I atmosfæren findes et varmt luftlag over kulde, hvordan separering opnået, og hvorfor har det altid en tendens til at stige?

adskillelse og stigning af varm luft:

1. Densitetsforskel: Varm luft er mindre tæt end kold luft. Dette skyldes, at molekylerne i varm luft bevæger sig hurtigere og spreder sig og besætter et større volumen.

2. opdrift: Fordi varm luft er mindre tæt, oplever den en opadgående kraft, kaldet opdrift, der skubber den opad. Tænk på en ballon fyldt med varm luft - den stiger, fordi den er lettere end den omgivende luft.

3. konvektion: Denne opadgående bevægelse af varm luft skaber en konvektionsstrøm . Når den varme luft stiger, afkøles det. Den køligere luft bliver derefter tættere og synker og skaber en cyklisk strøm.

Hvorfor har det altid en tendens til at stige:

* tyngdekraft og pres: Jordens tyngdekraft trækker alt mod dets centrum. Luften over et varmt lag har mere vægt (på grund af dens densitet) og skubber ned på den mindre tætte varme luft, hvilket yderligere bidrager til dens opadgående bevægelse.

* stabilitet: Atmosfæren er ofte beskrevet med hensyn til dens stabilitet. Ustabile forhold (som når varm luft er under kold luft) fører til stigende luft. Denne ustabilitet fremmer konvektion.

Eksempel:

Forestil dig en gryde med vand på en komfur. Når vandet i bunden opvarmes, udvides det, bliver mindre tæt og stiger. Det køligere vand ved toppen dræner for at erstatte det og skabe en konvektionsstrøm, der distribuerer varme i hele gryden.

I atmosfæren fører denne samme proces til:

* tordenvejr: Stigende varm, fugtig luft kondenseres til dannelse af skyer og til sidst nedbør.

* havbriser: I løbet af dagen opvarmes land hurtigere end havet, hvilket fører til stigende luft over landet og en kølig brise fra havet.

* Globale vejrmønstre: Konvektion spiller en vigtig rolle i den store cirkulation af luft rundt om i verden.

Vigtig note: Mens den generelle tendens er, at varm luft stiger, er der undtagelser. I en meget stabil atmosfære kan et lag varm luft for eksempel blive fanget under et lag kold luft. Imidlertid forbliver princippet om opdrift og densitetsforskel altid grundlæggende.