Hvad er konvektionsstrømme?
Konvektionsstrømme er bevægelser forårsaget af temperaturændringer i flydende eller gasformige kroppe. I sådanne kroppe har varmere materiale en tendens til at stige og fortrænge køligere stof, der cirkuleres andetsteds; Den kontinuerlige bevægelse skabt ved denne proces er kendt som en konvektionscelle. Konvektionsstrømme er ansvarlige for mange fænomener i den naturlige verden, skønt deres betydning ofte overses. Hav, stormskyer og jordens skorpe er alle store systemer, der er påvirket af disse strømme. På mindre skalaer kan de observeres i en gryde med kogende vand eller en kop kaffe.
Varme får individuelle molekyler af stof til at bevæge sig hurtigt. I en væske, hvilket betyder i dette tilfælde ethvert væske eller gasformigt stof, ekspanderer disse opvarmede molekyler og bliver mindre tætte. Dette får dem til at stige inden for væsken og fortrænge alle køligere molekyler, der allerede er til stede. Disse køligere molekyler bevæger sig andre steder i væsken; Hvis de støder på en varmekilde, bliver de ophidsede og stiger, mens thE tidligere opvarmede molekyler vil afkøle og falde ned. Denne effekt skaber konvektionsceller, som igen forårsager konvektionsstrømme.
Konvektionsstrømme forårsager de virkninger, der kan ses i en gryde med vandopvarmning på en komfur. Vandet i bunden af gryden, tættest på brænderen, opvarmer hurtigt og stiger til overfladen. Bobler demonstrerer omrøringen af opvarmede vandmolekyler, der cirkulerer varmen, indtil alt vandet koger. Effekten kan lettere observeres ved at hælde fløde i en varm kop kaffe. Selv uden omrøring vil cremen begynde at cirkulere gennem den varmere kaffe, og farveforskellen i de to væsker gør konvektionsmønstrene let at observere.
I meget stor skala styrer konvektionsstrømme bevægelsen af atmosfæren omkring jorden. Luftopvarmet af solen bevæger sig ind i køligere regioner og områder, hvilket får vejrmønstre til at ændre sig. CDer oprettes højder, når varm fugtbærende luft stiger og møder køligere luft i højere højder. Handlingerne fra konvektionsceller på skyer kan forårsage tordenvejr og lejlighedsvis flere spektakulære begivenheder. Tornadoer og orkaner skyldes begge den voldelige agitation af luft og fugt forårsaget af varme, der bevæger sig gennem atmosfæren.
Blandt deres forskellige andre effekter er konvektionsstrømme også ansvarlige for jordskælv og seismisk aktivitet. Jordens overflade består af en række faste landmasser, der flyder på strømme af flydende sten. Denne underjordiske væske, kaldet magma, er underlagt bevægelse af konvektionsceller, ligesom andre væsker er. Konvektionsstrømme i magma kan få landmasserne, kaldet tektoniske plader, til at stige eller kollidere med hinanden. Dette kan resultere i vulkanudbrud, jordskælv og anden katastrofal seismisk aktivitet.