地球的表面温度是怎么被算出来的？

风花雪月

前几天，北京的气温很高，达到了42摄氏度，街上的很多美女都穿得相当时尚，同时因为太热了，很多北京市民调侃称自己与烤肉之间也就只差一把孜然。那么，我们应该从科学的角度来思考一个基本的问题，那就是地球表面的平均温度是多少？大家都是知道的，地球的温度来自太阳的热能。但是，怎么计算地球的气温呢？
　　太阳表面是一个黑体辐射(这是量子力学发展早期的一个基本问题，相当于研究煤炉或者炼钢炉子内的温度)，所谓黑体辐射，就是说太阳的表面的温度是保持不变的，太阳内部产生的热量与辐射到外面的热量保持相等，所以太阳表面的温度就保持不变，大约是6000摄氏度。那么，这个6000摄氏度的高温，传播到地球上，会使得地球的温度是多少呢？

抢救中暑者

　　这里就需要利用物理上的所谓斯特蕃——波尔兹曼定理了。这个定理告诉我们说，在太阳表面的单位面积上，发出来的热量的功率是与温度的四次方成正比的。那么我们就可以通过这个公式算出，传播到地球上的太阳热量有多少了——每分钟每平方厘米是0.2个卡路里——如果你不知道卡路里是热量的单位，可以看看牛奶或者面包的包装袋上，上面也写了多少卡的。

　　好了，现在我们就知道这个地球表面每分钟能接受多少太阳的热量了。而地球表面的平均温度也可以看成是一个黑体辐射，所以我们再次使用前面提到的斯特蕃——波尔兹曼定理，就可以算出地球表面的平均温度是27摄氏度了。
　　地球表面的平均温度是27摄氏度。那为什么北京的温度会达到42摄氏度呢？这是因为我们算的是整个地球表面的平均温度，北京的温度是42摄氏度，北极的温度是零下30摄氏度，全地球有的地方温度高，有的地方温度低，但我们地球的平均温度就是27摄氏度，这是一个相当准确的数值哦——这是根据黑体辐射定理的算出来的。