Tranh vẽ phía trên đã hiển thị sự giám sát đối lưu nhiệt của địa mạn của vỏ Trái Đất. Màu sắc kề cận màu đỏ là khu vực nóng, sắc tố kề cận màu xanh lam là ở khu vực ấm và lạnh .
Đối lưu (tiếng Anh: Convection) chính là chỉ lưu động tương đối của nội bộ chất lưu bởi vì nhiệt độ của các bộ phận không giống nhau cho nên hình thành, tức là chất lưu (chất khí hoặc chất lỏng) thực hiện quá trình chuyển giao nhiệt lượng thông qua tính lưu động vĩ mô của tự thân các bộ phận. Trong chất lỏng hoặc chất khí, bộ phận khá nóng lên cao, bộ phận khá lạnh xuống thấp, lưu động tuần hoàn, pha trộn lẫn nhau, cuối cùng khiến cho nhiệt độ thuận theo đồng đều. Do độ dẫn nhiệt của chất lưu rất nhỏ, thông qua truyền dẫn nhiệt nhiệt lượng chuyển giao rất nhỏ nên đối lưu là phương thức truyền nhiệt chủ yếu của chất lưu.[1]
Đối lưu được chia ra làm hai loại đối lưu tự nhiên và đối lưu cưỡng bách. Đối lưu tự nhiên thường thường phát sinh tự nhiên, là đối lưu chính bới chênh lệch nồng độ hoặc chênh lệch nhiệt độ gây ra biến hoá tỷ lệ mà sản sinh. Građien nhiệt độ của bên trong chất lưu sẽ đưa đến građien tỷ lệ biến hoá. Nếu chất lưu tỷ lệ thấp ở phần dưới, chất lưu tỷ lệ cao ở phần trên, thì dưới công dụng trọng tải sẽ hình thành đối lưu tự nhiên. Đối lưu cưỡng bách là đối lưu chính do sự thôi thúc của ngoại lực mà sản sinh. Vận tốc lưu động của chất lỏng hoặc chất khí càng thêm lớn, hoàn toàn có thể truyền nhiệt đối lưu càng thêm mau. [ 1 ]
Một sơ đồ biểu thị đối lưu nhiệt của lò lửa.
Đối lưu là lưu động của những bộ phận bên trong tướng lỏng hoặc tướng khí. Đối lưu mà do chênh lệch nồng độ hoặc chênh lệch nhiệt độ đưa đến biến hoá tỷ lệ nên sản sinh gọi là đối lưu tự nhiên ; đối lưu mà chính do sự thôi thúc của ngoại lực ( giống như quấy trộn ) do đó sản sinh gọi là đối lưu cưỡng bách. Đối với điện giải dịch mà nói, chất hoà lẫn sẽ di động thuận theo tướng lỏng, là một thứ mô hình của quy trình chuyển giao vật chất trong hoá học điện .Chất lưu ( chất khí hoặc chất lỏng ) thực thi quy trình chuyển giao nhiệt lượng trải qua tính lưu động vĩ mô của tự thân những bộ phận. Do độ dẫn nhiệt của chất lưu rất nhỏ, trải qua truyền dẫn nhiệt nhiệt lượng chuyển giao rất nhỏ nên đối lưu là phương pháp truyền nhiệt hầu hết của chất lưu. Đối lưu được chia ra làm hai loại đối lưu tự nhiên và đối lưu cưỡng bách. Građien nhiệt độ của bên trong chất lưu sẽ đưa đến građien tỷ lệ biến hoá, nếu chất lưu tỷ lệ thấp ở phần dưới, chất lưu tỷ lệ cao ở phần trên, thì dưới tính năng trọng tải sẽ hình thành đối lưu tự nhiên. Đối lưu cưỡng bách là đối lưu chính bới sự thôi thúc của ngoại lực mà sản sinh. Vận tốc lưu động của chất lỏng hoặc chất khí càng thêm lớn, hoàn toàn có thể truyền nhiệt đối lưu càng thêm mau. Sưởi ấm bên trong gian phòng vào mùa đông chính là đối lưu tự nhiên cậy nhờ vào không khí bên trong gian phòng để truyền nhiệt, trong khí quyển và biển – đại dương cũng sống sót đối lưu tự nhiên. Dựa vào công dụng đến từ bên ngoài khiến cho chất lưu lưu động tuần hoàn, từ đó truyền nhiệt chính là đối lưu cưỡng bách. [ 2 ]
Ứng dụng đối lưu[sửa|sửa mã nguồn]
Đối lưu khí quyển[sửa|sửa mã nguồn]
Mô tả lí tưởng về hoàn lưu toàn thế giới ở Trái Đất .Đối lưu khí quyển là hoạt động lên cao thẳng đứng của một tổ chức triển khai không khí trong khí quyển dưới tính năng nhiệt lực hoặc động lực. Thông qua đối lưu khí quyển, một mặt hoàn toàn có thể sản sinh sự trao đổi lẫn nhau của nhiệt lượng, động lượng và hơi nước ở giữa tầng thấp và tầng cao của khí quyển, một mặt khác việc ngưng tụ hơi nước do đối lưu gây ra có năng lực sản sinh giáng thuỷ. Đối lưu khí quyển dưới tính năng nhiệt lực hầu hết là chỉ hoạt động lên cao mà ở trong khí quyển những tầng kết nối không không thay đổi, mât độ của một tổ chức triển khai không khí ít hơn tỷ lệ của không khí vùng chung quanh, do đó lực nổi cái mà nó nhận lấy lớn hơn trọng tải, dưới tính năng lực nổi Ác-si-mét thì hình thành nên. Giáng thuỷ thường hay thấy đến vào mùa hạ có khoanh vùng phạm vi nhỏ, thời hạn ngắn, tính đột xuất và do mây vũ tích hình thành, đại trà phổ thông là cái mà đối lưu khí quyển dưới công dụng nhiệt lực gây ra. Đối lưu khí quyển dưới công dụng động lực hầu hết là chỉ hoạt động lên cao mà do dưới điều kiện kèm theo tụ họp nằm ngang của luồng hơi hoặc sống sót địa hình hình thành. Giáng thuỷ khoanh vùng phạm vi lớn trong khí quyển thường là do mặt frông và theo cùng công dụng nâng lên của tụ họp nằm ngang luồng hơi hình thành, giáng thuỷ mà ở khu vực cố định và thắt chặt sát gần mạch núi thường là do sự nâng lên cưỡng bách của địa hình gây ra. Đối lưu khí quyển mà do một chút ít địa hình đặc trưng ( giống như địa hình hình dạng miệng loa ) hình thành đã có tính năng nâng lên địa hình, còn có công dụng của địa hình khiến cho luồng hơi tụ họp nằm ngang so với mặt nước. [ 3 ]Một mặt công dụng nhiệt lực và động lực hoàn toàn có thể hình thành đối lưu khí quyển, một mặt khác đối lưu khí quyển lại hoàn toàn có thể ảnh hưởng tác động cấu trúc nhiệt lực và động lực của khí quyển, đây chính là công dụng phản hồi của đối lưu khí quyển. Vùng đất nhiệt đới gió mùa nơi khí quyển cư trú, loại tính năng phản hồi này càng thêm trọng điểm, sự ngưng tụ và tăng thêm nhiệt của hơi nước mà do đối lưu khí quyển hình thành thường là nguồn nguồn năng lượng trọng điểm của hoạt động khí quyển khoanh vùng phạm vi lớn ở vùng đất đó. [ 3 ]
Tầng khí đối lưu[sửa|sửa mã nguồn]
Tầng khí đối lưu ở vào tầng thấp nhất của khí quyển, đã tập trung khoảng chừng 75% của khối lượng khí quyển và 90% trở lên của khối lượng hơi nước. Ranh giới phần dưới của nó nối liền nhau với mặt đất, chiều cao ranh giới phần trên thuận theo vĩ độ địa lí và mùa tiết mà biến hoá. Chiều cao trung bình ở vùng đất vĩ độ thấp là 17 đến 18 kilômét, chiều cao trung bình ở vùng đất vĩ độ vừa là 10 đến 12 kilômét, chiều cao trung bình ở địa cực là 8 đến 9 kilômét. Mùa hạ cao hơn mùa đông.
Trong tầng đối lưu, nhiệt độ không khí thuận theo sự lên cao của chiều cao mà thấp xuống, trung bình mỗi lần lên cao 100 mét, nhiệt độ không khí thấp xuống khoảng chừng 0,65 °C. Bởi vì bị ảnh hưởng tác động của mặt ngoài Trái Đất khá lớn do đó sự phân bổ nằm ngang của yếu tố khí tượng ( nhiệt độ không khí, độ ẩm, v.v ) không đồng đều. Chuyển động thẳng đứng của không khí có quy tắc và hỗn hợp hỗn loạn vô quy tắc đều mãnh liệt tương tự. Hơi nước, bụi bờ và nhiệt lượng của tầng trên và dưới phát sinh hỗn hợp trao đổi lẫn nhau. Bởi vì 90 % trở lên của hơi nước tập trung chuyên sâu ở trong tầng đối lưu, vì vậy rất nhiều những hiện tượng kỳ lạ thời tiết như mây, sương mù, mưa, tuyết đều phát sinh ở trong tầng đối lưu .Trong tầng đối lưu, một tầng từ mặt đất đến 1 – 2 kilômét bị tác động ảnh hưởng của mặt đất nâng lên và hạ xuống, khô và ẩm, lạnh và ấm rất lớn, gọi là tầng ma sát ( hoặc tầng biên giới khí quyển ). Tầng ma sát trở lên bị tác động ảnh hưởng tình hình của mặt đất khá ít, gọi là khí quyển tự do. Tồn tại một tầng quá độ ở giữa tầng đối lưu và tầng bình lưu – xếp đặt ở trên tầng đối lưu, gọi là đỉnh tầng đối lưu, chều dày khoảng chừng mấy trăm mét đến 2 kilômét. Bề ngang của nhiệt độ không khí sát gần đỉnh tầng đối lưu phát sinh đột biến tuỳ theo chiều cao lên cao biến hoá, hoặc nhiệt độ thấp xuống bề ngang đổi khác thành nhỏ tuỳ theo chiều cao tăng thêm, hoặc nhiệt độ bảo toàn không biến hóa tuỳ theo chiều cao tăng thêm, hoặc nhiệt độ có hơi cao thêm tuỳ theo chiều cao tăng thêm. Đối với hoạt động thẳng đứng có công dụng ngăn chận rất mạnh .
Đối lưu lớp phủ[sửa|sửa mã nguồn]
Tranh vẽ sơ bộ giản hoá thực trạng đi sát bên vùng đất của hầu hết mạch núi AndesĐối lưu lớp phủ, hoặc gọi là đối lưu địa mạn, là hoạt động mềm nhũn từ tốn của lớp bao trùm nham thạch Trái Đất, gây ra bởi đối lưu mà đem nhiệt lượng từ bộ phận ở mặt trong Trái Đất đến mặt ngoài Trái Đất. [ 4 ] Nó là một trong ba loại lực khiên dẫn mà dẫn đến mảng thiết kế dời đi vòng quanh mặt ngoài Trái Đất. [ 5 ]Một thứ giả thuyết thuyết minh hoạt động vật chất của nội bộ Trái Đất và lý giải chính sách hoạt động của vỏ Trái Đất và nham thạch quyển. Nó cho biết là ở trong lớp phủ sống sót hoàn lưu đối lưu của vật chất. Ở TT tăng thêm nhiệt của lớp phủ, vật chất biến thành nhẹ, thư thả lên cao hình thành dòng trào dâng, đến đỉnh của quyển chảy mềm chuyển thành bình lưu trái hướng, bình lưu gặp nhau với bình lưu khác trái hướng nhau sau khi cách nhau khoảng chừng nhất định mà biến thành dòng xuống thấp, tiếp sau bình lưu quay sống lưng vào nhau ở nơi thấp đi đến phần đáy của dòng trào dâng, bổ trợ dòng trào dâng, từ đó hình thành một thể đối lưu hình vòng ngọc. Chuyển động nằm ngang từ tốn của mảng nham thạch quyển – bình lưu phần trên của thể đối lưu đang cõng trên sống lưng, coi là quy mô lớn. Ở nơi dòng trào dâng hình thành sống núi giữa đại dương, nơi dòng xuống thấp hình thành hút chìm và xô đụng lục địa. Năm 1928 nhà địa chất học Vương quốc Anh Arthur Holmes cho biết là nơi dòng trào dâng xé mở vỏ Trái Đất, hình thành đáy đại dương mới, nơi dòng xuống thấp của đối lưu ép đẩy vỏ Trái Đất hình thành mạch núi. Năm 1939 nhà vật lí địa cầu Hoa Kỳ David Tressel Griggs nêu ra, chính do nham thạch truyền dẫn nhiệt không tốt, việc tụ tập nhiệt phóng xạ dẫn tới đối lưu. Sau khi học thuyết Kiến tạo mảng sản sinh vào thời kì sau niên đại 60 thế kỉ XX, hoạt động đối lưu lớp phủ được biết rõ rộng khắp là lực khiên dẫn của hoạt động mảng. [ 6 ]
Quyển chảy mềm ở dưới nham thạch quyển của Trái Đất có 10% của thể nung chảy. Lớp phủ chất rắn từ nham thạch quyển trở xuống vì nguyên do nhiệt độ cao và áp suất cao nên biểu hiện là tính mềm dai giống cùng một kiểu với chất lỏng dính đọng, lại còn có thể sản sinh lưu động. Trong lớp phủ do biến chất của đồng vị tố mang tính phóng xạ sản sinh nhiệt cho nên nhiệt độ tăng thêm, mật độ biến thành ít, vì vậy vật chất nhẹ chuyển động xoay lên trên và vật chất nặng chuyển động xoay xuống dưới, để làm lợi cho trạng thái ổn định của thế năng đạt đến thấp nhất, đây chính là đối lưu lớp phủ, vận tốc vô cùng chậm, dòng trào dâng của nó được kế tục không ngừng từ mấy chục triệu năm đến mấy trăm triệu năm.[6]
Việc phát hiện tính dị hướng của tốc độ sóng địa chấn, và từ giả thuyết nêu ra rằng đối lưu lớp phủ đưa đến sự sắp xếp xu thế của tinh thể, đã chống giữ một cách can đảm và mạnh mẽ thuyết đối lưu lớp phủ. Nhà vật lí địa cầu Hoa Kỳ William Jason Morgan đã đưa ra một thứ mô thức đối lưu lớp phủ hình dạng lông chim đơn trục. Thể đối lưu nâng lên từ phần đáy của lớp phủ với vận tốc mấy xăngtimét mỗi năm, thể đối lưu được hình thành lấy dòng trào dâng làm TT trục và dòng xuống thấp hình dạng ống tròn ở bên ngoài. Khu vực vỏ Trái Đất mà dòng trào dâng đang hướng về chính là điểm trung tâm. [ 6 ]
Thời tiết mang tính đối lưu[sửa|sửa mã nguồn]
mưa, tuyết rơi, …
Mô hình toán học về đối lưu[sửa|sửa mã nguồn]
Về mặt toán học, đối lưu hoàn toàn có thể được miêu tả bởi phương trình chuyển khối ( phương trình khuếch tán – đối lưu ) .
