Komórka konwekcyjna

Przekrój poprzeczny przez komórki konwekcyjne w cieczy ogrzewanej od spodu (konwekcja Bénarda).

Komórka konwekcyjna – układ wznoszących i opadających prądów konwekcyjnych w płynie, tworzących w stanie stacjonarnym zamkniętą pętlę.

Kształt komórek konwekcyjnych powstających w cieczy zależy od wielu czynników: geometrii ośrodka (np. kształtu naczynia), rozkładu i wydajności źródeł ciepła, a także od właściwości płynu podlegającego konwekcji (w szczególności od jego liczby Rayleigha i lepkości)[1][2][3].

Komórki konwekcyjne w przyrodzie

Komórki konwekcyjne w kształcie rolek, tworzące tzw. uliczki chmur.

Komórki konwekcyjne powstające w atmosferze mają wpływ na formowanie się układów burzowych i kształty chmur; na przykład uliczka chmur tworzy się w miejscu, gdzie dwie sąsiadujące komórki konwekcyjne o kształcie rolek wynoszą wilgotne powietrze ku górze[2]. Także wielkoskalowa cyrkulacja powietrza obejmująca całą planetę, wynikająca z różnic temperatury i ciśnienia, jest podzielona na komórki (w przypadku Ziemi są to: komórka Hadleya, komórka Ferrela i komórka polarna)[4].

Innym przykładem komórek konwekcyjnych są granule widoczne na powierzchni Słońca[5].

Ruchy płyt tektonicznych mają najprawdopodobniej związek z konwekcją w płaszczu Ziemi, aczkolwiek granice zbieżne i rozbieżne płyt nie odzwierciedlają dokładnie granic komórek konwekcyjnych w górnym płaszczu, ze względu na to, że litosfera zachowuje się jak ciało sztywne[1].

Przypisy

  1. ↑ a b Leszek Czechowski: Tektonika płyt i konwekcja w płaszczu Ziemi. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1994. ISBN 83-01-11519-X.
  2. ↑ a b Marcello Lappa: Thermal convection: patterns, evolution and stability. John Wiley & Sons, 2010. ISBN 978-0-470-69994-2. (ang.)
  3. ↑ Alexander V. Getling: Rayleigh-Bénard convection: structures and dynamics. Singapur: World Scientific Publishing, 1998. ISBN 981-02-2657-8. (ang.)
  4. ↑ Imke de Pater, Jack J. Lissauer: Planetary Sciences. Wyd. 2. Cambridge University Press, 2010. ISBN 978-0-521-85371-2. (ang.)
  5. ↑ NASA/Marshall Solar Physics: Photospheric Features (ang.). [dostęp 2011-05-29].

Media użyte na tej stronie

ConnectionCells pl.svg
Autor: , Licencja: CC-BY-SA-3.0
Diagram of convection cells
Convrolls.PNG
Schematic of horizontal convective rolls in the atmosphere in the production of cloud streets.