《水调歌头》中有一句写道“我欲乘风归去，又恐琼楼玉宇，高处不胜寒”，点明了一个科学小常识，海拔越高气温越低。
　　生活中也确实会体会到“高处不胜寒”，例如许多避暑胜地都在高山上，而且很多照片也显示，高山的顶端往往都被终年不化的积雪覆盖。
　  热空气不是会向上走吗，为什么高处还是那么冷？
　　要理解“高处不胜寒”，首先我们要搞明白地球的大气是如何被“加热”的。
　　生活中我们能直观感受的一点就是太阳很温暖，太阳光能带来热量。太阳光穿过透明的大气来到我们身边，我们的身体和身上的衣服通过吸收阳光，就能获得太阳光带来的能量，温度提升了，我们也就感受到了温暖。
　　自然的阳光以较短的波长为主，它们很容易穿透大气。当短波长的太阳光到达地面被地面吸收后，地面就会被加热，再加上地球本身产生的热量，使得地面成了新的热源。就好像在空气底端点燃了一把火，离地面近的地方更加温暖，离这个热源远、也就是越高的地方就会越冷。并且以短波为主的太阳光不同，地面这一热源温度较低，所释放的波长较长，而它们更容易被大气吸收。这样一来，地面对大气的加热是自下而上的，越往上剩下的波和能量越少，最终地球形成了下边热、上边冷的状态。
　　高处也可能“不胜热”？
　　其实地球的大气，从1万米到几万米的高度区域，存在很多空气成分，例如我们经常能听到的臭氧层，它们可以吸收太阳光当中波长较短的一些波，例如紫外线等，所以这里高度越高，温度会变得越高。加热这一区域的主要是来自更高处的太阳发出的光，而不是地面。既然这里的空气上热下冷，而客观规律是热气密度较小而上升，冷气密度较大而下降，所以在这里的空气上边热而轻，下边冷而重，除了一些扰动过程外，不会再发生上下空气交换，故而气流是非常稳定的，被称为“平流层”，飞机也因此会主要选择在这一高度范围内飞行。
　　从这个高度再向上几万米以内的区域叫做中间层，能够加热它的光成分很少，这里再次出现了下面热、上面冷的状态。再往高处去，从八九万米再向上的数千公里范围，这里的空气会被太阳光当中波长特别短的极紫外射线、X射线等加热，所以在这超大的上千公里范围内，都是呈现下边冷，上面热的状态。换言之，实际上地球大气真正较高之处，是“高处不胜热”的。
　　而最“高处”，也就是高到上千公里高的宇宙中，温度的描述往往取决于带电粒子的能量。由于密度特别低，这里的温度与我们在地面所说的热或冷的状态有所不同——比如航天器在天上飞，有阳光等加热的地方可能有上百度热，背向太阳的一侧则可能达到零下百度，这里“寒”还是“不寒”，主要还是看加热源。如果未来人类有幸能前往到太阳的“势力范围”，会发现那里的粒子的温度高达上百万度。由此可见，科学技术的发展说明高处不一定就会更寒冷。

（赵 柯）