Science >> Wetenschap >  >> Energie

In de atmosfeer wordt een hete luchtlaag boven koud gevonden hoe scheiding heeft bereikt en waarom is altijd de neiging om op te stijgen?

Je beschrijft een zeer belangrijk fenomeen in de meteorologie: thermische convectie . Hier is hoe het werkt:

scheiding en stijgen van hete lucht:

1. Dichtheidsverschil: Hete lucht is minder dicht dan koude lucht. Dit komt omdat de moleculen in hete lucht sneller bewegen en zich verspreiden en een groter volume bezetten.

2. drijfvermogen: Omdat hete lucht minder dicht is, ervaart het een opwaartse kracht, genaamd drijfvermogen, die het omhoog duwt. Denk aan een ballon gevuld met hete lucht - hij stijgt op omdat deze lichter is dan de omliggende lucht.

3. Convectie: Deze opwaartse beweging van hete lucht creëert een convectiestroom . Terwijl de hete lucht stijgt, koelt deze. De koelere lucht wordt dan dichter en zinkt, waardoor een cyclische stroom ontstaat.

Waarom het altijd de neiging heeft om op te stijgen:

* zwaartekracht en druk: De zwaartekracht van de aarde trekt alles naar het midden. De lucht boven een hete laag heeft meer gewicht (vanwege de dichtheid) en duwt naar beneden op de minder dichte hete lucht, wat verder bijdraagt ​​aan zijn opwaartse beweging.

* stabiliteit: De sfeer wordt vaak beschreven in termen van de stabiliteit. Onstabiele omstandigheden (zoals wanneer hete lucht onder koude lucht is) leiden tot stijgende lucht. Deze instabiliteit bevordert convectie.

Voorbeeld:

Stel je een pot water voor op een fornuis. Terwijl het water op de bodem opwarmt, wordt het uitgezet, wordt minder dicht en stijgt. Het koelere water aan de bovenste gootstenen om het te vervangen, waardoor een convectiestroom ontstaat die warmte over de pot verdeelt.

In de atmosfeer leidt ditzelfde proces tot:

* onweersbuien: Stijgende hete, vochtige lucht condenseert om wolken en uiteindelijk neerslag te vormen.

* Zeer Breezes: Gedurende de dag wordt land sneller opgewonden dan de zee, wat leidt tot stijgende lucht over het land en een koele bries uit de zee.

* Wereldwijde weerpatronen: Convectie speelt een belangrijke rol in de grootschalige circulatie van lucht over de hele wereld.

Belangrijke opmerking: Hoewel de algemene neiging is dat hete lucht stijgt, zijn er uitzonderingen. In een zeer stabiele atmosfeer kan bijvoorbeeld een laag hete lucht worden gevangen onder een laag koude lucht. Het principe van drijfvermogen en dichtheidsverschil blijft echter altijd fundamenteel.