개념
대류는 이름의 의미,열 전달로부터 구별되는 전도와 방사선입니다. 또한 대기,수역 및 고체 지구에 영향을 미치는 과정을 설명하는 용어이기도합니다. 대기에서 뜨거운 공기는 대류 전류에 상승하여 순환하고 구름과 바람을 만듭니다. 마찬가지로 수권에서의 대류는 물 순환을하여 해양의 온도 구배를 안정적으로 유지합니다., 이 용어는 대류는 일반적으로 말의 움직임액을 의미,액체 및 가스지에서 지구과학,대류 또한 사용될 수 있습니다 설명하는 프로세스에서 발생하는 단단한 지구입니다. 이 지질 학적 대류는 알려진 바와 같이 판 구조론의 핵심 측면 중 하나 인 판 운동을 유도합니다.
작동 방법
소개하는 대류
몇 가지 개념 및 현상을 십자가가 징계에서 지구과학,예를 들어이 되는 물리적 프로세스의 대류., 지질학,대기 및 수문 과학에서 일하는 과학자 또는 지구권,대기 및 수권과 관련된 연구 영역과 동등한 관련성이 있습니다. 유일한 주요 구성 요소의 지구시스템에 직접 영향을 받지 않습니다 대류에 의해 생물권,하지만 주어진 높은 수준의 상호 간에 서로 다른 하위 시스템,대류는 간접적으로 영향을 미치는 생물권에서 공기,물,그리고 단단한 지구입니다.,
대류로 정의될 수 있는 수직 순환하는 결과의 차이에서 밀도 궁극적으로 가져 대한의 차이에 의해 온도,그리고 그것의 전송을 수반한 열의 움직임을 통해 뜨거운 유체의 한 장소에서 다른 장소. 물리 과학에서 유체라는 용어는 흐르는 모든 물질을 의미하므로 명확한 모양이 없습니다. 이것은 일반적으로 액체와 가스를 의미하지만,지구 과학에서는 느리게 흐르는 고체조차도 언급 할 수 있습니다., 지구 과학자들이 연구 한 큰 시간 동안,특정 상황(예:빙하의 얼음)에서 고체의 순 흐름은 상당 할 수 있습니다.
대류와 열
에 표시된 대로 이전 단락,대류에 밀접하게 관련 열 및 온도 및 간접적으로 관련된 다른 현상,열 에너지입니다. 어떤 사람들은 일반적으로 통화 열 실제로 열에너지,또는 운동 에너지(에너지와 연결된 이동)의 분자에서 동작 상대습니다.,
열,그것의 과학적인 의미,은 내부의 열 에너지 흐르는 하나의 몸에서의 문제는 다른 에서 또는 시스템에서 높은 온도를 체계에서 더 낮은 온도. 따라서 온도는 시스템의 평균 분자 운동 에너지의 척도로 정의 될 수있다. 온도는 또한 두 시스템 사이의 내부 에너지 흐름의 방향을 제어합니다. 두 개의 시스템에서 동일한 온도에 있다고 말할 수 있는 상태의 열 평;이 때 없 exchange 의 열며,따라서 열만 있는 전송 사이의 두 시스템입니다.,
추위와 같은 것은 없으며 열의 부재 만 있습니다. 는 경우 열에만 존재하 교통 시스템 간에,그것이 다음과 같은 방향으로의 열 흐름을 항상 해야 합니다 시스템에서 높은 온도를 체계에서 더 낮은 온도.(이 사실은 에너지와 지구에서 여기에 언급 된 다른 주제와 함께 논의되는 열역학 제 2 법칙에 구체화되어있다.)열전달은 전도,대류 및 복사의 세 가지 수단을 통해 발생합니다.
전도 및 방사선.,
전도는 연속적인 분자 충돌과 접촉하는 두 몸체 사이의 열 전달을 포함합니다. 그것은 일반적으로 고체에서 발생합니다. 대류가 필요합션의 액체를 한 장소에서 다른 장소,그리고,우리가 언급했듯이,취할 수 있는 장소에서 액체,가스 또는 근처의 솔리드는 것처럼 동작 천천히 흐르는 유동적입니다. 마지막으로,방사선은 전자기파를 포함하며 전달을 위해 물이나 공기와 같은 물리적 매체가 필요하지 않습니다.
을 넣는 경우 한쪽 끝의 금속 막대에 불과한 다음””멋진 종료 후에,당신은 그것을 찾을 수 있습니다 더 이상 멋진 있습니다., 이것은 예의 난방에 의해 유도,그것에 의하여 운동 에너지를 전달에서 분자를 분자에서 동일한 방법은 비밀로 전달되는 한 사람에게서 다른 사람에 따라 줄을 서 있는 사람들의 어깨를. 라 표현의 비밀가 깨진,일부는 운동 에너지가 필연적 손실에는 일련의 전송을 하는 이유의 끝이 막대 밖에서 화재가 아직 많이 냉각기보다 하나에 앉아있다.
방사선에 관해서는,그것의 전달을 위해 매체가 필요 없다는 사실 덕분에 전도 및 대류와 구별된다., 이유를 설명하는 공간이 아직 감기는 태양의 광선이 따뜻한 지구:광선은 형태의 전자기 에너지,그리고 그들은 여행에 의하여 방사선을 통해 공간입니다. 공간은 물론,가상의 부재 중,그에 따라 들어가,지구의 대기 중에서 열 전자기선은 전송하는 다양한 미디어 분위기 속에서,수권,geosphere,및 바이오스피어도 있습니다. 그 열은 대류 및 전도에 의해 전달됩니다.
대류를 통한 열 전달.
전도와 마찬가지로 복사와 달리 대류에는 매체가 필요합니다., 그러나 전도에서 열은 한 분자에서 다른 분자로 전달되는 반면 대류에서는 가열 된 유체 자체가 실제로 움직입니다. 그것이하는 것처럼,그것은 그 경로에서 차가운 공기를 제거하거나 변위시킵니다. 이 상황에서 가열 된 유체의 흐름을 대류 전류라고합니다.대류는 자연과 강제의 두 가지 유형입니다. 상승하는 가열 된 공기는 자연 대류의 예입니다. 뜨거운 공기가 있는 밀도가 낮보다 더 차가운 공기를 분위기에서 위의 그것에 따라서는 뜨;상승,그러나,그것은 잃는 에너지와 냉각시킨다., 이 냉각 된 공기는 이제 주위의 공기보다 밀도가 높아 다시 가라 앉고 바람을 발생시키는 반복 사이클을 만듭니다.
강제 대류는 펌프 또는 다른 메커니즘이 가열 된 유체를 움직일 때 발생합니다. 강제 대류 장치의 예로는 일부 유형의 오븐 및 심지어 냉장고 또는 에어컨이 있습니다. 앞서 언급했듯이,그것은 열 전달에서 높은 온도 저장하는 낮은 온도나고,따라서 이러한 냉각 기계 작동 제거하여 온도상승이 이루어집니다., 냉장고는 구획에서 열을 끌어내어 주변 방으로 추방하는 반면,에어컨은 방이나 건물에서 열을 끌어내어 외부로 방출합니다.
강제 대류가 반드시 포함 사람이 만든 컴퓨터는 인간의 마음입 펌프,혈액 수행하는 과도한 열에 의해 생성된 몸 피부입니다. 열 전달을 통해 피부의 수단에 의해 유도 및 표면에 피부는 몸에서 제거에서 번호의 방법으로,주로 냉각 증발을 감사합니다.,
실제 응용 프로그램
대류 세포
중 하나는 중요한 메커니즘의 대류,지에서 공기,물,또는 단단한 지상,은 대류 셀,때로는 알려진 대류 셀입니다. 후자는 가온 된 유체의 상승 및 냉각 된 유체의 침몰에 의해 생성 된 원형 패턴으로 정의 될 수있다. 대류 세포는 가로 질러 단지 몇 밀리미터 일 수도 있고 지구 자체보다 클 수도 있습니다.
이들 세포는 다수의 비늘에서 관찰 될 수있다. 수프 한 그릇 안에 가열 된 유체가 올라가고 냉각 된 유체가 떨어집니다., 이러한 과정은 일반적으로 문제의 요리가 일본 된장국과 같은 것으로 발생하지 않는 한보기가 어렵습니다. 이 경우,콩 페이스트 또는 된장 조각은 가열 될 때 상승하고 다시 가열 될 내부로 내려갈 때 관찰 될 수있다.
훨씬 더 큰 규모에서 대류 세포는 태양에 존재합니다. 이 광대 한 세포는 세포의 부분 사이의 온도 변화에 의해 형성된 거친 패턴으로 태양 표면에 나타납니다., 밝은 관광 명소는 최고 상승의 대류전류,하는 동안 어두운 지역에 의하여 냉각되는 가스에 그것의 방법을 태양광 인테리어있을 것이다,가열하고 다시 상승.
cumulonimbus 구름 또는”thunderhead”는 대류 세포의 특히 극적인 예입니다. 이들은 몇몇을의 가장 눈에 띄는 클라우드 구조물 중 하나 이제까지 보고,그리고 이러한 이유로 이사는 구로사와 아키라 사용된 장면 작은 녹색 인간은 이 왕 thunderheads 을 추가하려면 대기 품질(말 그대로)그는 1985 년 서 달렸다., 단 몇 분의 과정에서 구름의이 수직 타워는 따뜻해지고 습한 공기가 상승하고 냉각되고 떨어지면서 형성됩니다. 결과라는 것을 구현하 모두 전원과 불안,따라서 프랑스의 사용의 적란운 구름에 있는 전날의 전투이다.
바닷 바람.
대류 전류는 대류 전류와 함께 일반적으로 해변에서 산들 바람이있는 이유를 설명하는 데 도움이됩니다. 물론 해변에는 육지 표면과 물 표면이 있으며 모두 태양의 빛에 노출되어 있습니다., 이러한 노출 하에서 토지의 온도는 물보다 더 빨리 상승합니다. 그 이유는 물은 매우 높은 특정 열용량,즉의 양을 열어야 하는 추가 또는 제거에서의 단위 질량당 물질을 변경하려면 온도 33.8°F(1°C). 따라서 호수,시내 또는 바다는 항상 더운 여름날에 식히기에 좋은 장소입니다.그러면 땅은 그 위의 공기처럼 더 빨리 가열되는 경향이 있습니다., 이 가열 된 공기는 대류 전류로 상승하지만 상승하여 중력의 당김을 극복함에 따라 에너지를 소비하므로 냉각되기 시작합니다. 그러면 냉각 된 공기가 가라 앉습니다. 그래서 그것은,가열기 냉각기 침몰을 형성하고,대류 세포는 지속적으로 순환기를 만드는,바람이다.
우리 발 아래 대류 세포.,
대류 세포에 존재할 수 있습니다 단단한 지구,그들이 원인을 격판덮개(움직일 수 있는 세그먼트)의 지각—지구의 상위 계층의 인테리어를 포함,껍질 및 취약 부분에서 최고의 맨틀이 변화하고 있습니다. 따라서 그들은 지구 과학에서 가장 중요한 연구 분야 중 하나 인 판 구조론에서 역할을합니다. 판 구조론은 대륙 표류에서 지진 및 화산에 이르기까지 다양한 현상을 설명합니다. (이 주제에 대한 자세한 내용은 판 구조론을 참조하십시오.,)
반면 태양 전자기 에너지의 근원이 뒤에 열기는 대류,에너지는 드라이브 지질 대류는 지열에서 상승 지구의 핵심 결과적으로 방사성 붕괴시킵니다. (에너지와 지구를 참조하십시오.)대류 세포는 약 60-215mi 의 깊이에서 극도로 높은 압력의 영역 인 천식권에서 형성된다. 암석이 엄청난 응력에 의해 변형되는 곳(약 100-350km).,
에 asthenosphere,가열된 물자 상승에 대류 현재에 닿을 때까지 하단의 지각(상위 계층의 지구상의 인테리어를 포함,껍질 그리고 최고의 맨틀),넘어할 수 없는 상승합니다. 그러므로 그것은 옆으로 또는 수평으로 움직이기 시작하고,그렇게하면서 암석권의 일부를 끌어 당깁니다. 동시에,이 가열 된 물질은 그 경로에서 더 시원하고 밀도가 높은 물질을 밀어냅니다. 더 차가운 물질은 맨틀로 더 낮게 가라 앉습니다(두껍고 조밀 한 암석 층,약 1,429mi., 두꺼운,지구의 지각과 코어 사이)그것이 다시 가열되고 궁극적으로 위로 상승하여주기를 전파 할 때까지.
침하:공정한 날씨와 파울
로와 대류 세포반 침하에서 발생할 수 있습니다 분위기 또는 geosphere. 기 침하 참조할 수 있는 하나의 과정을 가라앉,의 부분에 공기 또는 단단한 지상의 경우에 단단한 지구,그 결과로 형성 있습니다. 따라서 공기의 하향 이동,지상의 침몰 또는 지구의 우울증으로 다양하게 정의됩니다., 현재의 맥락에서 우리는 대류와 더 밀접한 관련이있는 대기 침하에 대해 논의 할 것이다. (Geologicsubsidence 에 대한 자세한 내용은 지형학 및 대량 낭비 항목을 참조하십시오.)
대기에서,침하는 대류 전류의 정상적인 상향 흐름의 교란으로 인한 결과. 이러한 전류는 우리가 보았 듯이 대류 셀을 설정하는 역할을 할 수 있으며,그 결과 산들 바람이 흐르게됩니다. 공기 중의 물 증기는 냉각되면서 응축되어 액체로 상태를 변화시키고 구름을 형성 할 수 있습니다., 대류는 사이클론으로 알려진 현상 인 지구 표면 근처에서 수렴하는 바람과 함께 낮은 압력의 영역을 만들 수 있습니다. 반면에,침하가 발생하면,안티 사이클론으로 알려진 고압 영역의 생성을 초래한다.
에 소포 계속 증가에 대류 전류를 때까지의 밀도가 그들의 윗부분과 같은 주변에 있는 분위기에서의 열기를 안정화., 다른 한편으로,침하는 경우에 발생할 수 있습 에서는 고도의 발가 보다 밀도가 주위 공기를 반드시 없이 쿨러나 축축. 사실,이 공기는 비정상적으로 건조하며 따뜻하거나 추울 수 있습니다. 그 밀도는 그 때 그것을 가라 앉히고,그것이하는 것처럼,그것의 주위에 공기를 압축한다. 그 결과 표면의 높은 압력과 표면 바로 위의 발산 바람이 발생합니다.
의 형태로 대기 침하 여기서 설명하는 생산한 결과는 이유를 설명하는 고압 시스템은 일반적으로 연결된니다., 다른 한편으로는 경우,가라앉 공기 정착에 쿨러를 누의 공기를 생성으로 알려져 있 침하 반전,그 결과는 훨씬 적은 유리하다. 이 상황에서 따뜻한 공기층은 수백 또는 수천 피트의 높이에서 그 위와 아래의 더 차가운 층 사이에 갇히게됩니다. 이는 대기 오염뿐만 아니라 갇혀 잠재적 인 건강 위험을 초래한다는 것을 의미합니다. 침하 반전은 겨울철에 먼 북쪽에서,늦여름에 미국 동부에서 가장 자주 발생합니다.,
이 아닌 액체처럼 유동성
이 시점까지 우리는 말이 주로의 대류에서 분위기와 geosphere 지만,그것의 중요성 또한 바다에서. 앞서 주어진 된장국 예는 대류 세포가 액체에 설정 될 때 발생할 수있는 유체,따라서 입자의 움직임을 보여줍니다.
마찬가지로,바다에서의 대류 구동을 모두 열에 의해 표면에서,큰 범위에 의해,지열 에너지 하단에 물을 유지하에 계속 순환한다., 해양 대류는 깊이에 걸쳐 열의 전달을 초래하고 바다를 안정적으로 층화 상태로 유지합니다. 다시 말해,다양한 온도 수준에 해당하는 지층 또는 층은 안정적으로 유지되고 격렬하게 변동하지 않습니다.
바다에 맞게,가장 일반적인 일상적인 유체의 정의,그러나 주목에서 시작 부분의 에세이,유체에 아무것도 할 수 있습 흐르는 등 가스나,특별한 상황에서,고체. 빙하 형태의 단단한 암석 또는 단단한 얼음은 재료가 충분히 변형되면 흐르도록 만들 수 있습니다., 예를 들어,빙하의 무게가 바닥에서 얼음을 변형시켜 빙하 전체가 움직일 때 발생합니다. 마찬가지로,지열 에너지를 열 수 있습니다 바위와 그 원인을 설정 모션으로 대류 프로세스의 판구조,앞에서 설명하는 말 그대로 움직이 지구입니다.
더 배울 곳
대류에 대한 교육자 안내서(웹 사이트). 나는 이것이 내가 할 수있는 유일한 방법이라고 생각한다.
에릭슨,존. 판 구조론:지구의 신비를 풀다. 뉴욕:파일에 대한 사실,1992.
헤스,해리., “해양 유역의 역사”(웹 사이트). <http://www-geology.ucdavis.edu/~GEL102/hess/jesse.htm>.
존스,헬렌. 오픈 오션 깊은 대류:필드 가이드(웹 사이트). 나는 이것이 내가 할 수있는 유일한 방법이라고 생각한다.
오션 오아시스 교사 가이드 활동 4(웹 사이트). <http://www.oceanoasis.org/teachersguide/activity4.html>.
Santrey,Laurence 및 Lloyd Birmingham. 열. 마화,뉴저지:트롤 어소시에이츠,1985.그 결과,그 결과,그 결과는 다음과 같습니다. 넓은 하늘. 뉴턴 대 수도 원장,영국:데이비드와 찰스,1989.
Sigurdsson,Haraldur., 지구를 녹이는 것:화산 폭발에 대한 아이디어의 역사. 뉴욕:옥스포드 대학 출판부,1999.
스미스,데이비드 G. 지구 과학의 캠브리지 백과 사전. 뉴욕:캠브리지 대학 출판부,1981.
주요 용어
ASTHENOSPHERE:
지역의 매우 높은 압력의 기본 지각 바위는 변형에 의해 거대한 스트레스입니다. 천식권 거짓말약 60-215mi 의 깊이. (약 100-350km).
대기:
일반적으로 대기는 행성을 둘러싼 가스의 담요입니다., 그렇지 않으면 확인하지 않는 한,그러나,이 용어는 지구의 대기권으로 구성되어 질소(78%),산소(21%),아르곤(0.93%),기타 물질을 포함하는 물은 수증기,이산화탄소,오존,그리고 고귀한 가스가 등과 같은 네온,함께 구성하 0.07%.
생물권:
조합의 모든기실 것—식물,동물,조류,해양 생물,곤충,바이러스의 단일 세포생물,그리고—이뿐만 아니라 모든 이전에는 생물이 있는지 분해.
전도:
연속적인 분자 충돌에 의한 열 전달., 전도는 고체,특히 금속에서 열전달의 주요 수단입니다.
대류:
밀도의 차이로 인한 수직 순환은 궁극적으로 차이 intemperature 에 의해 초래됩니다. 대류는 한 곳에서 다른 곳으로 뜨거운 유체의 움직임을 통해 열의 전달을 포함하며 자연 및 강제의 두 가지 유형입니다. (자연 대류,강제 대류를 참조하십시오. )
대류 전류:
대류에 의해 가열되는 물질의 흐름.,
대류 세포:
가온 된 유체의 상승과 냉각 된 유체의 침몰에 의해 생성 된 원형 패턴. 이것은 때때로 대류 세포라고합니다.
코어:
지구의 중심,행성의 부피의 약 16%와 질량의 32%를 구성하는 영역. 주원료로 만들어진 철의 다른,가벼운 요소를(아마도 유황)분할되고,그 사이의 단단한 안 core 의 반경에 대한 760mi.(1,220km)및 액체 외부 코어 약 1,750mi. (2,820km)두꺼운.,
지각:
맨 부문의 단단한 지구를 나타내는 1%미만의 볼륨 및 다양한 깊이에서 3 37mi. (5~60km). 지각 아래에는 맨틀이 있습니다.
유체:
에서 물리학 용어 유체는 모든 물질 흐름을 따라서 명확한 모양입니다. 유체는 액체와 가스 일 수 있습니다. 지구 과학에서 때때로 고체 인 것으로 보이는 물질(예:빙하의 얼음)은 사실 천천히 흐르고 있습니다.,
강제 대류:
대류에서 결과는 액션의 펌프 또는 기타 메커니즘(지 사람이 만들었나 자연)을 연출,가열된 액체로서 특정 목적지입니다.
GEOSPHERE:
상의 일부분은 지구의 대륙 지각,또는 그 부분의 단단한 지구에 있는 인간의 존재들과 그들을 제공하는 대부분의 식품 및 천연자원을 갖고 있습니다.
열:
물질의 한 몸체에서 다른 몸체로 흐르는 내부 열 에너지.,
수권:
전체 지구의 물을 제외한 물 증기 분위기 속에서만 포함한 모든 바다,호수,하천,지하수,눈과 얼음.
운동 에너지:
물체가 그 움직임의 덕택으로 소유하고있는 에너지.
암석권:
지각과 맨틀 꼭대기의 부서지기 쉬운 부분을 포함하여 지구 내부의 상층.
맨틀:
바위의 조밀 한 층,대략 1,429mi. (2,300km)두께,지구의 지각과 핵심 사이.,
자연 대류:
가열 된 유체의 부력으로 인해 상승하는 대류.
판 구조론:
구조론의 이론과 전문화의 이름 모두. 연구의 영역으로서,판 구조론은 리토 구의 큰 특징과 그것들을 형성하는 힘을 다룬다. 무신론자로서,그것은 판과 그들의 움직임의 관점에서 지구를 형성 한 과정을 설명합니다.
판:
암석권의 크고 움직일 수있는 세그먼트.,
방사선:
에너지의 전달에 의한 전자파,필요한 물리적 매체(예를 들어,물 또는 에어)를 전송합니다. 지구는 방사선을 통해 전자기 스펙트럼을 통해 태양의 에너지를받습니다.
침하:
용어는 하나의 과정을 가라앉,의 부분에 공기 또는 단단한 지상의 경우에 단단한 지구,그 결과로 형성 있습니다. 따라서 침하는 공기의 하향 이동,지상의 침몰 또는 지각의 우울증으로 다양하게 정의됩니다.,
시:
어떤 설정의 상호작용 설정할 수 있는 떨어져 정신적으로의 나머지 부분에서는 우주의 목적을 위해 연구,관찰,측정합니다.
구조론:
그 원인과 결과,특히 산악 건물을 포함한 구조론의 연구.암석권의 변형.
온도:
열이 전달 될 때 두 시스템 사이의 내부 에너지 흐름 방향. 온도는 해당 시스템 간의 이동 중 평균 분자 운동 에너지를 측정합니다.,
열 에너지:
열 에너지,서로 관련하여 원자 또는 분자 입자의 운동에 의해 생성 된 운동 에너지의 한 형태. 이러한 입자의 상대 운동이 클수록 열에너지가 커집니다.피>
