Mis on konvektsioon (ilm)?

Konvektsioon on termin, mida kuulete meteoroloogias üsna sageli. Ilmaga kirjeldab see soojuse ja niiskuse vertikaalset transporti atmosfääri, tavaliselt soojemast piirkonnast (pind) jahedamasse (kõrgemale).

Ehkki sõna "konvektsioon" kasutatakse mõnikord vaheldumisi sõnadega "äike", pidage meeles, et äike on ainult üks tüüpi konvektsioon!

Enne atmosfääri konvektsiooni uurimist vaatame näidet, mis võib teile paremini tuttav olla - keeva veega potti. Kui vesi keeb, tõuseb poti põhjas olev kuum vesi pinnale, põhjustades kuumutatud vee mullide ja mõnikord pinnale auru. Sama on ka konvektsiooniga õhus, välja arvatud, et õhk (vedelik) asendab vett.

Konvektsiooniprotsess algab päikesetõusust ja jätkub järgmiselt:

1. Päikesekiirgus lööb maapinnale, kuumutades seda.
2. Maapinna temperatuuri soojenedes soojendab see õhukihti otse selle kohal juhtivuse (soojuse ülekandumise ühest ainest teise) kaudu.
3. Kuna viljatud pinnad, nagu liiv, kivimid ja kõnnitee, soojenevad kiiremini kui vesi või taimestik, siis soojeneb õhk pinnal ja selle läheduses ebaühtlaselt. Selle tulemusel soojenevad mõned taskud kiiremini kui teised.
   instagram viewer
4. Kiiremini soojenevad taskud muutuvad vähem tihedamaks kui neid ümbritsev jahedam õhk ja need hakkavad tõusma. Need tõusvad sambad või voolud õhku nimetatakse "termideks". Õhu tõustes transporditakse kuumus ja niiskus atmosfääri ülespoole (vertikaalselt). Mida tugevam on pinna soojenemine, seda tugevam ja kõrgem on atmosfääris konvektsioon. (Seetõttu on konvektsioon eriti aktiivne kuumas suvel pärastlõunal.)

Pärast selle peamise konvektsiooniprotsessi lõppu võib juhtuda mitmeid stsenaariume, millest igaüks moodustab erinevat ilmastiku tüüpi. Mõiste "konvektiivne" lisatakse sageli nende nimele, kuna konvektsioon "hüppab" nende arengut.

Konvektsiooni jätkudes jahutab õhk madalama õhurõhu korral ja võib jõuda punkti, kus veeaur selle sees kondenseerub ja moodustub (arvasite seda) a kumulatsioonipilv selle tipus! Kui õhk sisaldab palju niiskust ja on üsna kuum, kasvab see jätkuvalt vertikaalselt ja sellest saab kõrguv kummul või kumulonimbus.

Cumulus, kõrguv cumulus, Cumulonimbus ja Altocumulus Castellanus pilved on kõik nähtavad konvektsioonivormid. Samuti on need kõik näited "niiskest" konvektsioonist (konvektsioon, kus tõusvas õhus olev liigne veeaur kondenseerub, moodustades pilve). Konvektsiooni, mis toimub ilma pilvede moodustumiseta, nimetatakse "kuiva" konvektsiooniks. (Kuiva konvektsiooni näideteks on konvektsioon, mis toimub päikesepaistelistel päevadel, kui õhk on kuiv, või konvektsioon, mis toimub varakult päeval enne kuumutamist on piisavalt tugev, et tekiks pilvi.)

Kui konvektiivsetes pilvedes on piisavalt pilvetilku, tekitavad nad konvektiivseid sademeid. Vastupidiselt mittekonvektiivsetele sademetele (mis tekivad õhu tõstmisel jõu abil) nõuab konvektiivne sademine ebastabiilsust või õhu võimet iseseisvalt tõusta. Seda seostatakse välgu, äikese ja plahvatustega paduvihm. (Mittekonvektiivsete sademete korral on vihma intensiivsus vähem intensiivne, kuid need kestavad kauem ja põhjustavad ühtlasemat vihmasadu.)

Kogu konvektsiooni kaudu tõusev õhk peab olema tasakaalustatud võrdse koguse vajuva õhuga mujal. Kuumutatud õhu tõustes voolab mujalt õhk selle asemele. Me tunneme seda õhu tasakaalustavat liikumist tuulena. Konvektiivtuulte näideteks on foehns ja meretuulega.

Lisaks ülalnimetatud ilmastikunähtuste loomisele teenib konvektsioon ka muud eesmärki - see eemaldab maa pinnalt liigse kuumuse. Ilma selleta on arvutatud, et maakera keskmine õhutemperatuur oleks praeguse elamiskõlbliku 59 ° F asemel pigem kuskil 125 ° F.

Ainult siis, kui sooja tõusva õhu tasku on jahtunud ümbritseva õhu temperatuurini, lakkab see tõusmast.