度較低的物體。這種熱傳遞過程會持續(xù)發(fā)生，直至兩個物體達到相同的溫度，稱為熱平衡。
熱傳遞有三種不同的機制：
1）傳導
從微波爐中取出盤子的時候，你是否不小心燙到手？燙手的罪魁禍首就是熱傳導。
在這個過程中，熱量以動能的形式從相互接觸的高溫區(qū)域傳遞到低溫區(qū)域。這個過程不涉及分子從一個地方到另一個地方的實際運動，而只是被激動的分子將它們的能量傳遞給相鄰的分子。這個過程會持續(xù)發(fā)生，直至兩個區(qū)域達到相同的溫度，沒錯，就是達到熱平衡。
這是最簡單的熱傳遞形式，且主要發(fā)生在固體間。熱傳導也稱為漫射。
▲ 熱傳導
例如，拿在手上的巧克力會融化，這是因為你手上的熱量通過熱傳導傳遞給了巧克力，使得巧克力溫度上升，進而融化。
2）對流
泡茶的時候，你是否觀察過水杯中茶葉向上的移動？造成這種有趣現(xiàn)象的正是熱對流。
在這個過程中，由于熱流體和冷流體的密度不同，熱量通過分子在整個流體（液體和氣體）中的實際運動來傳遞。這種持續(xù)的分子流動在流體內形成一股氣流。
當流體被加熱時，靠近熱源的分子獲得能量并開始更快速地移動。由于這些分子被加熱，密度降低，它們開始向上移動。更重、溫度更低的分子則占據(jù)了快速向上移動的分子留下的空位，這個過程會持續(xù)進行。于是，一股氣流在流體內形成。
▲ 對流過程
例如，陸風和海風形成于陸地和海洋之間的溫差引起的對流；反過來，這些陸風和海風又會導致陸地和海洋上方空氣的溫差。
3）輻射
即使你沒有坐在篝火附近，你也可以感受到篝火的溫暖。在這種情況下，輻射有助于熱傳遞。
在這個過程中，能量的傳遞是通過電磁波中的光子（能量包）來實現(xiàn)的。電磁波（如光、微波和紅外輻射）的傳播不需要介質。沒有任何接觸，你的身體也可以吸收電磁波。
太陽的熱量如何能夠穿越如此遙遠的距離到達地球？
▲ 地球表面和大氣之間的不同熱傳遞機制
太陽的熱量通過真空傳播到我們的地球，這個現(xiàn)象就是輻射。太陽光到達地球大約需要 8 分 20 秒。當這種能量到達地球大氣層時，熱傳導和熱對流都將發(fā)揮重要作用，把太陽的熱量分散到地球各處。
為什么陽光無法穿過烏云呢？
要回答這個問題，我們需要先了解“隔熱”一詞。
隔熱是在冷熱物體之間制造一個屏障以阻止熱量傳遞的過程。有助于隔熱的材料稱為絕熱體。熱量無法通過絕熱體流動，從而限制了熱量的傳遞。
▲ 云層起到了隔熱的作用
云層起到了隔熱的作用，阻擋了來自太陽的熱量。這就是為什么當云層覆蓋的時候，你感受到不到溫暖的陽光。云層的這種特性對于維持地球夜間的最佳溫度至關重要。大氣層周圍的云層吸收了從地球表面逸出的熱量，然后在夜間使我們保持溫暖。
寫在最后
幾個世紀以來，人們一直把太陽當做神祇來敬拜。太陽是地球上生命的供養(yǎng)者。生命的維持離不開來自太陽的能量。這種能量由核聚變產生。在高溫高壓下，氫原子核融合形成一個氦原子，同時釋放出大量光和熱。
對日?，F(xiàn)象和事件做一點點的科學探索可以讓我們對周圍環(huán)境有更深入的了解。所以，請不要停下學習的步伐！
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