Hvad er konvektionsstrømme?

Konvektionsstrømme overfører varme fra et sted til et andet ved massevirkning af et fluidum, såsom vand, luft eller smeltet sten. Varmeoverføringsfunktionen af ​​konvektionsstrømme driver jordens havstrømme, atmosfærisk vejr og geologi. Konvektion er forskellig fra ledning, som er en overførsel af varme mellem stoffer i direkte kontakt med hinanden.

TL; DR (for lang tid, ikke læst)

Konvektionsstrømme er afhængige af konstant cyklisk bevægelse af luft, vand og andre stoffer til fordeling af varme. Efterhånden som opvarmet luft stiger, trækker det for eksempel køligere luft ind på sin plads - hvor det kan opvarmes, stige og trække i mere kølig luft.

Hvordan konvektion fungerer

Konvektionsstrømme form fordi en opvarmet væske udvides, bliver mindre tæt. Den mindre tætte opvarmede væske stiger væk fra varmekilden. Når den stiger, trækker den køligere væske ned for at erstatte den. Denne væske til gengæld opvarmes, stiger og trækker ned mere køligt væske. Denne cyklus etablerer en cirkulær strøm, der kun stopper, når varmen fordeles jævnt gennem væsken. For eksempel opvarmer en varm radiator luften straks omkring den. Luften stiger op mod loftet og trækker køligere luft ned fra loftet til radiatoren, der skal opvarmes. Denne proces gentages, indtil luften i rummet er jævnt opvarmet.

Ocean Convection

Konvektion driver golfstrømmen og andre strømme, der vender om og blander vandene i verdens oceaner. Koldt polarvand er trukket ned fra højere breddegrader og dræn til havbunden, trukket ned mod ækvator som lysere, varmere vand stiger til havets overflade. Det varmere vand trækkes nordover for at erstatte det kolde vand, der er trukket sydover. Denne proces distribuerer varme og opløselige næringsstoffer over hele verden.

Konvektion i luft

Konvektion driver luftens cirkulation i jordens atmosfære. Solen opvarmer luften nær jordens ækvator, som bliver mindre tæt og stiger opad. Når den stiger, afkøles den og bliver mindre tæt end luften omkring den og spredes ud og nedad mod ækvator igen. Disse konstant bevægelige celler med varm og kold luft, kendt som Hadley Cells, drev den kontinuerlige cirkulation af luft på jordens overflade, som vi kalder vind. Atmosfæriske konvektionsstrømme er også hvad der holder skyerne højt.

Konvektion i jorden

Geologer tror, ​​at den smeltede sten dybt inden for jorden cirkulerer med konvektionsstrømme. Sten er i halvflydende tilstand og skal opføre sig som enhver anden væske, der stiger op fra bunden af ​​kappen efter at være blevet varmere og mindre tæt fra jordens kerne. Da klippen mister varmen i jordskorpen, bliver den relativt køligere og mere tæt, synker tilbage ned til kernen. Disse konstant cirkulerende celler af varmere og køligere smeltet sten antages at hjælpe med at varme overfladen. Nogle geologer mener, at konvektionsstrømme inden for jorden er en medvirkende årsag til vulkaner, jordskælv og kontinental drift.