#Конвекция

Конвекция (от лат. convectio — «принесение, доставка») — перенос теплоты в жидкостях, газах или сыпучих средах потоками вещества. Различают естественную, или свободную, конвекцию и вынужденную конвекцию, возникающую под воздействием внешних сил (ветер, насос, уклон и пр.).

Наиболее известна конвекция, связанная с неоднородным нагревом (нагревом снизу). Она является самым распространенным видом течений газов и жидкостей во Вселенной. Она определяет погоду в нижнем слое земной атмосферы, «работает» в морях и океанах, в недрах Земли, на Солнце и т.д. При этом виде конвекции нагретая часть среды, имеющая меньшую плотность, под воздействием выталкивающих (архимедовых) сил, начинает подниматься вверх, проходя мимо более холодных частей, одновременно с этим нагревая их и тем самым уменьшая интенсивность конвекции. Характерно, что движение вещества (жидкости или газа) происходит здесь в направлении, противоположном направлению силы тяжести. В невесомости такой вид конвекции невозможен.

Во второй половине прошлого века ученые установили, что дрейф континентов вызывается именно конвекцией. До этого теория о дрейфе континентов была лишь неподтвержденной и активно оспариваемой гипотезой, поскольку никто не мог назвать силы, которая бы этот дрейф вызывала. Когда же концепция подземной конвекции получила признание, оказалось, что в роли жидкости в данном случае выступает твердая мантия, особенно в тех местах, где она лежит под скальным материалом большей плотности. Мощная континентальная плита перекрывает поток тепла из мантии, под плитой возникает восходящий поток и континенты расходятся в разные стороны. Впоследствии эту концепцию разрабатывали во многих лабораториях мира, причем большой вклад в неё был внесен в 70-х годах прошлого столетия академиком Георгием Голицыным. Разработанная им методика имеет приложения ко многим природным объектам — к мантии Земли, к ее жидкому ядру, океанам, атмосферам планет и звезд.

Конвекция была открыта в конце XVIII века англо-американским ученым и изобретателем Бенджамином Томпсоном, но, несмотря на активный к ней интерес, очень долгое время реальной теории конвекции (из-за высокой сложности расчетов) не существовало. Существовали лишь приближения, с годами становящиеся все более точными. Фактически и сегодня точной теории конвекции не существует, за исключением ряда ее частных случаев.

Изображение: Wikimedia Commons