為什麼海拔越高反而溫度越低，明明離太陽更近？
海拔越高，溫度未必越低！
有個大家都很熟悉，但實際上卻是錯誤的常識：
海拔越高，溫度就會越低
。
這句話其實少了一個前提，那就是在大氣層中的對流層，才會是溫度隨著海拔的升高而降低。要知道對流層上面是平流層，平流層的情況就完全是反過來的，隨著溫度隨著海拔的升高而升高。
那麼問題來了，同樣都是地球的大氣層，為什麼平流層和對流層出現了完全相反的情況呢？
大氣層的受熱過程
要了解這個問題，我們得先解決一個最核心的問題：
大氣層的熱量到底是咋來的？
一般來說，熱量的傳遞有三種方式：熱傳導，熱對流和熱輻射。
地球整個系統的能量來源主要是來自於
太陽的熱輻射
。因此，
地球大氣層的熱量最根本的來源是太陽輻射
。即便都是依靠太陽輻射，但是大氣層各部分的受熱過程是完全不一樣的。
要搞清楚這個受熱過程，我們就需要先搞清楚：
輻射到底是什麼？
科學家發現，
凡是高於絕對零度的物質都會向發出輻射
（電磁波）；同時，根據熱力學第三定律：
絕對零度是達不到的
；我們可以推出，
宇宙中的一切物質都會向外發出輻射（電磁波
）。
雖然都是電磁波，但電磁波之間也有不同。電磁波是一個很大的家族，其中有一部分波段是人類可以用肉眼看到的，也就是我們看到的“光”，這部分被我們稱為
可見光波段
。除了可見光波段，還有紅外波段和紫外波段，這是我們肉眼看不到的，它們實實在在地存在。
不同波段之間的區別就在於波長，越往紅端靠近的，波長就越長；越往藍端靠近的，波長就越短；紫外線、X射線就屬於波長很短的電磁波，而手機輻射，FM則屬於波長較短的電磁波。
科學家發現，溫度和輻射是存在關係的。如果溫度越高，發出電磁波的波長就越短，能量越強；如果溫度越低，發出電磁波的波長就越短，能量越弱。
而太陽表面的溫度達到了5000~6000度，
太陽輻射主要集中在短波輻射，其中主要包括可見光和紫外線
。
太陽在向外輻射電磁波時，輻射是先抵達地球的大氣層。這時候
地球的大氣層會對太陽輻射起到削弱作用。
具體來說，大氣層會吸收一部分太陽輻射，不過大氣層不是什麼電磁波都吸收，而是有選擇地吸收。其中，
大氣中的二氧化碳可以吸收掉太陽輻射中的紅外線
，而
臭氧則能夠吸收紫外線
。正如上文我們說到的，太陽輻射主要是集中在可見光波段和紫外線。因此，吸收產生的削弱作用非常有限。
除了吸收之外，太陽輻射還會被大氣層透過散射和反射的形式進行削弱，這兩種削弱作用才是最主要的。因此，大氣層的削弱主要體現在吸收、散射和反射。
由於削弱作用的存在，太陽輻射透過大氣層後，就會只剩下一半左右。這部分抵達地球的表面，最終被地面吸收。地面吸收了太陽輻射後，溫度會升高，也會向外發出輻射。由於地表的溫度較低。所以，地表輻射的主要是長波輻射。
85%的地表輻射都會被大氣中的二氧化碳和水汽吸收
。於是，大氣吸收了這部分輻射之後，溫度也會升高，大氣自身也會向外輻射。大氣的輻射一部分會進入太空當中，其餘的會抵達地面，抵達地面的這部分輻射也被稱為
大氣逆輻射
。大氣層之所以可以對地球起到保溫作用，主要就是因為大氣吸收了地面的輻射以及大氣的逆輻射。
對流層vs平流層
瞭解了大氣的受熱過程之後，我們再來看看為什麼對流層和平流層的區別
。對流層的熱量主要來自於地表的輻射，說白了它是被地表烤熱的
。因此，對流層的溫度是隨著高度的上升而降低。科學家發現，
高度每升高1000米，溫度就會下降6.5度
。
由於熱量來自於地表輻射，這使得靠近
地面的熱空氣因為受熱膨脹而上升，而高空的冷空氣會下降，這就形成了對流
，這也是對流程被稱為對流層的原因。我們日常生活的各種天氣實際上都是發生在對流層當中的。
平流層是在對流層上面，平流層當中有臭氧的存在。因此，
平流層的主要熱量來自原臭氧吸收的太陽輻射中的紫外線
。
高度越高，意味著接收到的太陽輻射越多，也就越熱
。因此，平流層的溫度是隨著高度的升高而升高的。
由於高溫在上方，低溫在下方，不存在冷熱空氣對流的問題，平流層的空氣是平流運動的
，所以這層才被叫做平流層。
這個特點也使得平流層特別穩定，不會有太大的波動。因此，我們乘坐的飛機基本上都是在平流層中飛行的，這樣做會更安全。
總結
對流層的溫度隨著高度增加而減少是因為熱量主要來自於地球表面，而平流層的溫度隨著高度的增加而增加是因為熱量主要來自於太陽輻射。
