Convecție și vreme

Convecția este un termen pe care îl veți auzi destul de des în meteorologie. În vreme, descrie transportul pe verticală al căldurii și al umidității în atmosferă, de obicei dintr-o zonă mai caldă (suprafața) la una mai răcoroasă (sus).

În timp ce cuvântul „convecție” este uneori folosit în mod interschimbabil cu „furtuni”, amintiți-vă că furtunile sunt doar un singur tip de convecție.!

De la bucătăria ta la aer

Înainte să ne adâncim în convecția atmosferică, să ne uităm la un exemplu pe care îl puteți cunoaște mai mult - o oală cu apă clocotită. Când apa fierbe, apa fierbinte din fundul oalei iese la suprafață, ceea ce duce la bule de apă încălzită și uneori aburi la suprafață. Este la fel cu convecția în aer, cu excepția în care aerul (un fluid) înlocuiește apa. 

Pași în procesul de convecție

Procesul de convecție începe la răsărit și continuă astfel:

1. Radiația soarelui lovește solul, încălzindu-l. 
2. Pe măsură ce temperatura solului se încălzește, acesta încălzește stratul de aer direct deasupra acestuia prin conducere (transferul de căldură de la o substanță la alta).
3. Deoarece suprafețele sterile precum nisipul, rocile și trotuarul devin mai calde mai repede decât solul acoperit de apă sau vegetație, aerul de la suprafață și aproape de acesta se încălzește inegal. Drept urmare, unele buzunare se încălzesc mai repede decât altele.
4. Buzunarele de încălzire mai rapide devin mai puțin dense decât aerul mai rece care le înconjoară și încep să crească. Aceste coloane în creștere sau curenți de aer sunt numiți „termici”. Pe măsură ce aerul crește, căldura și umiditatea sunt transportate în sus (vertical) în atmosferă. Cu cât încălzirea suprafeței este mai puternică, cu atât convecția se extinde mai puternic și mai sus în atmosferă. (Acesta este motivul pentru care convecția este activă în special în după-amiezele călduroase de vară.)

După ce acest proces principal de convecție este complet, există o serie de scenarii care s-ar putea întâmpla, fiecare formând un tip meteorologic diferit. Termenul "convectiv" este adesea adăugat la numele lor, deoarece convecția "salturi începe" dezvoltarea lor.

Nori convectivi

Pe măsură ce convecția continuă, aerul se răcește, deoarece atinge presiuni mai mici de aer și poate ajunge la punctul în care vaporii de apă din el se condensează și formează (ai ghicit) un nor cumulus în vârful său! Dacă aerul conține multă umiditate și este destul de cald, acesta va continua să crească vertical și va deveni un cumulus falnic sau un cumulonimbus.

Cumulul, formele cumulus, Cumulonimbus și Altocumulus Castellanus sunt toate formele vizibile de convecție. Ele sunt, de asemenea, toate exemple de convecție „umedă” (convecție în care excesul de vapori de apă din aerul în creștere se condensează să formeze un nor). Convecția care se produce fără formarea norului se numește convecție „uscată”. (Exemple de convecție uscată includ convecția care apare în zilele însorite când aerul este uscat sau convecția care apare devreme în ziua anterioară încălzirii este suficient de puternică pentru a forma nori.)

Precipitații convective

Dacă norii convectivi au suficiente picături de nor, vor produce precipitații convective. Spre deosebire de precipitațiile non-convective (care rezultă când aerul este ridicat cu forța), precipitațiile convective necesită instabilitate sau capacitatea aerului de a continua să crească de unul singur. Este asociat cu fulgere, tunete și explozii de ploi abundente. (Evenimentele de precipitații non-convective au rate de ploaie mai puțin intense, dar durează mai mult și produc o precipitație mai constantă.)

Vânturi convective

Tot aerul care crește prin convecție trebuie să fie echilibrat cu o cantitate egală de aer afundat în altă parte. Pe măsură ce aerul încălzit crește, aerul din altă parte curge pentru a-l înlocui. Simțim această mișcare de echilibrare a aerului ca vânt. Exemple de vânturi convective includ foehns și briza mării.

Convecția ne păstrează rece Dwellers de suprafață

Pe lângă crearea evenimentelor meteorologice menționate mai sus, convecția are un alt scop - elimină excesul de căldură de pe suprafața pământului. Fără aceasta, s-a calculat că temperatura medie a suprafeței pe pământ ar fi undeva în jurul valorii de 125 ° F, în loc de actuala suprafață de 59 ° F.

Când oprirea convecției?

Numai atunci când buzunarul de aer cald, în creștere s-a răcit la aceeași temperatură a aerului din jur, nu va mai crește.