Στην ατμόσφαιρα ένα στρώμα ζεστού αέρα βρίσκεται πάνω από το κρύο πώς επιτυγχάνεται ο διαχωρισμός και γιατί πάντα τείνει να αυξάνεται;
Διαχωρισμός και αύξηση του ζεστού αέρα:
1. Διαφορά πυκνότητας: Ο ζεστός αέρας είναι λιγότερο πυκνός από τον κρύο αέρα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα μόρια σε ζεστό αέρα κινούνται ταχύτερα και εξαπλώνονται, καταλαμβάνοντας μεγαλύτερο όγκο.
2. Πλευρία: Επειδή ο ζεστός αέρας είναι λιγότερο πυκνός, βιώνει μια ανοδική δύναμη, που ονομάζεται πλευστότητα, η οποία το ωθεί προς τα πάνω. Σκεφτείτε ένα μπαλόνι γεμάτο με ζεστό αέρα - αυξάνεται επειδή είναι ελαφρύτερο από τον περιβάλλοντα αέρα.
3. Αυτή η ανοδική κίνηση του ζεστού αέρα δημιουργεί ένα ρεύμα μεταφοράς . Καθώς ο ζεστός αέρας αυξάνεται, δροσίζει. Ο ψυχρότερος αέρας γίνεται πιο πυκνός και νεροχύτης, δημιουργώντας μια κυκλική ροή.
Γιατί πάντα τείνει να ανεβαίνει:
* βαρύτητα και πίεση: Η βαρύτητα της Γης τραβά τα πάντα προς το κέντρο της. Ο αέρας πάνω από ένα ζεστό στρώμα έχει περισσότερο βάρος (λόγω της πυκνότητας του) και σπρώχνει προς τα κάτω στον λιγότερο πυκνό ζεστό αέρα, συμβάλλοντας περαιτέρω στην ανοδική του κίνηση.
* σταθερότητα: Η ατμόσφαιρα περιγράφεται συχνά από την άποψη της σταθερότητάς της. Οι ασταθείς συνθήκες (όπως όταν ο ζεστός αέρας είναι κάτω από τον κρύο αέρα) οδηγούν σε αυξανόμενο αέρα. Αυτή η αστάθεια προάγει τη μεταφορά.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε μια κατσαρόλα νερού σε μια σόμπα. Καθώς το νερό στο κάτω μέρος θερμαίνεται, επεκτείνεται, γίνεται λιγότερο πυκνό και αυξάνεται. Το πιο δροσερό νερό στην κορυφή νεροχύτες για να το αντικαταστήσει, δημιουργώντας ένα ρεύμα μεταφοράς που διανέμει θερμότητα σε όλο το δοχείο.
Στην ατμόσφαιρα, αυτή η ίδια διαδικασία οδηγεί σε:
* καταιγίδες: Η αύξηση του ζεστού, υγρού αέρα συμπυκνώνεται για να σχηματίσει σύννεφα και τελικά βροχοπτώσεις.
* Θαλάσσια αεράκια: Κατά τη διάρκεια της ημέρας, η γη θερμαίνεται ταχύτερα από τη θάλασσα, οδηγώντας στον ανερχόμενο αέρα πάνω από τη γη και ένα δροσερό αεράκι από τη θάλασσα.
* Παγκόσμια καιρικά πρότυπα: Η μεταφορά διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην κυκλοφορία μεγάλης κλίμακας αέρα σε όλο τον κόσμο.
Σημαντική σημείωση: Ενώ η γενική τάση είναι για την αύξηση του ζεστού αέρα, υπάρχουν εξαιρέσεις. Για παράδειγμα, σε μια πολύ σταθερή ατμόσφαιρα, ένα στρώμα ζεστού αέρα μπορεί να παγιδευτεί κάτω από ένα στρώμα κρύου αέρα. Ωστόσο, η αρχή της πλευστότητας και της διαφοράς πυκνότητας παραμένει πάντα θεμελιώδης.
