Att förstå de olika mekanismerna för värmeöverföring är viktigt för fysik-, meteorologi- och geografistudenter. Skillnaderna är för det mesta lätta att förstå. En vanlig förvirringspunkt är dock skillnaden mellan konvektion och advektion.
Vid första läsning av definitionerna av båda är det väldigt frestande att tänka på de två som ett och samma fenomen, men i verkligheten advektion är en komponent av den bredare, mer omfattande konvektionsprocessen. Att förstå denna skillnad är avgörande om du vill beskriva båda processerna.
Vad är konvektion?
Konvektion är en flerstegsprocess som ofta resulterar i en vätskas cykliska rörelse som svar på uppvärmning. Föreställ dig vattnet i en panna som är över värmen: När botten på pannan värms överförs denna värme (genom ledning) till vattnet i pannans botten.
Vattnet värms sedan upp och får dess molekyler att vibrera mer och den totala densiteten för denna del av vattnet minskar på grund av den ökade rörelsen hos molekylerna. Minskningen av densiteten gör att den varmare delen av vattnet stiger och ersätts av svalare, tätare vatten från den övre delen av pannan.
När det varmare vattnet stiger förlorar det en del av sin extra energi (överförs till andra delar av vattnet och går förlorat på grund av rörelsen), vilket får det att svalna och bli tätare.
Samtidigt har det kallare vattnet som ersatte det i botten av pannan nu värms upp, blivit mindre tätt och började stiga. Processen börjar om igen, vilket resulterar i konvektionsströmmar genom hela pannan. Samma process sker också i atmosfären, i luften nära en värmare och på många andra platser där det finns en distinkt värmekälla.
Vad är rådgivning?
Advektion är en mer specifik process, definierad som transport av något (såsom temperatur, fukt eller ett ämne) från en plats till en annan genom bulkrörelse av en vätska, i allmänhet horisontellt.
Den viktigaste delen av denna definition är att det enbart är transporten av ett material eller en mängd av rörelse av en vätska, och så beror definitionen av advektionsgeografi starkt på vindströmmar eller hav strömmar.
En varm havsström flyttar till exempel vatten med högre temperatur från en plats till en annan eftersom den transporteras tillsammans med vattenkroppens stora rörelse. På ett liknande sätt är rörelsen av varma och kalla luftkroppar (dvs. varma och kalla fronter) i meteorologin ett exempel på förflyttning.
Konvektion vs. Advektion
Källan till förvirringen mellan konvektion och advektion borde nu vara tydlig. I båda processerna kan värme överföras från en plats till en annan genom rörelse av en vätska, så på sätt och vis finns det en stor överlappning mellan processerna. Nyckelfaktorn är dock den konvektionen innehåller förflyttning men innefattar även ledande eller diffus överföring, medan förflyttning endast avser överföring av kvantiteten genom vätskans rörelse.
Du kan tänka på konvektion kontra advektion mer detaljerat för att förstå skillnaden. Först överförs värme till vätskan och detta gör att molekylerna i den rör sig i slumpmässiga riktningar och sprider värme genom diffusion.
Sedan som diffusion fortsätter, och densiteten hos den del av vätskan som sjunker, sker en övervägande överföring av inre energi till en annan plats i vätskan, varefter det sprids till andra delar av flytande.
Kort sagt är tillförsel specifikt beroende av strömmarna i en vätska, medan konvektion är en bredare process som också innehåller diffusiv värmeöverföring. Som sådan kan advektion bara finnas i gaser och vätskor, och det är inte möjligt i ett fast ämne.