Περιεχόμενο
- Μεταφορά θερμότητας ή μετακίνηση θερμότητας
- Σύγχρονα ρεύματα στο μανδύα
- Μετακίνηση των τεκτονικών πλακών
- Σύγχρονα ρεύματα και γεωγραφία
Όταν ο Alfred Wegener πρότεινε για πρώτη φορά ότι οι ηπείρους είχαν μεταφερθεί στις σημερινές θέσεις τους, λίγοι άνθρωποι άκουγαν. Σε τελική ανάλυση, ποια δυνατή δύναμη θα μπορούσε να μετακινήσει κάτι τόσο μεγάλο όσο μια ήπειρο;
Ενώ δεν ζούσε αρκετά για να δικαιωθεί, ο Wegeners υποθέτει ότι η ηπειρωτική ολίσθηση εξελίχθηκε στη θεωρία της τεκτονικής πλάκας. Ένας μηχανισμός για τη μετακίνηση των ηπείρων περιλαμβάνει ρεύματα μεταφοράς στο μανδύα.
Μεταφορά θερμότητας ή μετακίνηση θερμότητας
Η θερμότητα μετακινείται από περιοχές υψηλότερης θερμοκρασίας σε περιοχές χαμηλότερης θερμοκρασίας. Οι τρεις μηχανισμοί μεταφοράς θερμότητας είναι η ακτινοβολία, η αγωγιμότητα και η μεταφορά.
Η ακτινοβολία μετακινεί ενέργεια χωρίς επαφή μεταξύ των σωματιδίων, όπως η ακτινοβολία της ενέργειας από τον Ήλιο στη Γη μέσω του κενού του χώρου.
Η μεταφορά μεταφέρει ενέργεια από ένα μόριο σε άλλο μέσω της επαφής, χωρίς κίνηση σωματιδίων, όπως όταν ζεσταίνεται από τον ήλιο ή το νερό θερμαίνει τον αέρα ακριβώς πάνω.
Η μεταφορά πραγματοποιείται μέσω της κίνησης των σωματιδίων. Καθώς τα σωματίδια θερμαίνονται, τα μόρια κινούνται γρηγορότερα και ταχύτερα, και καθώς τα μόρια κινούνται, μειώνεται η πυκνότητα. Το θερμότερο, λιγότερο πυκνό υλικό αυξάνεται σε σύγκριση με το περιβάλλον ψυγείο, υλικό υψηλότερης πυκνότητας. Ενώ η μετατροπή γενικά αναφέρεται στη ροή ρευστού που λαμβάνει χώρα σε αέρια και υγρά, συμβαίνει η μεταφορά σε στερεά όπως το μανδύα αλλά με βραδύτερο ρυθμό.
Σύγχρονα ρεύματα στο μανδύα
Η θερμότητα στο μανδύα προέρχεται από τον τετηγμένο εξωτερικό πυρήνα της Γης, τη διάσπαση των ραδιενεργών στοιχείων και, στο ανώτερο μανδύα, την τριβή από τις φθίνουσες τεκτονικές πλάκες. Η θερμότητα στον εξωτερικό πυρήνα προκύπτει από την υπολειμματική ενέργεια από τα διαμορφωτικά γεγονότα της Γης και την ενέργεια που παράγεται από την αποσύνθεση των ραδιενεργών στοιχείων. Αυτή η θερμότητα θερμαίνει τη βάση του μανδύα σε περίπου 7.230 ° F. Στο όριο του μανδύα-φλοιού. η θερμοκρασία των μανδύων εκτιμάται σε 392 ° F.
Η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των άνω και κάτω ορίων του μανδύα απαιτεί μεταφορά θερμότητας. Ενώ η αγωγιμότητα φαίνεται να είναι η πιο προφανής μέθοδος μεταφοράς θερμότητας, η μεταφορά συμβαίνει επίσης στο μανδύα. Το θερμότερο, λιγότερο πυκνό υλικό πέτρα κοντά στον πυρήνα κινείται αργά προς τα πάνω.
Σχετικά πιο δροσερό βράχο από ψηλότερα στο μανδύα αργά βυθίζεται προς το μανδύα. Καθώς το θερμότερο υλικό ανεβαίνει, ψύχεται επίσης, τελικά ωθείται στην άκρη με το θερμότερο υλικό που ανεβαίνει και βυθίζεται πίσω προς τον πυρήνα.
Το υλικό του μανδύα ρέει αργά, όπως οι παχύρρευστες ασφάλτινες ή ορεινές παγετώνες. Ενώ το υλικό του μανδύα παραμένει στερεό, η θερμότητα και η πίεση επιτρέπουν ρεύματα μεταφοράς για τη μετακίνηση του υλικού του μανδύα. (Βλ. Πηγές για ένα διάγραμμα για τη θέρμανση του μανδύα.)
Μετακίνηση των τεκτονικών πλακών
Η τεκτονική πλάκας παρέχει μια εξήγηση για τις Wegeners παρασύροντας τις ηπείρους. Η τεκτονική πλάκας, εν συντομία, δηλώνει ότι η επιφάνεια της Γης διασπάται σε πλάκες. Κάθε πλάκα αποτελείται από πλάκες λιθοσφαίρας, το βραχώδες εξωτερικό στρώμα της Γης, που περιλαμβάνει το φλοιό και το ανώτατο μανδύα. Αυτά τα λιθοσφαιρικά κομμάτια κινούνται στην κορυφή της ασηνόσφαιρας, μια πλαστική στρώση μέσα στο μανδύα.
Τα ρεύματα μεταφοράς στο εσωτερικό του μανδύα παρέχουν μία πιθανή κινητήρια δύναμη για την κίνηση της πλάκας. Η πλαστική κίνηση του υλικού από το μανδύα κινείται σαν τη ροή των παγετώνων των βουνών, φέρνοντας τις λιθοσφαιρικές πλάκες, καθώς η κίνηση της μεταφοράς στο μανδύα κινεί την αστενόσφαιρα.
Το τράβηγμα της πλάκας, η αναρρόφηση της πλάκας (τάφρου) και η ώθηση της κορυφογραμμής μπορούν επίσης να συμβάλλουν στην κίνηση της πλάκας. Η έλξη της πλάκας και η αναρρόφηση της πλάκας σημαίνουν ότι η μάζα της φθίνουσας πλάκας τραβά την κατακόρυφη λιθοσφαιρική πλάκα κατά μήκος της ασηνόσφαιρας και στη ζώνη υποδιέγερσης.
Το push ridge λέει ότι καθώς το λιγότερο πυκνό νέο μάγμα που ανεβαίνει στο κέντρο των ωκεάνιων κορυφογραμμών ψύχεται, η πυκνότητα του υλικού αυξάνεται. Η αυξημένη πυκνότητα επιταχύνει την λιθοσφαιρική πλάκα προς τη ζώνη υποδιέγερσης.
Σύγχρονα ρεύματα και γεωγραφία
Η μεταφορά θερμότητας συμβαίνει επίσης στην ατμόσφαιρα και στην υδροσφαιρία, για να αναφέρουμε δύο στρώματα γης στα οποία ρέουν ρεύματα μεταφοράς. Η ακτινοβολούμενη θέρμανση από τον ήλιο θερμαίνει την επιφάνεια της Γης. Αυτή η ζεστασιά μεταφέρεται στην παρακείμενη μάζα αέρα μέσω αγωγιμότητας. Ο ζεστός αέρας ανεβαίνει και αντικαθίσταται από ψυχρότερο αέρα, δημιουργώντας ρεύματα μεταφοράς στην ατμόσφαιρα.
Ομοίως, το νερό που θερμαίνεται από τον ήλιο μεταφέρει τη θερμότητα σε χαμηλότερα μόρια νερού μέσω αγωγιμότητας. Καθώς οι θερμοκρασίες του αέρα πέφτουν, ωστόσο, το θερμότερο νερό κάτω απομακρύνεται προς την επιφάνεια και τα ψυχρότερα επιφανειακά νερά βυθίζονται δημιουργώντας εποχιακά ρεύματα μεταφοράς στην υδροσφαίρα.
Επιπλέον, η περιστροφή της Γης μετακινεί θερμό νερό από τον ισημερινό προς τους πόλους, με αποτέλεσμα τα ωκεάνια ρεύματα που μετακινούν τη θερμότητα από τον ισημερινό στους πόλους και ωθούν το κρύο νερό από τους πόλους προς τον ισημερινό.