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1 # 使用者5989892350225
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2 # 使用者2458317293922
三者的相同點都是“隨著高度增加溫度降低”,但是原因並不是相同的.
空氣直接吸收太陽輻射比較少,或者說大氣對太陽輻射是“透明”的,近地面大氣的直接熱源是“地面”,是地面的長波輻射,距離熱源越近溫度越高,反之越低,這就決定了“隨著海拔升高氣溫降低”的規律.
山地的高處和地處來自太陽輻射的熱量相差不大,隨海拔高度增加氣溫降低的原因有兩個第一,海拔約高大氣越稀薄,大氣的“保溫作用”越弱,溫度也越低;更重要的是高山周圍的“冷空氣”對山地的“冷卻作用”,這樣就造成了山地隨海拔高度增加氣溫降低.
空氣團在上升的過程中氣溫降低,有兩個原因,第一隨著海拔增加,“空氣團”受到的氣壓降低,氣團會膨脹,絕熱情況下氣團膨脹溫度會降低,當然隨海拔增加周圍的“冷空氣”也起到了冷卻作用.
看似常見簡單的現象,貌似差不多,實則差別不小.我們在教學中是把內容進行簡化,還是恢復事物的複雜性?我們常常為所謂的“降低難度”,而把教學內容無原則地減少“成因分析”,把本來前因後果很清楚的內容,"簡化"成了死記硬背.
降低難度和說明道理之間還真的需要考慮.
地表上空氣壓與高度滿足下列關係式:對流層中氣溫隨海拔高度升高而下降,平均取0攝氏度,也就是273.15K,誤差不大。則8000米的海拔,p(8000m)=101325exp(-0.029*9.8*8000/8.314*273.15)=37232Pa=37.2kPa氧氣比例按照20.8%計算,則根據道爾頓分壓定律,氧氣分壓為37.2*0.208=7.7kPa,相當於58mmHg.腦脊髓液(細胞器)中的氧氣分壓為5.3~5.9kPa,8000米高空中的氧氣分壓則只有7.7kPa,比這個數值略高一點。好在血紅蛋白與氧結合的曲線不是一條直線這樣子氧氣運輸效率只有92%-78%=14%相比於正常狀況下可以達到30%以上,不知道要低到哪裡去了。所以說,必須要經過特殊訓練的人,保證血液中血紅蛋白含量較高,才能在高海拔地區給身體輸送足夠的氧氣。不然的話就要感慨:人吶就是不知道,也是不可預料,我爬山爬的好好的,怎麼就缺氧了呢?有知友在評論中指出,動脈氧分壓少於60mmHg已經是I型呼吸衰竭。所以按算出來的58,就算代謝率超低,到最後也只能是死路一條咯。而且這還是空氣裡的值,動脈中與之比起來,只少不多。所以說,8000米絕對是生命禁區,沒有保護措施(氧氣供給)是不行的。再算一下其他海拔高度下的氧含量:p(7000m)=101325exp(-0.029*9.8*7000/8.314*273.15)=42195Pa=42.1kPap(O2)=42.1*20.8%=8.8kPa=65.7mmHgp(6000m)=101325exp(-0.029*9.8*6000/8.314*273.15)=47820Pa=47.8kPap(O2)=47.8*20.8%=9.9kPa=74.6mmHgp(5000m)=101325exp(-0.029*9.8*5000/8.314*273.15)=54196Pa=54.1kPap(O2)=54.1*20.8%=11.3kPa=84.4mmHgp(4000m)=101325exp(-0.029*9.8*8000/8.314*273.15)=64121Pa=64.1kPap(O2)=64.1*20.8%=13.4kPa,接近地面上肺泡的血氧分壓了。體質正常的人,在4000米以下就不會出現高原反應了。當然這只是理論值,普通人在高原上最好不要過多活動,以減少氧氣消耗。