Konvektionsströmmar överför värme från en plats till en annan genom massrörelse av en vätska som vatten, luft eller smält sten. Värmeöverföringsfunktionen hos konvektionsströmmar driver jordens havsströmmar, atmosfäriska väder och geologi. Konvektion skiljer sig från ledning, vilket är en överföring av värme mellan ämnen i direktkontakt med varandra.
TL; DR (för lång; Läste inte)
Konvektionsströmmar är beroende av den konstanta cykliska rörelsen av luft, vatten och andra ämnen för att fördela värme. När uppvärmd luft stiger, drar den till exempel svalare luft på sin plats - där den kan värmas, stiga och dra in mer sval luft.
Hur konvektion fungerar
Konvektionsströmmar bildas eftersom en uppvärmd vätska expanderar och blir mindre tät. Den mindre täta uppvärmda vätskan stiger bort från värmekällan. När den stiger, drar den ned kylvätskan för att ersätta den. Denna vätska värms i sin tur upp och drar ner mer sval vätska. Denna cykel skapar en cirkulär ström som endast stoppar när värmen fördelas jämnt genom vätskan. Till exempel värmer en varm kylare luften omedelbart runt den. Luften stiger mot taket och drar svalare luft ner från taket till kylaren som ska värmas upp. Denna process upprepas tills luften i rummet värms upp jämnt.
Ocean Conveection
Konvektion driver golfströmmen och andra strömmar som vänder upp och blandar samman vattnet i världshaven. Kallt polärt vatten dras ner från högre breddgrader och sjunker till havsbotten, dras ner mot ekvatorn när lättare, varmare vatten stiger upp till havets yta. Det varmare vattnet dras norrut för att ersätta det kalla vattnet som dras söderut. Denna process distribuerar värme och lösliga näringsämnen runt om i världen.
Konvektion i luft
Konvektion driver cirkulationen av luft i jordens atmosfär. Solen värmer upp luften nära jordens ekvatorn, som blir mindre tät och stiger uppåt. När den stiger svalnar den och blir mindre tät än luften runt den, sprider sig ut och sjunker ner mot ekvatorn igen. Dessa ständigt rörliga celler av varm och kall luft, känd som Hadley-celler, driver den kontinuerliga luftcirkulationen vid jordytan som vi kallar vind. Atmosfäriska konvektionsströmmar är också det som håller molnen högt.
Konvektion på jorden
Geologer tror att det smälta berget djupt inne i jorden cirkulerar av konvektionsströmmar. Berget är i halvflytande tillstånd och bör bete sig som alla andra vätskor och stiger upp från botten av manteln efter att ha blivit varmare och mindre tät från jordens kärna. När berget tappar värme i jordskorpan blir det relativt kallare och tätare och sjunker tillbaka ner till kärnan. Dessa ständigt cirkulerande celler av varmare och svalare smält sten tros hjälpa till att värma upp ytan. Vissa geologer tror att konvektionsströmmar inom jorden är en bidragande orsak till vulkaner, jordbävningar och kontinentaldrift.