Tartalom
- Hőátadás vagy mozgó hő
- Konvekciós áramok a köpenyben
- A tektonikus lemezek mozgatása
- Konvekciós áramok és földrajz
Amikor Alfred Wegener először azt javasolta, hogy a kontinensek sodródjanak jelenlegi helyzetükbe, kevés ember hallgatta meg. Végül is, milyen lehetséges erő mozgathat valamit olyan nagyon, mint egy kontinensen?
Míg nem élt elég hosszú ideig ahhoz, hogy igazolást nyújtson, Wegeners feltételezte, hogy a kontinentális sodródás alakul ki a lemeztektonika elméletében. A kontinensek mozgatásának egyik mechanizmusa a köpenyben lévő konvekciós áramok.
Hőátadás vagy mozgó hő
A hő a magasabb hőmérsékletű területektől az alacsonyabb hőmérsékleti tartományokig terjed. A hőátadás három mechanizmusa a sugárzás, a vezetőképesség és a konvekció.
A sugárzás az energiát a részecskék közötti érintkezés nélkül mozgatja, például az energia sugárzása a Napból a Földbe a tér vákuumán keresztül.
A vezetőképesség kontaktus útján, az részecskék mozgatása nélkül továbbítja az energiát az egyik molekulából a másikba, mint amikor a nap melegített föld vagy a víz közvetlenül a fölött melegíti a levegőt.
A konvekció a részecskék mozgásával történik. Ahogy a részecskék felmelegednek, a molekulák gyorsabban és gyorsabban mozognak, és ahogy a molekulák egymástól mozognak, sűrűség csökken. A melegebb, kevésbé sűrű anyag emelkedik a környező hűvösebb, nagyobb sűrűségű anyaghoz képest. Míg a konvekció általában a folyadék áramlására vonatkozik, amely gázokban és folyadékokban megy végbe, addig a konvekció szilárd anyagokban, például a köpenyben, de lassabban.
Konvekciós áramok a köpenyben
A köpeny hője a Föld olvadt külső magjából, a radioaktív elemek bomlásából és a felső köpenyből a süllyedő tektonikus lemezekből származó súrlódásból származik. A külső mag hője a Föld képződő eseményeinek maradék energiája és a romló radioaktív elemek által generált energia. Ez a hő melegíti a köpeny alapját körülbelül 7 230 ° F-ig. A köpenykéreg határán. a köpeny hőmérséklete becslések szerint 392 ° F.
A köpeny felső és alsó határa közötti hőmérsékleti különbség miatt hőátadás szükséges. Noha a vezetés tűnik a hőátadás nyilvánvalóbb módszerének, a konvekció a köpenyben is előfordul. A mag közelében lévő melegebb, kevésbé sűrű kőzet lassan felfelé mozog.
A köpenyből a viszonylag hűvösebb kőzet lassan süllyed a köpeny felé. Ahogy a melegebb anyag emelkedik, az is lehűl, végül félrehúzza egy melegebb emelkedő anyagot, és visszamerül a mag felé.
A köpeny anyag lassan folyik, mint a vastag aszfalt vagy a hegyi gleccserek. Miközben a köpeny anyag szilárd marad, a hő és a nyomás lehetővé teszi, hogy a konvekciós áramok mozgatják a köpeny anyagát. (Lásd a forrásokat a köpeny konvekciós diagramjáról.)
A tektonikus lemezek mozgatása
A lemeztektonika magyarázatot ad a földgömbök sodródó kontinenseire. A lemeztektonika röviden azt állítja, hogy a Föld felülete lemezekre oszlik. Minden lemez litoszféra táblákból áll, a Föld sziklás külső rétegéből, amely magában foglalja a kéreg és a legfelső köpenyt. Ezek a litoszférikus darabok az asztenoszféra tetején mozognak, egy műanyag rétegben a köpenyben.
A köpenyen belüli konvekciós áramok egy potenciális hajtóerőt biztosítanak a lemez mozgásához. A köpeny anyag műanyag mozgása úgy mozog, mint a hegyi gleccserek áramlása, miközben a litoszféra lemezeket hordozza, miközben a köpeny konvekciós mozgása mozgatja az asztenoszférát.
A lemez húzása, a lemez (árok) szívása és a gerinc tolása szintén hozzájárulhat a lemez mozgásához. A táblák húzása és a lapok elszívása azt jelenti, hogy a csökkenő lemez tömege a hátsó litoszférikus táblát az asztenoszférán át és a szubdukciós zónába húzza.
A Ridge push szerint az óceáni gerincek középpontjába emelkedő kevésbé sűrű új magma lehűl, és az anyag sűrűsége növekszik. A megnövekedett sűrűség felgyorsítja a litoszféra lemezt a szubdukciós zóna felé.
Konvekciós áramok és földrajz
A hőátadás a légkörben és a hidroszférában is megtörténik, hogy megnevezjük a föld két rétegét, amelyekben konvekciós áramok zajlanak. A Nap sugárzása melegíti a Föld felszínét. Ez a meleg vezetéssel vezet a szomszédos légtömeghez. A felmelegedett levegő felmelegszik, és hűvösebb levegővel helyettesíti, ezáltal konvekciós áramok alakulnak ki a légkörben.
Hasonlóképpen, a nap által melegített víz vezetés révén hőt továbbad az alacsonyabb vízmolekulákhoz. Ahogy a levegő hőmérséklete esik, az alatta lévő melegebb víz visszatér a felszín felé, és a hidegebb felszíni víz elsüllyed, idénybeli konvekciós áramot hozva létre a hidroszférában.
Ezenkívül a Föld forgása meleg vizet az Egyenlítőtől a pólusok felé mozgat, ami óceánáramokhoz vezet, amelyek hőt továbbítanak az Egyenlítőtől a pólusokig, és hideg vizet tolnak a pólusoktól az Egyenlítő felé.