Kaj je konvekcija (vreme)?

Konvekcija je izraz, ki ga boste v meteorologiji slišali precej pogosto. Vreme opisuje vertikalni transport toplote in vlage v ozračje, ponavadi od toplejšega območja (površine) do hladnejšega (zgoraj).

Medtem ko se beseda "konvekcija" včasih uporablja zamenljivo z "nevihte", ne pozabite, da so nevihte le ena vrsta konvekcije!

Preden prodremo v atmosfersko konvekcijo, si poglejmo primer, ki ga morda poznate - vrelo posodo z vodo. Ko voda zavre, se vroča voda na dnu lonca dvigne na površino, kar vodi do mehurčkov segrete vode in včasih pare na površini. Enako je s konvekcijo v zraku, le da zrak (tekočina) nadomešča vodo.

Proces konvekcije se začne ob sončnem vzhodu in se nadaljuje na naslednji način:

1. Sončevo sevanje udari v tla in ga segreva.
2. Ko se temperatura tal segreje, segreva plast zraka neposredno nad njo s prevodnostjo (prenos toplote iz ene snovi v drugo).
3. Ker so neplodne površine, kot so pesek, skale in pločniki, hitreje toplejše od tal, pokritih z vodo ali vegetacijo, se zrak na površini in v bližini segreje neenakomerno. Kot rezultat, nekateri žepi segrejejo hitreje kot drugi.
   instagram viewer
4. Hitro segrevajo žepi postanejo manj gosti od hladnejšega zraka, ki jih obdaja, in se začnejo dvigovati. Ti dvigajoči se stolpci oz tokovi zraka imenujemo "termični." Ko se zrak dviga, se toplota in vlaga v ozračje prenašata navpično (navpično). Močnejše je površinsko ogrevanje, močnejše in višje v ozračju se konvekcija širi. (Zato je konvekcija še posebej aktivna na vročem poletje popoldne.)

Po končanem glavnem postopku konvekcije se lahko zgodi več scenarijev, ki tvorijo drugačno vremensko vrsto. Izraz "konvektiven" je pogosto dodan njihovemu imenu, saj konvekcija "skoči" njihov razvoj.

Ko konvekcija nadaljuje, se zrak ohladi, ko doseže nižji zračni tlak in lahko doseže točko, kjer je vodna para znotraj se kondenzira in oblikuje (uganili ste) a kumulusni oblak na vrhu! Če zrak vsebuje veliko vlage in je precej vroč, bo še naprej navpično rasel in postal bo visok stolp ali kumulonimbus.

Kumulus, visoki kumulus, Cumulonimbus in oblaki Altocumulus Castellanus so vse vidne oblike konvekcije. Prav tako so vsi primeri "vlažne" konvekcije (konvekcija, pri kateri presežek vodne pare v naraščajočih zrakih kondenzira in tvori oblak). Konvekcija, ki nastane brez nastanka oblaka, se imenuje "suha" konvekcija. (Primeri suhe konvekcije vključujejo konvekcijo, ki se pojavi v sončnih dneh, ko je zrak suh, ali konvekcijo, ki se zgodi zgodaj v dnevu, preden je segrevanje dovolj močno, da tvori oblake.)

Če imajo konvektivni oblaki dovolj kapljic oblaka, nastanejo konvektivne padavine. V nasprotju z nekonvekcijskimi padavinami (ki nastanejo pri dvigu zraka s silo), konvekcijske padavine zahtevajo nestabilnost ali sposobnost, da se zrak še naprej dviga. Povezana je z udarom strele, grmenjem in vlomom močan dež. (Nekonvektivni padavinski dogodki imajo manj intenzivne stopnje dežja, vendar trajajo dlje in povzročajo enakomernejše padavine.)

Ves dvig zraka s pomočjo konvekcije mora biti uravnotežen z enako količino potopljenega zraka drugje. Ko se segreti zrak dviga, priteče zrak od drugod, da ga nadomesti. To uravnoteženje gibanja zraka čutimo kot veter. Primeri konvektivnih vetrov vključujejo foehns in morski vetrič.

Konvekcija poleg ustvarjanja zgoraj omenjenih vremenskih dogodkov služi tudi drugemu namenu - odstranjuje odvečno toploto z zemeljske površine. Brez tega je bilo izračunano, da bi bila povprečna temperatura zemeljskega zraka na zemlji nekje okoli 125 ° F, namesto trenutno veljavnih 59 ° F.

Šele ko se bo žep toplega dvigajočega zraka ohladil na enako temperaturo okoliškega zraka, se bo prenehal dvigovati.