JATOM.GIF (4643 bytes) 1.為什麼熱空氣上升冷空氣下降?2.但是為甚麼搭飛機時高空中飛機外面的溫度零下幾十度? (台北市/搏愛國小/1年級/江誠敏)  

小胡桃姐姐:
 
1.為什麼熱空氣上升冷空氣下降?

你有聽過「熱脹冷縮」這個原理嗎?沒錯,空氣在受熱時會膨脹,因為熱的能量使得空氣分子的振動較為劇烈,拉大了分子之間的距離,所以空氣的密度變小了!相反地,空氣較冷的時候,分子之間的距離就較小,因此會收縮,空氣的密度會變大!

而密度較大的冷空氣會「沈」到密度較小的熱空氣下方,所以熱空氣上升而冷空氣下降!

2.但是為甚麼搭飛機時高空中飛機外面的溫度零下幾十度?

雖然是熱空氣上升、冷空氣下降,但由於地心引力的關係,大部份的空氣還是被「吸」在地球表面的附近,有75%集中在10km以下,90%集中在30km以下。也就是說,愈往高處,空氣愈稀薄,由於空氣分子的振動、摩擦等較少,所以愈往高空,溫度愈低。

以上的熱空氣上升、冷空氣下降,就造成了空氣的「對流運動」,而也就是這些上升下降的氣流,造成了風、雲、雨、雪、冰…….等等的天氣現象。在我們的大氣層中,從地面到大約16~18公里的高空中,屬於「對流層」,其中正是充滿了這些變化多端的對流運動和天氣。飛機為了避開這些天氣和不穩定的氣流,通常是飛行在對流層之上,和平流層交界處的「同溫層」,那堥S有空氣的對流,溫度大約在攝氏零下10度到55之間。