Hva er konveksjonsstrømmer?

Konveksjonsstrømmer er bevegelser forårsaket av temperaturendringer i væske eller gassformige kropper. I slike kropper har varmere materiale en tendens til å stige, fortrengt kjøligere stoff, som sirkuleres andre steder; Den kontinuerlige bevegelsen som er opprettet av denne prosessen er kjent som en konveksjonscelle. Konveksjonsstrømmer er ansvarlige for mange fenomener i den naturlige verden, selv om deres betydning ofte blir oversett. Hav, stormskyer og jordskorpen er alle store systemer som er berørt av disse strømningene. På mindre skalaer kan de observeres i en gryte med kokende vann eller en kopp kaffe.

Varme får individuelle molekyler av materie til å bevege seg raskt. I en væske, som betyr i dette tilfellet noe væske eller gassformig stoff, utvides disse oppvarmede molekylene, og blir mindre tette. Dette får dem til å stige i væsken, og fortrenger eventuelle kjøligere molekyler som allerede er til stede. Disse kjøligere molekylene vil bevege seg andre steder i væsken; Hvis de møter en varmekilde, vil de bli opprørt og stige, mens dee Tidligere oppvarmede molekyler vil avkjøle og gå ned. Denne effekten skaper konveksjonsceller, som igjen forårsaker konveksjonsstrømmer.

Konveksjonsstrømmer forårsaker effektene som kan sees i en panne med vannoppvarming på en komfyr. Vannet i bunnen av pannen, nærmest brenneren, varmes raskt opp og stiger til overflaten. Bobler demonstrerer omrøringen av oppvarmede vannmolekyler, som sirkulerer varmen til alt vannet koker. Effekten kan lettere observeres ved å helle krem ​​i en varm kopp kaffe. Selv uten omrøring vil kremen begynne å sirkulere gjennom den varmere kaffen, og fargeforskjellen i de to væskene gjør konveksjonsmønstrene enkle å observere.

I veldig stor skala styrer konveksjonsstrømmer bevegelsen av atmosfæren rundt jorden. Luft oppvarmet av solen beveger seg inn i kjøligere regioner og områder, noe som får værmønstre til å endre seg. CHøyder skapes når varm fuktbærende luft stiger og møter kjøligere luft i høyere høyder. Handlingene til konveksjonsceller på skyer kan forårsake tordenvær og tidvis mer spektakulære hendelser. Tornadoer og orkaner er begge skyldes voldelig omrøring av luft og fuktighet forårsaket av varme som beveger seg gjennom atmosfæren.

Blant deres forskjellige andre effekter er konveksjonsstrømmer også ansvarlige for jordskjelv og seismisk aktivitet. Jordens overflate består av en serie faste landmasser som flyter på strømmer av flytende berg. Denne underjordiske væsken, kalt magma, er underlagt bevegelse av konveksjonsceller, akkurat som andre væsker er. Konveksjonsstrømmer i magmaen kan føre til at landmassene, kalt tektoniske plater, stiger eller kolliderer med hverandre. Dette kan føre til vulkanutbrudd, jordskjelv og annen katastrofal seismisk aktivitet.