Kas ir konvekcijas strāvas?

Siltums izraisa atsevišķu vielas molekulu ātru kustību. Šķidrumā, kas šajā gadījumā nozīmē jebkuru šķidru vai gāzveida vielu, šīs uzkarsētās molekulas paplašinās, kļūstot mazāk blīvas. Tas liek tiem pacelties šķidrumā, izspiežot visas jau esošās vēsākas molekulas. Šīs vēsākās molekulas pārvietosies citur šķidrumā; ja tie sastopas ar siltuma avotu, tie satrauksies un pacelsies, savukārt iepriekš uzkarsētās molekulas atdziest un nolaidīsies. Šis efekts rada konvekcijas šūnas, kas savukārt izraisa konvekcijas strāvas.

Konvekcijas straumes rada sekas, kuras var redzēt ūdens sildīšanas pannā uz plīts. Ūdens pannas apakšā, vistuvāk deglim, strauji uzsilst un paceļas uz virsmu. Burbuļi demonstrē sakarsētu ūdens molekulu satraukumu, kas cirkulē siltumu, līdz viss ūdens vārās. Efektu var vieglāk novērot, ielejot krējumu karstā kafijas tasē. Pat bez maisīšanas krējums sāks cirkulēt caur karstāku kafiju, un krāsu atšķirības abos šķidrumos padara konvekcijas modeļus viegli pamanāmus.

Ļoti lielā mērogā konvekcijas straumes regulē atmosfēras kustību ap Zemi. Saules sakarsētais gaiss pārvietojas vēsākos reģionos un apgabalos, izraisot laika apstākļu izmaiņas. Mākoņi rodas, kad silts mitrumu nesošais gaiss paceļas augšup un augstākos augstumos sastopas ar vēsāku gaisu. Konvekcijas šūnu darbība uz mākoņiem var izraisīt pērkona negaisus un dažkārt arī iespaidīgākus notikumus. Gan viesuļvētras, gan viesuļvētras rodas no spēcīga gaisa un mitruma satricinājuma, ko izraisa karstums, kas pārvietojas atmosfērā.

Starp dažādām citām sekām konvekcijas straumes izraisa arī zemestrīces un seismisko aktivitāti. Zemes virsmu veido virkne cietu zemes masu, kas peld uz sašķidrinātu iežu straumēm. Šis pazemes šķidrums, ko sauc par magmu, ir pakļauts konvekcijas šūnu kustībai, tāpat kā citi šķidrumi. Konvekcijas straumes magmā var izraisīt zemes masu, ko sauc par tektoniskajām plāksnēm, pacelšanos vai sadursmi savā starpā. Tas var izraisīt vulkānu izvirdumus, zemestrīces un citas katastrofālas seismiskas aktivitātes.