太阳和地球之间的宇宙那么冷，热量是怎么传到地球的？

热量是太阳释放出的一种能量形式，通过辐射进行传播，这就是为什么地球能感受到太阳的热量。

什么是热量？

这个问题似乎不言自明，但是如果真的深入挖掘，“热量”的概念远非“温度计测量的东西”。在日常生活中，当感觉温度很高时，我们就会说某物发出“热量”，或者我们也会说空气被全球变暖等效应“加热”。

然而，“热量”的最基本定义是什么呢？

热量是一种能量形式，它是来自构成物体粒子的热运动。粒子做永不停歇的无规则运动，彼此互相撞击和反弹。这些粒子运动和撞击的越快，那物体也越热。

当使用热源加热物体时，实际上就是提高粒子的平均动能，从而提高其整体温度。

热传递

热量的传递有三种方式：热传导、热对流和热辐射。

当两个物体彼此接触时，就会发生热量交换，这就是热传导。这是最重要和最常见的热传递方式，其本质是两个物体中粒子之间的能量转移。

另一方面，热对流使指通过流体（例如空气、水等），热量从一个地方传递到另一个地方。

由于很多热传递过程都是以热传导和热对流的形式，因此很容易误认为这些是传递热仅有的两种方式。

通过辐射的热传递

第三种传热方式，也是使地球能获得太阳热量的方式，那就是热辐射。在太空中，虽然几乎没有任何粒子（使其成为近乎完美的真空），但是存在辐射，当与物体碰撞时，辐射被转换成热量。

辐射不仅加热地球上的物体，而且还包括那些不在地球上的物体，例如国际空间站、月球和太阳系的各种天体。

太阳通过核聚变反应源源不断地释放出大量的能量，然后通过电磁波在太空中传递。太阳释放出的辐射跨越整个电磁波谱，其中包括红外线、紫外线和X射线。

当然，太阳还发射出位于可见光谱范围内的电磁波，这也正是为何我们可以看到太阳！

由于电磁波的传播不需要介质，这意味着它们可以穿过真空。因此，我们能看到太阳，也能感受到太阳的热量。太阳辐射由无质量的能量包——光子——组成。光子自由地穿行在宇宙空间，而当它们撞到物体时，物体就会吸收光子。光子的能量传递给物体，物体的能量增加，然后就被加热。

除此之外，地球的大气层可束缚住50%的太阳热量，防止其逃逸到太空，使地球保持温暖。

所以，关于热量怎么可能会在真空中传递的这个问题很好回答：不是“热量”在真空中传播，而是不需要介质就能传播的电磁辐射！

61评论

厉害了word戈08-24 13:17146赞踩

太阳主要是通过电磁波辐射加热了地球表面，其中包括可以被我们看到的可见光波段的电磁波。

我们认为在地球上所感觉到的热量的传播是通过气体、液体、固体甚至包括等离子体等物质进行热传导而传播的，比如烧水做饭、气温高导致人体感觉很热，但也有一些地球上发生的并不是通过热传导传播热量的，而是直接通过辐射加热的，比如浴霸，还有舞台上的射灯，直接照射人体时感觉非常热，还有反射型太阳能发电站、放大镜聚光烧死蚂蚁等等都是通过光辐射直接加热物体的，夏天的正午时分，太阳把皮肤晒得很烫，你可以直接感受到这个过程。

而我们的太阳就是主要通过电磁波辐射加热地球表面的，次要是通过热传导，太阳到地球之间的太空没有大气，但是太阳会喷发一些高能粒子，高能粒子可以通过热传导加热地球，只是这部分作用占比非常非常小。

什么是热量？热量是物体传递内能的多少的物理量。

什么是物体的内能？内能包括分子势能和分子动能。

什么是热能？热能就是粒子做无规则运动的动能之和。

什么是温度？是物体的平均分子动能的度量。

电磁波辐射加热是一个什么过程呢？

太阳无时无刻不在进行着核聚变，由于太阳内有各种不同的粒子，有各种不同的核聚变，这个过程会发射出各种不同波长的电磁波，包括γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线等等，而这些电磁波从太阳开始传播，在8分多钟后就会传播到地球的距离，被地球挡住的那部分电磁波，被地球大气层、大海、陆地表面的分子接收，光能转化为物质的内能。

那么除了电磁波还有什么会从太阳传输到地球吗？当然有，那就是高能粒子，高能粒子是由于太阳的剧烈活动导致的物质喷发出来的，这些高能粒子与大气层粒子相撞、反应，产生电磁辐射，只不过受地球磁场影响，高能粒子的运动方向都被偏转向两极，而里面包括可见光的那部分电磁波辐射被我们看到，这就是极光。这个过程一样会加热大气层。

那么热传导加热是一个什么过程呢？

第一种热传导形式：当一个粒子接收到电磁辐射导致内能增加，他也会发射电磁辐射去导致周围的粒子内能增加，自己的内能重新回复到过去，使粒子更稳定的较低的能量状态，或者直接将光子反弹出去，这种形式只是近距离的电磁波辐射加热而已（白天时我们看到天空不是黑色的而是蓝色或者白色的，就是大气分子收到太阳的电磁波辐射又发出电磁波辐射或者直接反弹光子的原因）；

第二种热传导形式：当这个粒子受到电磁相互作用力等外力作用，导致内能增加之后，他也会通过电磁相互作用力将自己的内能传递出去，去增加其他周围分子的内能，降低自己的内能回复到过去更稳定的状态，这样就形成了热传导，原子还可以进行非辐射能级跃迁（热量的传播不一定引起分子动能改变，也可以只改变分子势能，比如零度的冰变成了零度的水）。

说到这里有人会问，那太阳一直在加热地球，为什么地球温度没有一直升高呢？有以下原因：

1、因为地球本身也在向外辐射电磁波，这个过程会带走一部分能量，在月球上能观察到地球就是因为月球接收到的地球传播出来的电磁波辐射的可见光波段；

2、因为地球有蓝藻、植物等会利用光合作用固碳的生物，固碳过程储存了能量，将原本的二氧化碳和水变成了氧气和葡萄糖，这个过程提高了氧化性和还原性，就是提高了化学能，那么根据能量守恒，这些提高的化学能是由谁转化来的呢？就是我们地球从太阳那里接收到的光能，所以光合作用降低了气温，然后，由于二氧化碳是温室气体，二氧化碳减少也会导致地球温度下降和温差的增加（而由于人类对于植物、煤炭、石油天然气的燃烧已经增加了大气中的二氧化碳含量，但大气中二氧化碳含量的提升会带来蓝藻、植物的增殖和固碳量的提升，但人类的砍伐又限制了植物的增殖，加上核能的利用，必将带来地球气温的升高）；

3、地球内部的活动也会影响地球表面的温度，如果地球内部活动有减弱，就会带来地球表面温度的下降，只是这个影响的程度不同，最严重的程度的就是会使地球进入冰川期。