Konvekcia je termín, ktorý v meteorológii často počujete. V počasí popisuje vertikálny transport tepla a vlhkosti v roku 2007 atmosféra, zvyčajne z teplejšej oblasti (povrchu) do chladnejšej (hornej).
Zatiaľ čo slovo „konvekcia“ sa niekedy používa zameniteľne s „búrkami“, pamätajte, že búrky sú iba jedným typom konvekcie!
Z vašej kuchyne do vzduchu
Predtým, ako sa ponoríme do atmosférickej konvekcie, pozrime sa na príklad, ktorý by ste mohli lepšie poznať - vriacu nádobu s vodou. Keď voda vrie, horúca voda v spodnej časti hrnca stúpa na povrch, čo vedie k bublinám zohriatej vody a niekedy aj pare na povrchu. Je to rovnaké s prúdením vzduchu okrem vody (voda), ktorá nahrádza vodu.
Kroky k procesu prúdenia
Proces prúdenia začína pri východe slnka a pokračuje takto:
- Slnečné žiarenie dopadá na zem a zahrieva ju.
- Keď sa teplota zeme zahrieva, ohrieva vrstvu vzduchu priamo nad ňou vedením (prenos tepla z jednej látky na druhú).
- Pretože neplodné povrchy, ako je piesok, kamene a dlažba, sa otepľujú rýchlejšie ako pôda pokrytá vodou alebo vegetáciou, vzduch na povrchu av jeho blízkosti sa nerovnomerne zahrieva. Výsledkom je, že niektoré vrecká sa zohrievajú rýchlejšie ako iné.
- Rýchlejšie otepľovacie vrecká sú menej husté ako chladnejší vzduch, ktorý ich obklopuje, a začínajú stúpať. Tieto stúpajúce stĺpce alebo prúdy vzduchu sa nazývajú „termály“. Keď vzduch stúpa, teplo a vlhkosť sa prenášajú nahor (vertikálne) do atmosféry. Čím silnejšie je povrchové zahrievanie, tým silnejšie a vyššie do atmosféry prúdi konvekcia. (Preto je konvekcia obzvlášť horúca Leto popoludní.)
Po dokončení tohto hlavného procesu prúdenia sa môže vyskytnúť celý rad scenárov, z ktorých každý vytvára iný typ počasia. K ich názvu sa často pridáva termín „konvekčný“, pretože konvekcia „skočí“ na ich rozvoj.
Konvektívne oblaky
Keď prúdenie pokračuje, vzduch sa ochladzuje, keď dosiahne nižšie tlaky vzduchu a môže dosiahnuť bod, v ktorom vzduch dosiahne vodná para v ňom kondenzuje a tvorí (uhádli ste) kupovitý mrak na vrchole! Ak vzduch obsahuje veľa vlhkosti a je veľmi horúci, bude naďalej rásť vertikálne a stane sa týčiacim sa kupom alebo kupimónom.
Mraky Cumulus, týčiaci sa cumulus, Cumulonimbus a Altocumulus Castellanus sú viditeľnými formami prúdenia. Sú to tiež všetky príklady „vlhkej“ konvekcie (konvekcia, pri ktorej nadbytok vodnej pary v stúpajúcom vzduchu kondenzuje a vytvára mrak). Konvekcia, ku ktorej dochádza bez vytvárania mrakov, sa nazýva „suchá“ konvekcia. (Medzi príklady suchej konvekcie patrí konvekcia, ktorá sa vyskytuje počas slnečných dní, keď je suchý vzduch, alebo konvekcia, ktorá sa vyskytuje skoro v deň pred zahrievaním, je dostatočne silná, aby vytvorila oblaky.)
Konvekčné zrážky
Ak majú konvektívne oblaky dostatok kvapiek mraku, budú produkovať konvekčné zrážky. Na rozdiel od nekonvenčných zrážok (ktoré vznikajú, keď je vzduch zdvíhaný silou), vyžaduje konvekčné zrážanie nestabilitu alebo schopnosť vzduchu stúpať samo. Je spojená s bleskom, hromom a výbuchmi silný dážď. (Nekonvenčné zrážkové udalosti majú nižšie intenzívne dažde, ale trvajú dlhšie a vytvárajú stabilnejšie zrážky.)
Konvektívne vetra
Všetok stúpajúci vzduch konvekciou musí byť vyvážený rovnakým množstvom klesajúceho vzduchu inde. Keď ohriaty vzduch stúpa, prúdi z neho vzduch, ktorý ho nahradí. Tento vyvážený pohyb vzduchu cítime ako vietor. Medzi príklady konvektívnych vetrov patria: foehns a morské vánku.
Konvekcia udržiava nás povrchových obyvateľov v pohode
Okrem vytvárania vyššie uvedených poveternostných udalostí slúži konvekcia aj inému účelu - odstraňuje prebytočné teplo zo zemského povrchu. Bez neho by sa vypočítalo, že priemerná teplota povrchového vzduchu na Zemi by sa mala pohybovať niekde okolo 125 ° F, ako je súčasná teplota 60 ° F.
Kedy sa zastaví prúdenie?
Až keď sa vrecko teplého, stúpajúceho vzduchu ochladí na rovnakú teplotu okolitého vzduchu, zastaví sa.