月 16 日

太阳的温度有多高？

日出日落，日复一日，太阳终日与我们相伴，给人类送来了温暖与光明。无论严冬还是酷暑，太阳这个“火辣辣的大炉子”无时无刻不在烘烤着我们。也许大家会问，这个“大炉子”的温度有多高？日地相隔万万里，显然我们无法去直接测量。即使能到达太阳，也不知该使用怎样的“温度计”。

“山穷水尽疑无路，柳暗花明又一村”，办法总会有的。我们可以进行估算，近似地把太阳和地球都看做是“黑体”。根据黑体辐射定律，太阳表面辐射的能流密度为 S＝? T4 日，其中? 为斯忒藩一玻尔兹曼常数。T

_{日为太阳表面温度。由下图可知，太阳的辐射总功率为 P＝4? R2
日·S。}

■

由于能量守恒，地球吸收太阳辐射的功率为

πR²

P吸收

= 地 P 4πl²

其中? R2 地为地球吸收太阳辐射的有效面积，l 为日地平均距离，即地球轨道半径。同理，地球向外辐射的功率

P 地＝4? R2 地·? T2 地

其中 4? R2 地为地球表面积，T 地为地球表面温度。由于地球处于热辐射平衡，吸收的功率要等于向外辐射的功率，即 P 吸收＝P 地，由以上得

πR²

^地 ·4πR² ·σT⁴ = 4πR² ·σT⁴ ，

4πl²

日日地地

T = T ，

日地

上式中太阳半径 R 日＝7×108 米，地球轨道半径 l＝1.5×1011 米，地球表面平均温度取室温 T 地＝300K，那么

T日＝300

＝6210（K）～6000℃

所以通常说太阳温度是 6000 度。

需要指出的是，我们得到的结果是指太阳表面温度。实际上由于太阳内部发生剧烈的热核反应，其内部温度将高达上亿度。另外，以上用的是一种估算方法。在科学研究中，有时无法做很严格的定量计算时，估算方法是相当有用的。