除了白居易，其他文人如蘇軾也曾寫下“高處不勝寒”來描述海拔與溫度的關(guān)系。古人通過生活實(shí)踐得出了海拔越高溫度越低的觀點(diǎn)，但事實(shí)果真如此嗎？高處又為什么不勝寒呢？

地球的直接熱源——太陽

要弄清海拔和溫度的關(guān)系，首先要知道地球的溫度是由什么決定的。太陽是太陽系的中心天體，也是太陽系中唯一的恒星，它的內(nèi)部每時(shí)每刻都在發(fā)生核聚變反應(yīng)，因此它會(huì)不斷向外輻射能量。地球能量的根本來源就是太陽輻射，也就是說地球上自然狀態(tài)下所有的光和熱都來自太陽。地球上之所以有生命存在，是因?yàn)樗c太陽的距離剛剛好，如果距離太近，地球就會(huì)像金星一樣高溫高壓，一片荒蕪；如果距離太遠(yuǎn)，地球又會(huì)像火星一樣極端嚴(yán)寒，了無生機(jī)。由于位置特殊，加上大氣層的作用，地球才成了宜居的星球。

也許有人會(huì)問——既然地球上的光和熱來自太陽，那么海拔高的地方不是離太陽更近，為什么古人反而認(rèn)為那里溫度更低呢？

大氣的直接熱源——地面

太陽向地球輸送光和熱靠的是太陽輻射，而太陽輻射為短波輻射，可以輕松穿過大氣，被大氣吸收、散射、折射的部分很少。太陽輻射到達(dá)地面以后，會(huì)被地面吸收，而后地面因?yàn)槲鼰嵘郎貢?huì)釋放地面輻射。地面輻射為長波輻射，大多數(shù)被大氣吸收了，所以地面才是大氣的直接熱源。

大氣吸收了地面輻射以后，也會(huì)升溫并釋放大氣輻射，將熱量返還給地面，從而起到保溫作用。因此，有大氣的地球就像是一個(gè)溫室大棚，熱量容易進(jìn)來卻很難出去。這也是晚上或陰雨天沒有太陽時(shí)，地球仍舊能保持一定溫度的原因。

這也就解釋了為什么古人會(huì)得出海拔越高溫度越低的結(jié)論，因?yàn)槲覀兯f的溫度其實(shí)是指室外溫度，也就是指大氣的溫度，而它主要取決于地面輻射，因此海拔越高溫度自然就越低了。

知識鏈接：長波輻射和短波輻射

宇宙中所有的物體只要自身溫度高于絕對零度（約為零下273.15℃），就會(huì)向外輻射電磁波。物體的溫度越高，輻射的電磁波的波長就越短，電磁波的能量也就越強(qiáng)；物體的溫度越低，輻射的電磁波的波長就越長，電磁波的能量也就越弱。

太陽的表面溫度很高，輻射的電磁波的波長短，其中主要是可見光和紫外線；地面的溫度比較低，輻射的電磁波的波長長，其中主要是紅外線。

大氣的結(jié)構(gòu)

地球大氣層是地球外面包圍的氣體層，厚度超過1000千米。按照物理性質(zhì)不同，它可以分為對流層、平流層、中間層、熱層和外逸層等層次。由于地心引力作用，大氣層中的絕大部分氣體都集中在離地面100千米的高度范圍內(nèi)，其中75%的大氣又集中在離地面10千米高度的對流層內(nèi)。

對流層在大氣層的最底層，緊靠地面，厚度為8～17千米，存在強(qiáng)烈的垂直對流現(xiàn)象。風(fēng)暴、云霧、雨雪、雷電等天氣現(xiàn)象大都發(fā)生在這里。對流層內(nèi)溫度隨著高度的升高而下降，其變化規(guī)律是海拔每升高1000米，溫度下降約6℃。值得注意的是，我們所說的“高處不勝寒”這個(gè)道理，并不是在大氣層的所有層次中都通用的，只是針對對流層這個(gè)特定層次而言。