Τι είναι ένα κελί μεταφοράς;

Η διαδικασία μεταφοράς είναι το κύριο μέσο μεταφοράς θερμότητας μέσα σε ένα υγρό που εκτίθεται σε πηγή θερμότητας.Συνήθως, το υγρό, το οποίο μπορεί να είναι υγρό ή αέριο, θερμαίνεται από κάτω από μια ζεστή επιφάνεια.Η αύξηση της θερμοκρασίας έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της πυκνότητας, προκαλώντας την αύξηση του υγρού και το πιο δροσερό υγρό να ρέει προς τα μέσα για να το αντικαταστήσει.Καθώς αυξάνεται, χάνει τη θερμότητα στο περιβάλλον του, γίνεται πιο πυκνότερη και βαρύτερη από το υγρό κάτω.Δεν μπορεί να κατεβεί μέσα από αυτό το αυξανόμενο υγρό, έτσι εξαπλώνεται οριζόντια πριν πέσει πίσω προς την επιφάνεια και να τραβήξει προς το σημείο εκκίνησης από το ανερχόμενο υγρό.Αυτό το σύστημα είναι γνωστό ως κύτταρο μεταφοράς και είναι ένα χαρακτηριστικό της δυναμικής ρευστού που μπορεί να παρατηρηθεί σε μια ποικιλία καταστάσεων, από το νερό που θερμαίνεται σε μια κατσαρόλα σε διαδικασίες σε πλανητική ή αστρική κλίμακα.

Η ατμόσφαιρα της Γης διαθέτει κύτταρα μεταφοράςΣε τεράστια κλίμακα: οι ισημερινές περιοχές λαμβάνουν περισσότερη θερμότητα από τον ήλιο από τους πόλους, προκαλώντας την αύξηση του ζεστού αέρα και στη συνέχεια να ρέει προς τα υψηλότερα γεωγραφικά πλάτη, όπου κατεβαίνει να ρέει προς τον ισημερινό, σχηματίζοντας ένα τεράστιο κελί μεταφοράς και από τις δύο πλευρές.Αυτά είναι γνωστά ως κύτταρα Hadley.Οι υδρατμοί στον ανερχόμενο αέρα συμπυκνώνουν καθώς ο αέρας ψύχεται σε υψηλότερα υψόμετρα και μπορεί να σχηματίσει πανύψηλα σύννεφα cumulonimbus που παράγουν καταιγίδες.Ο αέρας γενικά κατεβαίνει περίπου 30 μοίρες βόρεια και νότια του ισημερινού, οπότε έχει χάσει το μεγαλύτερο μέρος της υγρασίας του.Ως αποτέλεσμα, αυτές οι περιοχές είναι συνήθως ξηρές και περιέχουν μερικές από τις μεγάλες ερήμους του κόσμου.Η επακόλουθη κίνηση του αέρα πίσω προς τον ισημερινό είναι υπεύθυνος για τους εμπορικούς ανέμους.

Η θερμότητα από τον πυρήνα της Γης διατηρεί την κυκλοφορία του ζεστού, υγρού βράχου στο άνω μανδύα, σχηματίζοντας κύτταρα μεταφοράς κάτω από την κρούστα.Η προκύπτουσα κίνηση του λιωμένου ή ημι-molten βράχου οδηγεί τη διαδικασία γνωστή ως τεκτονική πλάκας που είναι υπεύθυνη για τη διάσπαση του φλοιού σε ηπειρωτικές "πλάκες" που κινούνται σε σχέση μεταξύ τους.Αυτό το φαινόμενο είναι υπεύθυνο για σεισμούς και ηφαιστειακή δραστηριότητα.Οι περιοχές της επιφάνειας της Γης που κάθονται ακριβώς πάνω από ένα κελί μεταφοράς μπορεί να χωριστεί και να μετακινηθεί, σχηματίζοντας νέες πλάκες, όπως στην κοιλάδα Rift της Αφρικής.Μια υπάρχουσα πλάκα, που προωθείται από τα ρεύματα μεταφοράς κάτω, μπορεί να ωθήσει σε μια άλλη πλάκα, κατασκευάζοντας οροσειρές όπως τα Ιμαλάια.

Κύτταρα μεταφοράς υπάρχουν επίσης στον ήλιο.Οι εικόνες της επιφάνειας του ήλιου αποκαλύπτουν μια κοκκώδη δομή που αποτελείται από φωτεινές, καυτές περιοχές που περιβάλλεται από πιο σκούρα, πιο δροσερά όρια.Κάθε κοκκός υποδεικνύει την κορυφή ενός κυττάρου μεταφοράς που σχηματίζεται από το πλάσμα που θερμαίνεται από κάτω και ανεβαίνει στην επιφάνεια, ψύξη και εξαπλώνεται και κατεβαίνει ξανά στο όριο.