Co je to konvekční buňka?

Proces konvekce je hlavním prostředkem přenosu tepla v tekutině, která je vystavena zdroji tepla. Tekutina, která může být kapalina nebo plyn, je obvykle zahřívána zdola teplým povrchem; Zvýšení teploty má za následek snížení hustoty, což způsobí, že se tekutina zvyšuje a protéká to, aby se protékala dovnitř, aby ji nahradila. Jak stoupá, ztrácí teplo na své okolí a stává se hustší a těžší než tekutina níže. Nelze sestoupit touto stoupající tekutinou, takže se vodorovně šíří, než spadne zpět směrem k povrchu a je přitahována směrem k výchozímu bodu vycházející tekutinou. Tento systém je známý jako konvekční buňka a je rysem dynamiky tekutin, který lze pozorovat v různých situacích, od vody, která je zahřívána v hrnci po procesy na planetární nebo hvězdné stupnici.

Atmosféra Země obsahuje konvekční buňky v obrovském měřítku: Rovníkové regioNS přijímá více tepla ze slunce než póly, což způsobuje, že teplý vzduch stoupá a poté protéká směrem k vyšších šířkám, kde sestupuje, aby protékala zpět k rovníku a na obou stranách tvořila obrovskou konvekční buňku. Ty jsou známé jako Hadleyho buňky. Vodní pára ve stoupajícím vzduchu kondenzuje, když vzduch ochlazuje ve vyšších nadmořských výškách a může tvořit tyčící se mraky kumulonimbus, které produkují bouřky. Vzduch obecně sestupuje asi 30 stupňů severně a jižně od rovníku, do kterého ztratil většinu své vlhkosti; Výsledkem je, že tyto regiony jsou obvykle suché a obsahují některé z velkých pouští na světě. Následující pohyb vzduchu zpět k rovníku je zodpovědný za obchodní větry.

Teplo z zemského jádra udržuje oběh horké tekuté horniny v horním plášti a vytváří konvekční buňky pod kůrou. Výsledný pohyb roztaveného nebo polomotorového horniny řídí proces známý jako desková tektonika, který je zodpovědný za rozdělení kůry na kontinentální „Plates ”které se pohybují ve vztahu k sobě navzájem. Tento jev je zodpovědný za zemětřesení a sopečnou aktivitu. Oblasti zemského povrchu, který sedí přímo nad konvekční buňkou, se mohou rozdělit a pohybovat se od sebe a vytvářet nové talíře, jako například v Africkém údolí. Na slunci také existují konvekční buňky. Obrazy slunečního povrchu odhalují granulární strukturu sestávající z jasných, horkých oblastí obklopených tmavšími, chladnějšími hranicemi. Každá granule označuje horní část konvekční buňky vytvořené plazmou, která je zahřívána zespodu a stoupá na povrch, chlazení se poté rozprostírá a znovu klesá na hranici.