対流セルの定義

対流セルは、流体が温められ、密度が失われ、密度の高い領域に押し込まれるシステムです。 サイクルが繰り返され、動きのパターンが形成されます。 地球の大気中の対流細胞は風の吹き付けの原因であり、他のさまざまな自然現象や人工現象に見られます。

対流は、伝導および放射とともに、熱伝達の3つの方法の1つです。 対流は、物質の実際の動きによって発生します。 これは、対流が気体、液体、プラズマでのみ発生し、固体では発生しないことを意味します。 対流の良い例は、熱気球です。 気球内の空気が加熱されると、気球を構成する分子が広がります。 これは空気の体積の増加につながり、密度の低下につながります。 密度の高い物質は、機会があればいつでも密度の低い物質に移動します。 気球の中の暖かい空気は、周囲の大気の冷たい空気によって上向きに押し上げられ、気球を運びます。

自然対流は、運動が完全に暖かい物質と冷たい物質の密度の違いによるものである場合に発生します。 強制対流は、ファンやポンプなどの別の力が運動に寄与するときに発生します。

対流セルを形成するには、熱源が必要です。 流体は熱源によって暖められ、押しのけられます。 その後、流体は熱を失い始め、必然的に冷却されます。 このより低温で密度の高い物質は、新たに加熱された物質の流れによって最初の熱源に向かって押し戻されます。 対流セルと呼ばれる運動形態のシステム。 熱源が存在する限り、流体は動き続けます。

対流セルは、地球の大気中に小規模および大規模の両方で発生します。 たとえば、海風は対流セルの結果である可能性があります。 水は土地よりも熱を保持します。 これは、太陽が昇ると、陸上の空気が水面上の空気よりも早く暖まるということを意味します。 土地の上に低密度のエリアが形成されます。 水からのより高密度の空気がそれを置き換えようとし、潮風を作り出します。 夜も同じことが起こりますが、逆です。 より大きな規模では、空気は赤道でより高い温度によって暖められ、上昇して南北に極に向かって広がり、そこで冷却されます。

対流セルは、マカロニを沸騰したお湯の鍋に上げたり沈めたりする役割を果たします。 火山から噴出する溶岩に寄与する力の1つは対流です。 対流セルは太陽の上でも見つけることができます。