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為什麼赤道那麼熱,
而兩極那麼冷?

撰文:翁忠海

太陽距離地球那麼遠,兩極和赤道基本上同樣受到陽光照射。但是為什麼赤道會那麼熱,而兩極會那麼冷?

有很多因素影響地球上不同地區所接受到的陽光。

最主要的因素是在赤道上太陽位於正上方,而在兩極太陽則從一個傾斜的角度照射。這效果可以用手電筒代替太陽來說明。請參看圖一,關鍵是有多少照射量落在特定的面積上。在赤道上的區域A與較高緯度的區域B均受到同等的照射量。從圖一可以清楚看到區域B比區域A大,所以區域B每單位面積(例如平方米)所受到的照射量會比區域A少。換言之,在同樣的一平方米面積,A會比B接收到更多陽光。

圖一
圖一︰ 當電筒傾斜時,區域B比區域A大。

 

圖二
圖二︰ 陽光照射地球,地面上面積A比面積B小,所以在熱帶地區每單位面積所接收到的太陽能比較高緯度地區大。

 

其他較次要的原因包括︰

(一) 太陽光穿過大氣時的吸收和散射作用。陽光被吸收或散射的程度取決於大氣中空氣分子和微粒的性質和濃度。相同情況下,陽光到達較高緯度地區的路徑會較長,自然會遇到較多空氣分子和微粒,導致陽光被吸收和散射的程度較大。所以較少太陽能量到達這些地區。

(二) 地球表面的反射作用。當陽光到達地面時,部分能量會被反射而不會將該地區加熱。有多少能量被反射取決於該地面的物質。雪是一種反射能力非常好的物質,會反射大約百分之七十五至九十五的陽光,對雪地的嚴寒天氣加熱甚少。但是近年來由於氣候的轉變,兩極被冰雪所覆蓋的面積減少,愈來愈多的太陽能被吸收。結果十分可能是天氣更加溫暖和冰雪覆蓋面繼續減少,進一步破壞自然環境的平衡。

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


最近修訂日期: <2014年4月1日>