Welche Ergebnisse aus Konvektion Cycles in Clouds

? Konvektion Zyklen Luft zirkulieren und vertreiben Wärmeenergie über die Oberfläche der Erde. Die Zyklen sind kompliziert . Das wissenschaftliche Verständnis der Wechselwirkungen von globalen Zirkulationsmuster und Wolkenbildung "ist immer noch in einer ziemlich primitiven Zustand ", so D. Randall in einer " Bulletin der American Meteorological Society. " Wir wissen, Konvektion beinhaltet Wasser , Temperatur, steigende und fallende Luft-und Wolkenbildung . Wasser

Wasser ist eine notwendige Komponente der Konvektion Zyklus. Wasser gibt es in drei Zustände : fest, flüssig und Gas. Wasser in gasförmiger Form wird als Wasserdampf. Feuchte Luft ist schwerer Luft mit Wasserdampf. Wasserdampf bildet Tröpfchen durch Koaleszenz um Wolkenkondensationskeime , die kleinen Salzpartikel , Sulfat oder Nitrat- Aerosolpartikelnoder in Rauch sind . Gefrorenen Tröpfchen zu Eiskristallen. Eine Wolke kann von Wassertropfen , Eiskristalle oder einer Kombination von beiden bestehen. Droplets registrieren um regen Tropfen bilden. Eiskristalle verbinden, um Schneeflocken bilden.
Thermals

Erde absorbiert die Wärme von der Sonne, dann strahlt die Wärme zurück in die Atmosphäre. Diese langwellige Strahlung bildet Konvektion Zellen, die die Wärme vor allem in vertikaler Richtung , die einen lebhaften , steigende Luftsäule genannt thermische bildet übertragen. Thermals tragen Wasserdampf nach oben mit ihnen durch Verdunstung.
Temperatur

Solange die Temperatur im Wärme höher ist als der umgebende Lufttemperatur, die thermische weiter zu. Da die Luft in den Wärme steigt jedoch , dehnt es sich aufgrund sinkender Luftdruck, und die Temperatur fällt eine bestimmte Menge für jeden Fuß des Aufstiegs. Dies wird als adiabatische Kühlung bekannt. Auftrieb geht verloren , wenn die Temperaturen fallen .
Wolkenbildung

Da die Temperatur in einem Wärme Stürze, die kinetische Energie der Wasserdampfmoleküle verlangsamt . Wasserdampf beginnt, in winzigen Wassertröpfchenzu fällen. Wolken , von Millionen dieser Tröpfchen zusammengesetzt ist, zu bilden beginnen . Ein Topf mit Wasser auf dem Herd gekocht, zeigt diesen Prozess. Das Wasser wird durch den Brenner erwärmt , wenn die Luft durch Wärmestrahlung von der Erde erhitzt. Das heiße Wasser steigt , wie eine Wärme . Wenn es abkühlt , wie es den Topf entweicht , kondensiert der Wasserdampf , um Dampf zu werden, wie eine kleine Wolke.
Wolkentypen

Sobald Wolken zu bilden beginnen , Verdampfung bei ihre Ränder kühlt die Luft , so dass es zu sinken oder zu sinken. Konvektion und vertikale Cloud Wachstum wird durch dieses Verfahren beschränkt. Cumulus-Wolken bilden , die typisch für Schönwetter sind . Eine instabile Luftschicht , durch die latente Wärme durch Kondensation von Wasserdampf in Wasser gelöst angeheizt , ermöglicht mehr Konvektion, vertikale Fortsetzung Cloud Wachstum und die Bildung von Gewitterwolken , die typisch für Gewitter .
Cumulonimbus -Wolken

die senkrechten Türme, die in Gewitterwolken bilden, erreichen 10 Kilometer hoch in höheren Breiten und bis zu 20 Kilometer in der Nähe des Äquators. Sie haben diese Höhen nicht überschreiten , denn das ist , wo sie stoßen gegen die Tropopause . Die Tropopause ist die Grenze zwischen der Troposphäre und der Stratosphäre , der Punkt, an dem Luft wird nicht kälter als mit zunehmender Höhe . Tops von Gewitterwolken flach gegen die Tropopause in charakteristische Amboss Formen. Große Ansammlungen von Gewitterwolken aus tiefen Dreh Aufwinde gebildet werden Superzellen genannt . Sie produzieren Blitzschlag, Hagel und starken Winden.
Niederschlag

Niederschlag tritt auf, wenn die Temperatur hoch in der Atmosphäre unter dem Gefrierpunkt , wie es typisch in Gewitterwolken . Eiskristalle bilden und fallen auf die Erde , um das Sammeln Schneeflocken bilden. Wenn die Temperatur über 32 Grad Fahrenheit steigt , die Schneeflocken schmelzen und Regentropfen.
Globale Konvektion

konvektive Zellen bewegen, in der Regel Luft vom Äquator zu den Polen . Drei Arten von konvektiven Zellen zusammenarbeiten, um Luft zirkulieren weltweit . Hadley -Zellen regeln tropischen und subtropischen Klimazonen. Sie bewegen niedrigen Breiten Luft in Richtung Äquator, wo sie steigt und bewegt sich in Richtung der Pole in der oberen Atmosphäre . Ferrell Zellen sind Zellen der mittleren Breiten , die in Richtung der Pole und östlichste der Nähe der Oberfläche zu bewegen, und zum Äquator und West auf hohem Niveau. Polar -Zellen steigen und reisen zu den Polen , wo sie sinken , bilden Hochdruckgebiete , und divergieren nach außen . Polar Winde an der Oberfläche sind östlichste .