Конвекција је појам који ћете чути прилично често у метеорологији. У временским условима описује вертикални транспорт топлоте и влаге у атмосфера, обично од топлијег подручја (површина) до хладнијег (изнад).
Док се реч "конвекција" понекад користи наизменично са "грмљавином", запамтите да су грмљавинске олује само једна врста конвекције!
Од ваше кухиње до ваздуха
Пре него што смо се покопали у атмосферској конвекцији, погледајмо пример који вам је можда познатији - кипућа посуда са водом. Када вода прокључа, врућа вода на дну посуде издиже се на површину, што доводи до мехурића загрејане воде, а понекад и паре на површини. Исто је и са конвекцијом у ваздуху, осим што ваздух (течност) замењује воду.
Кораци у процесу конвекције
Процес конвекције започиње изласком сунца и наставља се како следи:
- Сунчево зрачење удара у земљу, загревајући га.
- Како се температура земље загрева, он загрева слој ваздуха директно изнад њега проводањем (пренос топлоте из једне супстанце у другу).
- Пошто неплодне површине попут песка, стена и коловоза постају топлије од тла прекривеног водом или вегетацијом, ваздух на и у близини површине се загрева неравномерно. Као резултат, неки се џепови загријавају брже од других.
- Бржи џепови за загревање постају мање густи од хладнијег ваздуха који их окружује и они почињу да се дижу. Ови узлазни стубови или струје ваздуха се називају „терми“. Како се ваздух диже, топлота и влага се преносе према горе (вертикално) у атмосферу. Што је јаче загревање површине, јача и већа атмосфера расте у атмосфери. (Због тога је конвекција посебно активна на врућем лето поподне.)
Након што је овај главни процес конвекције завршен, може се десити више сценарија, од којих сваки формира различиту временску врсту. Израз "конвективни" често се додаје њиховом називу јер конвекција "скаче" почиње свој развој.
Конвективни облаци
Како конвекција наставља, ваздух се хлади док достиже ниже притиске ваздуха и може доћи до тачке у којој је водена пара унутар ње се кондензује и формира (погодили сте) а кумулусни облак на његовом врху! Ако ваздух садржи много влаге и прилично је врућ, он ће и даље вертикално расти и постаће висок кумулус или кумулонимбус.
Кумулус, високо кумулус, кумулонимбус и облак Алтоцумулус Цастелланус су сви видљиви облици конвекције. Они су такође сви примери „влажне“ конвекције (конвекције где вишак водене паре у ваздуху који се диже кондензује да би створио облак). Конвекција која се одвија без стварања облака назива се "сува" конвекција. (Примери суве конвекције укључују конвекцију која се јавља у сунчаним данима када је ваздух сув, или конвекцију која се јавља рано током дана пре него што је загревање довољно снажно да формира облаке.)
Конвективне падавине
Ако конвективни облаци имају довољно облака капљица, произвеће конвективне падавине. За разлику од неконвективних падавина (које настају при подизању ваздуха силом), конвективне падавине захтевају нестабилност или способност да се ваздух и даље диже сам. Повезана је са громовима, грмљавином и рафалима пљусак. (Неконвективни догађаји падавина имају мање интензивне стопе кише, али трају дуже и стварају сталније кише.)
Цонвецтиве Виндс
Сав узлазни ваздух помоћу конвекције мора бити уравнотежен једнаком количином потонућег ваздуха другде. Како се загријани зрак диже, зрак однекуд долази до њега како би га замијенио. Ми то балансирано кретање ваздуха осетимо као ветар. Примјери конвективних вјетрова укључују фоехнс и морски ветрич.
Конвекција нас хлади површинама
Осим што ствара горе поменуте временске догађаје, конвекција служи и другој сврси - уклања вишак топлоте са земљине површине. Без њега, израчунато је да би просечна температура ваздуха на земљи била негде око 125 ° Ф, а не тренутне животне вредности 59 ° Ф.
Када престаје конвекција?
Тек када се џеп топлог, дижећег ваздуха охлади на исту температуру околног ваздуха, престаће да се повећава.