Hva resultater fra Konveksjon sykluser i skyene?

Konveksjon sykluser sirkulere luften og distribuere varmeenergi over overflaten av jorden. Sykluser er komplisert. Vitenskapelig forståelse av interaksjoner av globale sirkulasjonsmønstre og skydannelse "er fortsatt i en ganske primitiv tilstand», ifølge D. Randall i en "Bulletin of American Meteorological Society". Vi vet konveksjon involverer vann, temperatur, stigende og fallende luft og skydannelse.

Vann

Vann er en nødvendig komponent av konveksjon syklus. Vann finnes i tre stater: fast, flytende og gass. Vann i gassform kalles vanndamp. Fuktig luft er luft tung med vanndamp. Vanndamp former dråper av fortetting rundt kondensasjonskjerner, som er små saltpartikler, sulfat eller nitrat aerosol eller partikler i røyk. Frosne dråper blir iskrystaller. En sky kan være sammensatt av små vanndråper, iskrystaller eller en kombinasjon av begge deler. Dråper bli med å danne regndråper. Iskrystaller bli med å danne snøflak.

termikk

Jorden absorberer varme fra solen, så utstråler at varmen tilbake til atmosfæren. Denne langbølget stråling danner konveksjonscelle som overfører varmen hovedsakelig i en vertikal retning, som danner en flytende, stigende søyle av luft som kalles en termisk. Termikk bære vanndamp oppover sammen med dem ved hjelp av inndamping.

Temperatur

Så lenge som temperaturen i den termiske er høyere enn den omgivende lufttemperatur, den termiske fortsetter å stige. Som luften i de termiske stiger imidlertid utvides den på grunn av synkende atmosfæretrykk, og temperaturen synker en bestemt mengde for hver fot av oppstigning. Dette er kjent som adiabatisk avkjøling. Oppdrift er tapt som temperaturen faller.

skydannelse

Når temperaturen i en termisk faller, avtar den kinetiske energi av vanndampen molekyler. Vanndamp begynner å utfelles til små vanndråper. Skyer, sammensatt av millioner av disse dråpene, begynner å dannes. En gryte med vann kokt på komfyren viser denne prosessen. Vannet varmes opp av brenneren, som luften oppvarmes ved hjelp av varme som stråler fra jorden. Det varme vannet stiger, som en termisk. Når den er avkjølt som den unnslipper potten, kondenseres vanndampen for å bli damp, som en liten sky.

Cloud Typer

Når skyene begynner å dannes, fordampning ved kantene kjøler luften, forårsaker det å avta, eller synke. Konveksjon og vertikal sky vekst er begrenset av denne prosessen. Cumulusskyer form, som er typisk for godt vær. En ustabil luft laget, drevet av den latente varme frigitt av vanndamp kondenserer til vann, gir mer konveksjon, fortsatt vertikal sky vekst og dannelse av bygeskyer, som er typisk for torden.

cumulonimbusskyer

De vertikale tårn som dannes i bygeskyer nå 10 kilometer høye ved høyere breddegrader og så mye som 20 kilometer nær ekvator. De ikke overstige disse høyder fordi det er der de støter opp mot tropopausen. Tropopausen er grensen mellom troposfæren og stratosfæren, det punktet hvor luften blir ikke kaldere som høyden øker. Toppene bygeskyer flate mot tropopausen inn karakteristiske ambolt former. Store samlinger av bygeskyer dannes fra dypt roterende oppdriften kalles superceller. De produserer lyn, hagl og sterk vind.

nedbør

Nedbør skjer når temperaturen høyt i atmosfæren er under frysepunktet, som er vanlig i bygeskyer. Iskrystaller dannes og faller mot Jorden, samle å danne snøflak. Når temperaturen stiger over 32 grader Fahrenheit, snøfnuggene smelte og bli regndråper.

Globalt konveksjon

Konvektive celler generelt flytte luft fra ekvator mot polene. Tre typer konvektive cellene samarbeider for å holde luften sirkulerer hele verden. Hadley celler styre tropiske og sub-tropiske klima. De beveger seg lavere breddegrader luft mot ekvator, hvor det stiger og beveger seg mot polene i den øvre atmosfæren. Ferrell celler er midlere breddegrader celler som beveger seg mot polene og østlig nær overflaten, og mot ekvator og vestlig på høye nivåer. Polare celler stige av og mot polene, hvor de synker og danner områder med høyt trykk, og divergerer utover. Polare vindene ved overflaten er østlig.