Wat is convectie (weer)?

Convectie is een term die je vrij vaak zult horen in de meteorologie. Bij weer beschrijft het het verticale transport van warmte en vocht in de atmosfeer, meestal van een warmer gebied (het oppervlak) naar een koeler gebied (hoger).

Hoewel het woord "convectie" soms door elkaar wordt gebruikt met "onweersbuien", bedenk dan dat onweersbuien slechts één type convectie zijn!

Laten we, voordat we ons verdiepen in atmosferische convectie, eens kijken naar een voorbeeld waar u misschien meer bekend mee bent: een kokende pot water. Wanneer water kookt, stijgt heet water op de bodem van de pot naar de oppervlakte, wat leidt tot bellen van verwarmd water en soms stoom op het oppervlak. Hetzelfde geldt voor convectie in de lucht, behalve dat lucht (een vloeistof) het water vervangt.

Het convectieproces begint bij zonsopgang en gaat als volgt verder:

1. De straling van de zon valt op de grond en verwarmt deze.
2. Naarmate de temperatuur van de grond warmer wordt, verwarmt het de luchtlaag er direct door middel van geleiding (de overdracht van warmte van de ene stof naar de andere).
   instagram viewer
3. Omdat kale oppervlakken zoals zand, rotsen en bestrating sneller warmer worden dan grond bedekt met water of vegetatie, wordt de lucht aan en nabij het oppervlak ongelijkmatig verwarmd. Hierdoor warmen sommige zakken sneller op dan andere.
4. De snellere opwarmzakken worden minder dicht dan de koelere lucht eromheen en ze beginnen te stijgen. Deze stijgende kolommen of stromingen lucht worden "thermiek" genoemd. Naarmate de lucht stijgt, worden warmte en vocht (verticaal) omhoog de atmosfeer in getransporteerd. Hoe sterker de oppervlakteverwarming, hoe sterker en hoger in de atmosfeer de convectie zich uitstrekt. (Dit is waarom convectie vooral actief is op heet zomer middagen.)

Nadat dit hoofdproces van convectie is voltooid, zijn er een aantal scenario's die kunnen gebeuren, elk met een ander weertype. De term "convectief" wordt vaak aan hun naam toegevoegd omdat convectie hun ontwikkeling "springt".

Naarmate de convectie voortduurt, koelt de lucht af naarmate deze een lagere luchtdruk bereikt en kan het punt bereiken waar de waterdamp daarin condenseert en vormt (je raadt het al) een stapelwolk aan de top! Als de lucht veel vocht bevat en behoorlijk heet is, zal deze verticaal blijven groeien en een torenhoge stapel of een cumulonimbus worden.

Cumulus, torenhoge cumulus, Cumulonimbus en Altocumulus Castellanus-wolken zijn allemaal zichtbare vormen van convectie. Het zijn ook allemaal voorbeelden van "vochtige" convectie (convectie waarbij de overtollige waterdamp in de opstijgende lucht condenseert om een ​​wolk te vormen). Convectie die optreedt zonder wolkvorming wordt "droge" convectie genoemd. (Voorbeelden van droge convectie zijn convectie die optreedt op zonnige dagen wanneer de lucht droog is, of convectie die vroeg op de dag plaatsvindt voordat de verwarming sterk genoeg is om wolken te vormen.)

Als convectieve wolken voldoende wolkendruppels hebben, produceren ze convectieve neerslag. In tegenstelling tot niet-convectieve neerslag (die ontstaat wanneer lucht met geweld wordt opgetild), vereist convectieve neerslag instabiliteit of het vermogen van de lucht om zelfstandig verder te stijgen. Het wordt geassocieerd met bliksem, donder en uitbarstingen zware regen. (Niet-convectieve neerslaggebeurtenissen hebben minder intense regenbuien, maar duren langer en produceren een stabielere regenval.)

Alle opstijgende lucht door convectie moet worden uitgebalanceerd door een gelijkmatige hoeveelheid zinkende lucht elders. Terwijl de verwarmde lucht stijgt, stroomt lucht van elders naar binnen om deze te vervangen. We voelen deze evenwichtige beweging van lucht als wind. Voorbeelden van convectieve winden zijn onder meer foehns en zeebries.

Naast het creëren van de bovengenoemde weersomstandigheden, heeft convectie nog een ander doel: het verwijdert overtollige warmte van het aardoppervlak. Zonder dit is berekend dat de gemiddelde temperatuur van het oppervlak op aarde ergens rond de 125 ° F zou liggen in plaats van de huidige bewoonbare 59 ° F.

Alleen als de zak warme, opstijgende lucht is afgekoeld tot dezelfde temperatuur als de omringende lucht, stopt deze met stijgen.