Cicli di convezione fanno circolare l'aria e distribuiscono energia termica sulla superficie della terra. I cicli sono complicati. Comprensione scientifica delle interazioni dei modelli di circolazione globale e formazione di nubi "è ancora in uno stato abbastanza primitivo," secondo D. Randall in un "Bollettino della società meteorologica americana." Sappiamo che coinvolge convezione acqua, temperatura, alzandosi e abbassandosi formazione aria e cloud.
Acqua
L'acqua è una componente necessaria del ciclo a convezione. L'acqua esiste in tre stati: solido, liquido e gas. L'acqua in forma gassosa è denominata vapore acqueo. L'aria umida è aria pesante con vapore acqueo. Le goccioline di vapore acqueo forme di coalescenza intorno a nuclei di condensazione della nube, che sono minuscole particelle di sale, solfato o nitrato di aerosol o particelle in fumo. Goccioline congelate diventano cristalli di ghiaccio. Una nuvola può essere composto da gocce d'acqua, cristalli di ghiaccio o una combinazione di entrambi. Le goccioline di unirsi per formare gocce di pioggia. Join di cristalli di ghiaccio a fiocchi di neve forma.
Termiche
Terra assorbe calore dal sole, quindi irradia quel calore nuovamente dentro l'atmosfera. Questa radiazione di onda lunga forma celle di convezione che trasferiscono il calore principalmente in senso verticale, che forma una colonna capace di galleggiare, aumento dell'aria chiamato una termica. Termiche trasportano vapore acqueo verso l'alto con loro per mezzo di evaporazione.
Temperatura
Finché la temperatura all'interno termico è superiore alla temperatura di aria circostante, la termica continua a salire. Come l'aria nella termica aumenta, tuttavia, si espande a causa di riduzione della pressione atmosferica e la temperatura scende un importo specifico per ogni piede di ascensione. Questo è noto come raffreddamento adiabatico. Spinta di galleggiamento è perso quando le temperature diminuiscono.
Formazione di nubi
Come la temperatura in un falls termica, l'energia cinetica delle molecole di vapore acqueo rallenta. Vapore acqueo comincia a precipitare in minuscole goccioline d'acqua. Nuvole, composte da milioni di queste goccioline, cominciano a formarsi. Una pentola di acqua bollita sulla stufa viene illustrato questo processo. L'acqua è riscaldata dal bruciatore, come l'aria viene riscaldata dal calore che si irradia dalla terra. L'acqua calda aumenta, come una termica. Quando si raffredda come sfugge la pentola, il vapore acqueo si condensa per diventare vapore, come una piccola nuvola.
Tipi di nuvole
Una volta nuvole iniziano a formarsi, evaporazione ai loro bordi si raffredda l'aria, causandone a placarsi, o affondare. Convezione e cloud verticale crescita è limitata da questo processo. Cumulus nuvole forma, che sono tipici di bel tempo. Uno strato di aria instabile, alimentato dal calore latente rilasciato dal vapore acqueo condensa in acqua, permette più convezione, nube verticale costante crescita e la formazione di cumulonembi, che sono tipiche di temporali.
Cumulonembi
La verticale torri che forma in cumulonembi 10 chilometri di alte alle più alte latitudini e quanto 20 chilometri nei pressi dell'equatore. Non superano queste altezze, perché questo è dove essi urtare contro la tropopausa. La tropopausa è il confine tra la troposfera e nella stratosfera, il punto in cui aria ottiene non più freddi come altitudine aumenta. Cime di cumulonembi appiattiscono contro la tropopausa in forme caratteristica incudine. Grandi aggregazioni di cumulonembi formate da correnti ascensionali rotante profondi sono chiamate supercelle. Essi producono fulmini, grandine e forti venti.
Precipitazione
Precipitazioni si verifica quando la temperatura alta nell'atmosfera è sotto lo zero, come è tipico di cumulonembi. Forma cristalli di ghiaccio e cadere verso terra, raccogliendo a fiocchi di neve forma. Quando la temperatura supera i 32 gradi Fahrenheit, i fiocchi di neve si fondono e diventano gocce di pioggia.
Convezione globale
Le cellule convettive generalmente spostare aria dall'equatore verso i poli. Tre tipi di cellule convettive cooperano per mantenere tutto il mondo a circolazione d'aria. Celle di Hadley governano climi tropicali e subtropicali. Si muovono aria basse latitudini verso l'equatore, dove sorge e si muove verso i pali nell'atmosfera superiore. Le Ferrell sono cellule di media latitudine che si muovono verso i poli ed est vicino alla superficie e verso l'equatore e westerly ad alti livelli. Aumento di cellule polari e viaggio verso i pali, dove si affondano, formando aree di alta pressione e divergono verso l'esterno. Venti Polari sulla superficie sono spira.