Sisu
- Soojusülekanne või liikuv soojus
- Konvektsioonivoolud vahevöös
- Tektooniliste plaatide liigutamine
- Konvektsioonivoolud ja geograafia
Kui Alfred Wegener tegi esimest korda ettepaneku mandrite triivimiseks praegusele positsioonile, kuulasid seda vähesed inimesed. Lõppude lõpuks, milline võimalik jõud võiks liikuda mandri kohal nii suureks?
Ehkki ta ei elanud õigustamiseks piisavalt kaua, püstitas Wegeners hüpoteesi, et mandriline triiv arenes plaaditektoonika teoorias. Üks mandrite liigutamise mehhanism hõlmab vahevöö konvektsioonivoolusid.
Soojusülekanne või liikuv soojus
Kuumus liigub kõrgema temperatuuriga aladelt madalama temperatuuriga aladele. Kolm soojusülekande mehhanismi on kiirgus, juhtivus ja konvektsioon.
Kiirgus liigutab energiat osakeste vahelise kontaktita, näiteks energia kiirgus Päikeselt Maale kosmose vaakumi kaudu.
Juhtivus kannab kontakti kaudu energiat ühest molekulist teise ilma osakeste liikumiseta, nagu siis, kui päikese soojendatud maa või vesi soojendab õhku otse ülalpool.
Konvektsioon toimub osakeste liikumise kaudu. Kui osakesed kuumenevad, liiguvad molekulid kiiremini ja molekulide lahkudes tihedus väheneb. Soojem, vähem tihe materjal tõuseb võrreldes ümbritseva jahedama, suurema tihedusega materjaliga. Kui konvektsioon tähendab üldiselt vedelikuvoogu, mis toimub gaasides ja vedelikes, toimub konvektsioon tahketes ainetes nagu vahevöö, kuid aeglasemalt.
Konvektsioonivoolud vahevöös
Soojus vahevöös tuleb Maa sulatatud välissüdamikust, radioaktiivsete elementide lagunemisest ja ülemises vahevööst hõõrdumisest laskuvate tektooniliste plaatide poolt. Välistuumas olev soojus tuleneb Maa moodustavate sündmuste jääkenergiast ja lagunevate radioaktiivsete elementide tekitatavast energiast. See kuumus soojendab vahevöö põhja hinnanguliselt 7 230 ° F-ni. Vahevöökoori piiril. vahevöö temperatuur on hinnanguliselt 392 ° F.
Vahevöö ülemise ja alumise piiri temperatuuride erinevus nõuab soojusülekannet. Kuigi juhtivus näib soojusülekande ilmselgemat meetodit, toimub konvektsioon ka vahevöös. Tuuma lähedal asuv soojem, vähem tihe kivimaterjal liigub aeglaselt ülespoole.
Suhteliselt jahedam kivi vahevööst kõrgemal vajub aeglaselt vahevöö poole. Kui soojem materjal tõuseb, siis see ka jahtub, lükates lõpuks soojema tõuseva materjali kõrvale ja vajub tagasi südamiku poole.
Mantli materjal voolab aeglaselt, nagu paks asfalt või mägiliustikud. Kuigi vahevärvi materjal püsib tahke, võimaldavad kuumus ja rõhk konvektsioonivooludel vahevöömaterjali liigutada. (Vaadake vahevöö konvektsiooniskeemi ressursse.)
Tektooniliste plaatide liigutamine
Plaaditektoonika annab selgituse mandrite triivitavatele Wegeners'idele. Plaatide tektoonika väidab lühidalt, et Maa pind on purustatud plaatideks. Iga plaat koosneb litosfääri tahvlitest, Maa kivisest väliskihist, mis sisaldab koorikut ja ülemist vahevööt. Need litosfääri tükid liiguvad astenosfääri peal, vahevöö plastikihina.
Konvektsioonivoolud vahevöös annavad plaadi liikumiseks ühe potentsiaalse liikumapaneva jõu. Vahevöömaterjali plastiline liikumine liigub nagu mägiliustike voog, kandes litosfääri plaate mööda seda, kui vahevöö konvektsiooniliikumine liigutab astenosfääri.
Plaatide tõmbamine, plaatide (kraavide) imemine ja katuseharja tõukamine võivad samuti kaasa aidata plaadi liikumisele. Plaatide tõmbamine ja plaatide imemine tähendavad, et laskuva plaadi mass tõmbab madalama litosfääri plaadi üle astenosfääri ja subduktsiooni tsooni.
Ridge push ütleb, et kui vähem tihe uus ookeaniliste servade keskele tõusev magma jahtub, suureneb materjali tihedus. Suurenenud tihedus kiirendab litosfääri plaati subduktsiooni tsooni poole.
Konvektsioonivoolud ja geograafia
Soojusülekanne toimub ka atmosfääris ja hüdrosfääris, et nimetada kahte maakihti, milles toimub konvektsioonivool. Päikesest kiirgav soojendus soojendab Maa pinda. See soojus kandub juhtivuse kaudu külgnevasse õhumassi. Soojendatud õhk tõuseb ja see asendatakse jahedama õhuga, luues atmosfääris konvektsioonivoolu.
Samamoodi kannab päikese soojendatud vesi juhtivuse kaudu soojust madalamatele veemolekulidele. Õhutemperatuuri langedes liigub allpool olev soojem vesi pinna poole tagasi ja külmem pinnavesi vajub, tekitades hüdrosfääris hooajalisi konvektsioonivoolusid.
Lisaks liigutab Maa pöörlemine sooja vett ekvaatorilt pooluste poole, mille tagajärjel tekivad ookeanihoovused, mis liiguvad soojuse ekvaatorilt poolustele ja lükkavad külma vett poolustest ekvaatori poole.