Co jsou to proudové proudy?

Konvekční proudy jsou pohyby způsobené změnami teploty v kapalných nebo plynných tělesech. V takových tělech má teplejší materiál tendenci stoupat a vytlačovat chladnější látku, která je cirkulována jinde; kontinuální pohyb vytvořený tímto procesem je znám jako konvekční buňka. Konvekční proudy jsou zodpovědné za mnoho jevů v přírodním světě, ačkoli jejich význam je často přehlížen. Oceány, bouřkové mraky a zemská kůra jsou všechny tyto systémy ovlivněny velkými systémy. V menších měřítcích je lze pozorovat v hrnci vroucí vody nebo šálku kávy.

Teplo způsobuje rychlý pohyb jednotlivých molekul hmoty. V tekutině, což v tomto případě znamená jakoukoli kapalnou nebo plynnou látku, se tyto zahřáté molekuly rozpínají a stávají se méně hustými. To způsobí, že povstanou v tekutině a vytlačí všechny již přítomné chladnější molekuly. Tyto chladnější molekuly se budou pohybovat jinde v tekutině; pokud narazí na zdroj tepla, rozruší se a povstanou, zatímco dříve zahřáté molekuly se ochladí a sestoupí. Tento efekt vytváří konvekční buňky, což zase způsobuje konvekční proudy.

Konvekční proudy způsobují účinky, které lze vidět na pánvi ohřívání vody na sporáku. Voda na dně pánve, nejblíže k hořáku, se rychle zahřívá a stoupá k povrchu. Bubliny prokazují agitaci zahřátých molekul vody, které cirkulují teplo, dokud se celá voda nevře. Účinek lze snadněji pozorovat nalitím krému do horkého šálku kávy. I bez míchání začne krém cirkulovat horkou kávou a barevné rozdíly obou tekutin usnadňují pozorování vzorců proudění.

Ve velmi velkém měřítku proudění atmosféry kolem Země řídí konvekční proudy. Vzduch zahřátý sluncem se pohybuje do chladnějších oblastí a oblastí, což způsobuje změnu počasí. Mraky se vytvářejí, když teplý vzduch s vysokou vlhkostí stoupá a ve vyšších nadmořských výškách narazí na chladnější vzduch. Akce konvekčních buněk na oblacích mohou způsobit bouřky a příležitostně i velkolepější události. Tornáda i hurikány jsou výsledkem násilného míchání vzduchu a vlhkosti způsobeného teplem pohybujícím se atmosférou.

Mezi jejich různé další účinky patří konvekční proudy také za zemětřesení a seismickou aktivitu. Zemský povrch je tvořen řadou hmotných mas, které se vznášejí na proudech zkapalněné horniny. Tato podzemní kapalina, zvaná magma, je vystavena pohybu konvekčních buněk, stejně jako jiné kapaliny. Konvekční proudy v magmatu mohou způsobit, že se masy půdy, nazývané tektonické desky, zvednou nebo srazí. To může mít za následek sopečné výbuchy, zemětřesení a další katastrofické seismické aktivity.