暖空气既然都上天了天上为啥比地面冷,为什么冷空气比暖空气重

3月1日天降悲剧，我的同行牺牲在人工增雨的路上。在此致哀，为他们的家人祈祷。

然后我想对某些网上的流言说三句话：

1、“春雨贵如油!能多点总是好的。”

2、“每一次人工增雨作业，都是有人为了抓住有利农业的时机，去冒了个人的风险！”

3、“请尊重下科学，对于不了解的事，咱还是不要随意想当然！”。

今天要献给大家的这篇小文，在3月1日已经写好，现在将其原来插科打诨的风格全部删除重写后与您分享。跟大家聊一聊有关“想当然”的天气经验。

公说：“我去过丁真他们家，高原上明显冷多了，地理课也说，对流层上冷下暖，所以是天上比地面冷”，婆说：“地理课还说热空气上升呢，既然热空气都跑天上了，肯定是天上比地面暖”。

到底谁有理呢？您问过这个问题么？老实说，在知道答案之前，我也压根没想到过这个看起来再明显不过的“矛盾”，足见我也有着想当然的特质，专家难说，砖家难免。

今天这个砖家就诚心的来为大家的砖家之路铺上这一块砖：天上和地面到底哪更冷？另外，先说清这个问题会有助于以后说清致灾性天气“强对流”，各位，强对流天气多发季节即将到来了！

简单说，公婆都有理！这可真是至理名言啊

拿温度计直接测空气温度在对流层是上冷下暖（对流层大概高10多公里，赤道高两极低，暖季高冷季低），但这不公平，因为天上空气比地面稀薄（气压低了很多）从而影响了“真实”温度，同气压条件下测温就会是上暖下冷了。

空气上升会因为变得稀薄而冷却，这个过程叫：绝热膨胀冷却。就是说空气块绝热上升的时候，因为上面气压更低空气块就会向四周膨胀，膨胀相当于对外界做功，做的功来自自身的内能，内能损失温度就降低了。

打个比方来理解这个事。让我们把空气块比作房子，把温度比作房价，会有两个价格：房屋总价和每平米单价。那么这个过程就是这样的：房子上天后总价并没有变（这就是绝热的含义），但它的单价居然下降！因为天上压力小（气压的大小取决于其上有多少空气积压，所以高度越高气压越小），房子它就膨胀了，膨胀后总面积就变大了，总面积变大总价却不变，于是单价跌了。这就是空气上升冷却的道理。

3月3日08时北京气温（红线，“房子单价”）随高度的变化图（横坐标：温度，纵坐标：气压/高度）

回到公婆这里来，公说的没错，因为公说的是房子单价。但婆其实也没说错，因为婆说的是总价。你想想，当在同一个地面（气压相当）上时，房子大小是一样的，因此暖房子单价高于冷房子，总价自然也是如此。大自然在静力情况下，总是暖升冷降的，这自然就意味着天上的一般都是总价贵的房子了，这就是虽然暖空气都上天了，但是天上却很冷的原因。

上面我提到静力前提，提到一般，因为很多时候大自然都有例外，不展开了，有兴趣您看我上一篇文章你骗人！明明初中物理就说了热升冷降，暖空气咋还会坐滑梯下来？里提到过这种情况。

大气物理学里，把房子单价定做温度，又把房子总价定义了一个名词叫做位温，这样不论房子在哪个高度，我们不仅可以根据单价来知道冷暖，还可以根据总价来知道贵贱（真实的冷暖）。位温，就是将气块绝热变压到1000百帕时候气块的温度。1000百帕大致相当于海平面气压。

3月3日08时北京位温（“房子总价”）随高度变化图

每次分享一点专业知识，未来您还会看到我这里的天气学房价更多更有趣的变化。谢谢阅读！

热气不断向高空走，可为何高空还那么冷？

越高风越大，越高气压越低，这是常识。气压越低水汽挥发得越快，这应该是个吸热反应。在高空，水汽进一步挥发成雪？

正常情况下，人的体温高于环境温度。

通风条件好人体散热就快、气压越低人体散热就越快。故有“高处不胜寒”一说。

我的前面的回答并不完全。补充一下：

一般来说，地面吸收太阳光的能力远大于“空气”。尤其是夏天中午时分，地面或地面附属物的温度与附近空气温度的差别就十分明显。因此，在辐射及空气对流的作用下，地面附近的气温一般就会高于高空的空气气温。

虽然地面气温升高后热空气会向上升，但由于高空大气的量值过大，散热又快，所以，近地热气对高空大气的增温作用就不太明显。高空大气的温度还是要低于地面附近的气温。

当然，由于海洋的存在，海洋也会一直与大气进行热量交换，以维持大气的基本温度。

题外话：海水平均温度的升降应该直接影响地球大气平均温度的升降。这可不是“温室气体排放”所能够替代的。

从小就说空气受热上升，但是真正学习大气垂直温度结构的时候发现，对流层温度通常是近地面温度高，高空温度低。这也就有了“高处不胜寒”的说法。看到这你是不是觉得这很矛盾？不是说暖空气上升么？为啥还是高出冷，低处热呢？对于这个问题就是先从本质上，空气是否上升的绝对条件是密度，密度小上升，密度大下沉。

如果其他条件相同，温度高通常密度小，所以说空气受热上升。但对于对流程来说，温度不同，气压也不同，你虽然温度高，但是分子多，所以密度大，我虽然温度低，但是气压小，分子少，所以密度小，所以我在上面。另一方面就是程度问题，归根到底，就是底层的温度还不够高，如果温度足够高（气象上说，外强迫加热作用足够强），那还是会上升，典型的例子就是“热雷雨”“台风”。这两个现象有兴趣可以去百度。

热空气会上升，冷空气会下降，那为什么天空却是越高越冷呢？

热空气会上升，冷空气会下降，那为什么天空却是越高越冷呢？大部分人都了解，海拔高度每上升1000米，相对应温度便会降低6℃。太阳辐射量出很多的阳光，它带上着很多能量。但大气层对大部分太阳全透明，尤其是能见光和一些红外线。这类光根据气体而不被消化吸收，因此高处和低空飞行空气都无法被太阳光加温。和空气不一样，地表非常容易消化吸收太阳。土地资源跟水消化吸收太阳并加温，并把发热量转移至触碰地面空气中的。

气流升高的原因很多。它有可能在地表加热往上飘浮，由于最温暖的气体相比有水的浮力。主要是因为空气也受到了地球重力产生的影响。伴随着避开地球重力的降低，你上边的空气的密度会慢慢减少。最温暖的气体升高是绝对正确的。只需空气温度高过气流四周的空气温度，气流就会一直升高。主要是因为最温暖的空气的密度比较低，因而水的浮力比较大。己经解释道，一切升高空气都是会冷却，这是因为强冷空气和压力澎涨所引起的。

大家感觉到的气温变化并不是立即来源于太阳的热量，反而是来自地球空中空气。地球上消化吸收太阳的热量，并把它遍布到四周的空气中的。因而，气体从下向上慢慢转暖。因而，山越高，空气中热量越低，当然环境温度越小；除此之外，山越高，气体越薄，储存热量越少。因而，在我们爬到靠近太阳的山时，大家觉得并不是太热了，反而是太凉。

对流层坐落于大气层底部，这儿温度趋势分析越高越冷。海拔高度每升100米，气温下降约0.65℃。由于它的热原主要来源于表层，表层的导热和长波辐射会加温底端空气，因此对流层整体的环境温度变化趋势是下热上冷。