Mikä on konvektio (sää)?

Konvektio on termi, jonka kuulet melko usein meteorologiassa. Säällä se kuvaa lämmön ja kosteuden pystysuoraa kuljetusta ilmakehä, yleensä lämpimämmältä alueelta (pinta) viileämmälle (yläosa).

Vaikka sanaa "konvektio" käytetään toisinaan "ukkosta", muista, että ukkosta on vain yksi tyyppi konvektiosta!

Ennen kuin tutkimme ilmakehän konvektiota, tarkastellaan esimerkkiä, jonka saatat tuntea paremmin - kiehuvaa vesipanoa. Kun vesi kiehuu, potin pohjassa oleva kuuma vesi nousee pintaan, mikä johtaa kuumennetun veden kuplia ja joskus höyryä pintaan. Sama on konvektion kanssa ilmassa paitsi että ilma (neste) korvaa veden.

Konvektioprosessi alkaa auringonnousun aikana ja jatkuu seuraavasti:

1. Auringon säteily osuu maahan, kuumentaen sitä.
2. Kun maan lämpötila lämpenee, se kuumentaa ilmakerrosta suoraan sen yläpuolelle johtumisen kautta (lämmön siirtyminen aineesta toiseen).
3. Koska karu pinta, kuten hiekka, kivet ja päällyste lämpenee nopeammin kuin veden tai kasvillisuuden peittämä maa, pintaan ja sen ulkopuolelle tuleva ilma lämpenee epätasaisesti. Seurauksena on, että jotkut taskut lämpenevät nopeammin kuin toiset.
   instagram viewer
4. Nopeammin lämmittävät taskut muuttuvat vähemmän tiheiksi kuin niitä ympäröivä viileämpi ilma ja ne alkavat nousta. Nämä nousevat sarakkeet tai virtaukset ilmaa kutsutaan "lämpöiksi". Ilman noustessa lämpö ja kosteus kulkeutuvat ylöspäin (pystysuoraan) ilmakehään. Mitä vahvempi pinnan lämmitys on, sitä voimakkaammin ja korkeammalle ilmakehään konvektio ulottuu. (Siksi konvektio on erityisen aktiivinen kuumalla kesä iltapäivisin.)

Kun tämä konvektiopäätöprosessi on valmis, voi tapahtua useita skenaarioita, joista jokainen muodostaa eri säätyypin. Termi "konvektiivinen" lisätään usein heidän nimeensä, koska konvektio "hyppää" käynnistää niiden kehityksen.

Kun konvektio jatkuu, ilma jäähtyy, kun se saavuttaa alhaisemmat ilmanpaineet ja voi saavuttaa pisteen, jossa vesihöyry sen sisällä tiivistyy ja muodostaa (arvasit sen) a kumpupilvi sen yläosassa! Jos ilma sisältää paljon kosteutta ja on melko kuuma, se jatkaa kasvuaan pystysuunnassa ja siitä tulee kohoava kumula tai cumulonimbus.

Cumulus, kohoava cumulus, Cumulonimbus ja Altocumulus Castellanus pilvet ovat kaikki näkyviä muotoja konvektiosta. Ne ovat myös kaikki esimerkkejä "kosteasta" konvektiosta (konvektio, jossa nousevan ilman ylimääräinen vesihöyry kondensoituu muodostaen pilvi). Ilman pilvien muodostumista tapahtuvaa konvektiota kutsutaan "kuivaksi" konvektioksi. (Esimerkkejä kuivasta konvektiosta ovat konvektio, joka tapahtuu aurinkoisina päivinä, kun ilma on kuiva, tai konvektio, joka tapahtuu varhain päivänä ennen kuumennusta on tarpeeksi vahva muodostamaan pilviä.)

Jos konvektiivisissa pilvissä on tarpeeksi pilvipisaroita, ne tuottavat konvektiivisia sateita. Toisin kuin ei-konvektiivinen sademäärä (joka syntyy, kun ilmaa nostetaan voimalla), konvektiivinen sademäärä vaatii epävakautta tai ilman kykyä jatkaa nousuaan yksinään. Siihen liittyy salama, ukkonen ja purskeita rankkasade. (Ei-konvektiivisillä sateilla on vähemmän voimakas sade, mutta ne kestävät pidempään ja tuottavat tasaisempaa sadetta.)

Kaikki nouseva ilma konvektiolla on tasapainotettava yhtä suurella määrällä uppoavaa ilmaa muualla. Kuumennetun ilman noustessa muualta tuleva ilma virtaa sen tilalle. Tunnemme tämän ilman tasapainottamisen tuulena. Esimerkkejä konvektiivisista tuuleista ovat foehns ja merituulet.

Edellä mainittujen säätapahtumien luomisen lisäksi konvektiolla on myös toinen tarkoitus - se poistaa ylimääräisen lämmön maanpinnalta. Ilman sitä on laskettu, että pinnan keskimääräinen ilman lämpötila maan päällä olisi noin 125 ° F kuin nykyinen elävä 59 ° F.

Vasta kun lämpimän, nousevan ilman tasku on jäähtynyt ympäröivän ilman lämpötilaan, se lakkaa nousemasta.