Konvektionsströmmar överför värme från en plats till en annan genom massrörelse av en vätska, såsom vatten, luft eller smält sten. Värmeöverföringsfunktionen hos konvektionsströmmarna driver jordens havsströmmar, atmosfärsväder och geologi. Konvektion skiljer sig från ledning, vilket är en överföring av värme mellan ämnen i direkt kontakt med varandra.

TL; DR (för länge, läste inte)

Konvektionsströmmar är beroende av konstant cyklisk rörelse av luft, vatten och andra ämnen för att fördela värmen. När uppvärmd luft stiger, drar den till exempel svalare luft till sin plats - där den kan värmas, stiga upp och dra i kallare luft.

Hur konvektion fungerar

Konvektionsströmmar bildar eftersom en uppvärmd vätska expanderar, blir mindre tät. Den mindre täta uppvärmda vätskan stiger bort från värmekällan. När den stiger, drar den kallare vätskan ner för att ersätta den. Denna vätska i sin tur upphettas, stiger och drar ner mer kallvätska. Denna cykel etablerar en cirkulär ström som bara slutar när värmen fördelas jämt i hela vätskan. Till exempel värmer en varm radiator luften omedelbart runt den. Luften stiger upp mot taket och drar kallare luft ner från taket till radiatorn som ska värmas upp. Denna process upprepas tills luften i rummet är jämnt uppvärmd.

Ocean Convection

Konvektion driver Gulf Stream och andra strömmar som vänder om och blandar vattnet i världens hav. Kallt polärt vatten dras ner från högre breddgrader och sänker till havsbotten, dras ner mot ekvatorn som ljusare, varmare vatten stiger till havets yta. Det varmare vattnet dras norrut för att ersätta det kalla vattnet som har dragits söderut. Denna process distribuerar värme och lösliga näringsämnen runt om i världen.

Konvektion i luft

Konvektion driver luftens cirkulation i jordens atmosfär. Solen värmer luften nära jordens ekvator, som blir mindre tät och stiger uppåt. När den stiger, svalnar den och blir mindre tät än luften runt den och sprider sig ut och nedåt mot ekvatorn igen. Dessa ständigt rörliga celler av varm och kall luft, som kallas Hadley Cells, driver kontinuerlig luftcirkulation på jordens yta som vi kallar vind. Atmosfäriska konvektionsströmmar är också vad som håller moln högt.

Konvektion i jorden

Geologer tror att den smälta stenen djupt i jorden cirkulerar genom konvektionsströmmar. Vaggan är i halvvätsket tillstånd och bör uppträda som vilken annan vätska som stiger upp från botten av manteln efter att bli varmare och mindre tät från värmen från jordens kärna. Eftersom stenen förlorar värme i jordskorpan blir den relativt kallare och tätare, sjunker tillbaka ner till kärnan. Dessa ständigt cirkulerande celler av varmare och kallare smält sten antas bidra till att värma ytan. Vissa geologer tror att konvektionsströmmar i jorden är en bidragande orsak till vulkaner, jordbävningar och kontinental drift.