Mis on konvektsioonivoolud?

Konvektsioonivoolud kannavad soojust ühest kohast teise vedeliku, näiteks vee, õhu või sulatatud kivimi massilise liikumisega. Konvektsioonivoolude soojusülekande funktsioon juhib Maa ookeani hoovusi, atmosfääri ilma ja geoloogiat. Konvektsioon erineb juhtivusest, mis on soojuse ülekandmine üksteisega otseses kokkupuutes olevate ainete vahel.

TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)

Konvektsioonivoolud toetuvad soojuse jaotamiseks õhu, vee ja muude ainete pidevale tsüklilisele liikumisele. Näiteks kuumutatud õhu tõustes tõmbab see jahedamat õhku oma kohale - sinna, kus seda saab soojendada, tõusta ja rohkem jahedat õhku sisse tõmmata.

Konvektsioonivoolud tekivad seetõttu, et kuumutatud vedelik paisub, muutudes vähem tihedaks. Vähem tihe kuumutatud vedelik tõuseb soojusallikast eemale. Tõustes tõmbab see asendamiseks jahedamat vedelikku alla. See vedelik omakorda kuumutatakse, tõuseb üles ja tõmbab veel jahedamat vedelikku alla. See tsükkel loob ringvoolu, mis peatub ainult siis, kui soojus jaotub kogu vedelikus ühtlaselt. Näiteks kuumutab kuum radiaator õhku kohe selle ümber. Õhk tõuseb lae poole, tõmmates jahedamat õhku laest alla soojendatavasse radiaatorisse. See protsess kordub seni, kuni ruumi õhk on ühtlaselt kuumutatud.

Konvektsioon juhib Golfi voogu ja muid vooge, mis pööravad maailmamere veed ümber ja segavad. Külm polaarvesi tõmmatakse kõrgematelt laiuskraadidelt alla ja vajub ookeani põhja, tõmmatakse alla ekvaatori poole, kui kergem ja soojem vesi tõuseb ookeani pinnale. Soojem vesi tõmmatakse põhja poole, et asendada lõunasse tõmmatud külm vesi. See protsess jaotab soojust ja lahustuvaid toitaineid kogu maailmas.

Konvektsioon juhib õhu ringlust maa atmosfääris. Päike soojendab maa ekvaatori lähedal õhku, mis muutub vähem tihedaks ja tõuseb ülespoole. Tõustes see jahtub ja muutub vähem tihedaks kui seda ümbritsev õhk, levides laiali ja laskudes uuesti ekvaatori poole. Need pidevalt liikuvad sooja ja külma õhu rakud, mida nimetatakse Hadley rakkudeks, juhivad pidevat õhuringlust maakera pinnal, mida me nimetame tuuleks. Ka atmosfääri konvektsioonivoolud hoiavad pilvi kõrgel.

Geoloogid usuvad, et sügaval maa sees olev sula kivi ringleb konvektsioonivoolude kaudu. Kivim on poolvedelas olekus ja peaks käituma nagu iga teine ​​vedelik, tõustes mantli põhjast ülespoole, kui on muutunud kuumaks ja vähem tihedaks maakera südamiku kuumusest. Kui kivi kaotab maapõue soojuse, muutub see suhteliselt jahedamaks ja tihedamaks, vajudes tagasi südamikku. Arvatakse, et need pidevalt ringlevad kuumema ja jahedama sula kivimi elemendid aitavad pinda soojendada. Mõned geoloogid usuvad, et maakonvektsioonivoolud on vulkaanide, maavärinate ja mandri triivi põhjustav põhjus.