Kas yra konvekcija (orai)?

Konvekcija yra terminas, kurį gana dažnai girdėsite meteorologijoje. Oras apibūdina vertikalų šilumos ir drėgmės pernešimą atmosfera, paprastai iš šiltesnio ploto (paviršiaus) į vėsesnį (aukščiau).

Nors žodis „konvekcija“ kartais vartojamas pakaitomis su „perkūnija“, atminkite, kad perkūnija yra tik viena konvekcijos rūšis!

Prieš gilindamiesi į atmosferos konvekciją, pažvelkime į jums labiau žinomą pavyzdį - verdantį vandens puodą. Kai vanduo verda, puodo dugne esantis karštas vanduo pakyla į paviršių, todėl paviršiuje susidaro šildomo vandens burbuliukai ir kartais garai. Tas pats yra su konvekcija ore, išskyrus orą (skystį), kuris pakeičia vandenį.

Konvekcijos procesas prasideda saulėtekio metu ir tęsiasi taip:

1. Saulės radiacija smogia žemei, ją kaitina.
2. Įšilus žemės temperatūrai, laidumas (šilumos perdavimas iš vienos medžiagos į kitą) kaitina oro sluoksnį tiesiai virš jo.
3. Kadangi tokie nederlingi paviršiai kaip smėlis, uolienos ir grindinys tampa šiltesni nei žemė, kurią dengia vanduo ar augmenija, oras paviršiuje ir šalia jo įkaista netolygiai. Dėl to kai kurios kišenės sušyla greičiau nei kitos.
   instagram viewer
4. Greičiau įšylančios kišenės tampa mažiau tankios nei vėsesnis oras, kuris juos supa, ir jos pradeda kilti. Šios kylančios kolonos arba sroves oro yra vadinami „terminais“. Kylant orui, šiluma ir drėgmė į atmosferą patenka aukštyn (vertikaliai). Kuo stipresnis paviršiaus kaitinimas, tuo stipresnė ir aukštesnė atmosferos konvekcija išplečiama. (Štai kodėl konvekcija ypač aktyvi karštoje temperatūroje vasara popietėmis.)

Užbaigus šį pagrindinį konvekcijos procesą, gali įvykti daugybė scenarijų, kiekvienas iš jų sudaro skirtingą oro tipą. Prie jų pavadinimo dažnai pridedamas terminas „konvektyvus“, nes konvekcija „pradeda šokinėti“ jų raidoje.

Toliau vykstant konvekcijai, oras atvėsta pasiekdamas mažesnį oro slėgį ir gali pasiekti tašką, kuriame vandens garai jo viduje kondensuojasi ir formuojasi (jūs spėjote) a gumbas debesis jos viršuje! Jei ore yra daug drėgmės ir yra gana karšta, jis toliau augs vertikaliai ir taps gniužuliniu gumuliu ar gumulonimbu.

Cumulus, auganti gumbas, Cumulonimbus ir Altocumulus Castellanus debesys yra visos matomos konvekcijos formos. Jie taip pat yra visi „drėgnos“ konvekcijos pavyzdžiai (konvekcija, kai kylančiame ore vandens garų perteklius kondensuojasi ir susidaro debesis). Konvekcija, vykstanti nesusidarant debesims, vadinama „sausa“ konvekcija. (Sausos konvekcijos pavyzdžiai yra konvekcija, vykstanti saulėtomis dienomis, kai oras yra sausas, arba konvekcija, vykstanti ankstyvą dieną prieš tai, kai šildymas yra pakankamai stiprus, kad susidarytų debesys.)

Jei konvekciniuose debesyse yra pakankamai debesų lašelių, jie susidarys konvekciniai krituliai. Priešingai nei nekonvekciniai krituliai (kurie atsiranda, kai oras keliamas jėga), konvekciniai krituliai reikalauja nestabilumo arba oro sugebėjimo toliau kilti. Tai siejama su žaibais, griaustiniu ir pliūpsniais liūtis. (Nekonvekcinių kritulių metu lietaus dažnis būna ne toks intensyvus, tačiau jis trunka ilgiau ir sukelia pastovesnius kritulius.)

Visas pakilęs oras, atsirandantis dėl konvekcijos, turi būti subalansuotas tokiu pat kiekiu grimziančio oro kitur. Kylant šildomam orui, oras iš kitur patenka jį pakeisdamas. Šį balansuojantį oro judėjimą jaučiame kaip vėją. Konvekcinių vėjų pavyzdžiai: fėjos ir jūros vėjelis.

Konvekcija ne tik sukuria minėtus oro įvykius, bet ir dar vieną tikslą - pašalina šilumos perteklių iš žemės paviršiaus. Be jo buvo apskaičiuota, kad vidutinė paviršiaus oro temperatūra žemėje būtų maždaug 125 ° F, o ne dabartinė gyva 59 ° F.

Tik tada, kai šilto, kylančio oro kišenė atšils iki tokios pačios aplinkos temperatūros, ji nustos kilti.