משתמש:Slavd88/טיוטה
תא הסעה הוא מושג מתחום דינמיקת זורמים המתאר תופעה המתרחשת כאשר קיימים הפרשי צפיפות בתוך גוף של נוזל או גז. הפרשי צפיפות אלה גורמים לזרימה עולה ו\או יורדת, אשר מהווה מאפיין מרכזי בתא הסעה. כאשר נוזל בנפח מסויים מחומם, הוא מתפשט וצפיפותו יורדת ובכך יכולת הציפה שלו עולה ביחס לנוזל המקיף אותו. האזור הקר, בעלת הצפיפות הגבוהה יותר בתוך הנוזל, שוקע ומצטבר מטה תחת הנוזל החם, הצפוף פחות, דבר הגורם לנוזל החם יותר לעלות. תנועה מסוג זה נקראת הסעה, וחלק הנוזל הנע מיוחס לתא הסעה. סוג מסויים זה של הסעה, במקרה בו שכבה אופקית של נוזל מחוממת מלמטה, ידוע בשם הסעת ריילי-בנרד. הסעה לרוב דורשת שדה כבידתי, אך בניסויים במיקרו-כבידה, הסעה תרמית נצפתה ללא השפעות כבידתיות.[1]
נוזלים נכללים בתור חומרים המציגים את התכונות הנדרשות לתיאור זרימה; עם זאת, התנהגות זו אינה ייחודית לנוזלים. תכונות של זורם ניתנות לצפיה בגזים ואף במוצקים חלקיקיים (כגון חול, חצץ, ובאובייקטים גדולים יותר כמו במפולות סלעים).
תא הסעה נצפה במיוחד בתהליך היווצרות של עננים עם שחרור והובלה של אנרגיה. במהלך מעבר אוויר על הקרקע הוא סופג חום, מאבד את צפיפותו ונע מעלה לאטמוספירה. כאשר הוא מאולץ לאטמוספירה, שבה שורר לחץ אוויר נמוך, לא ניתן להכיל כמות כזאת של נוזל כמו בגובה נמוך יותר, כך שהנוזל משחרר את האוויר הלח שבו, בצורת גשם. בתהליך זה האוויר החם מקורר; הוא צובר צפיפות ונופל לכיוון כדור הארץ והתהליך חוזר על עצמו בצורה מחזורית.
תאי הסעה יכולים להיווצר בכל נוזל, כולל באטמוספירה של כדור הארץ (שבה הם נקראים תאי האדלי), מים רותחים, קערת מרק (שבו ניתן לזהות את התאים על ידי החלקיקים שהם מובילים, כגון גרגרי אורז), אוקיינוסים, או פני השטח של השמש. גודלם של תאי הסעה נקבע במידה רבה על ידי המאפיינים של הנוזל. תאי הסעה אף יכולים להתרחש כאשר החימום של הנוזל מבוצע בצורה אחידה.
תהליך[עריכת קוד מקור | עריכה]
גוף עולה של נוזל בדרך כלל מאבד חום כאשר הוא נתקל במשטח קר, כאשר הוא מחליף חום עם נוזל קר באמצעות חילוף ישיר, או כמו באטמוספירה של כדור הארץ, כאשר הוא מקרין חום. בשלב מסוים הנוזל הופך לצפוף יותר מהנוזל מתחתיו, שעדיין נמצא בעלייה. היות והוא לא יכול לרדת דרך הנוזל העולה, הוא נע לצד אחד. במרחק מסוים, הכוח שלו כלפי מטה מתגבר על הכוח העולה ממתחת, והנוזל מתחיל לרדת. במהלך הירידה, הוא מתחמם שוב באמצעות מגע עם משטח או באמצעות הולכה והתהליך חוזר על עצמו באופן מחזורי. אוויר מתחמם, צפיפותו יורדת והוא עולה. אחר כך אוויר מתקרר, צפיפותו עולה והוא שוקע.
בתוך הטרופוספירה של כדור הארץ[עריכת קוד מקור | עריכה]
סופות רעמים[עריכת קוד מקור | עריכה]
אוויר חם ניחן בצפיפות נמוכה יותר מאוויר קר, לכן אוויר חם עולה כאשר הוא נמצא בנוכחות אוויר קריר יותר, [2] בדומה לבלון אוויר חם כדוגמת כדור פורח. [3] עננים נוצרים כאשר אוויר חם יחסית הנושא לחות עולה בתוך אוויר קר יותר. עם עליית האוויר הלח, הוא מתקרר, מה שגורם לחלק מאדי המים בכיס האוויר העולה להתעבות. [4] כאשר הלחות מתעבה, היא משחררת אנרגיה המכונה חום כמוס, ובפרט החום הכמוס של היתוך, המאפשרת לצבורות האוויר העולות של אוויר להתקרר פחות מהאוויר מסביב, [5] מה שממשיך את התרוממות הענן. אם חוסר יציבות מספקת קיימת באטמוספירה, תהליך זה יימשך מספיק זמן לענני קומולונימבוס להיווצר, שאלה ענני סופות רעמים רוויים במשקעים. בדרך כלל, היווצרות של סופת רעמים כרוכה בקיום של 3 תנאים: לחות, מסת אוויר לא יציבה, וכוח הרמה (חום).
כל סופות הרעמים, ללא תלות בסוג, עוברות תהליך המורכב משלושה שלבים: 'שלב פיתוח', 'שלב התבגרות', ו'שלב התפוגגות'. [6] קוטרה של סופת רעמים ממוצעת עומד על 24 קילומטר. [7] בהתאם לתנאים השוררים באטמוספירה, שלושת השלבים הללו מתרחשים בממוצע לאורך פרק זמן של 30 דקות.
תהליכים אדיאבטיים[עריכת קוד מקור | עריכה]
חימום הנגרם על ידי דחיסה של אוויר יורד אחראי לתופעות חורפיות כגון רוח צ'ינוק (Chinnok winds), כפי שהיא מכונה בצפון מערב אמריקה, או רוח פן (Föhn) באלפים.
על פני השמש[עריכת קוד מקור | עריכה]
הפוטוספירה של השמש מורכבת מתאי הסעה הנקראים גרגרים (Granules), אשר מהווים עמודות עולות של פלזמה חמה (5,800 מעלות צלזיוס) בקוטר ממוצע של כ-1,000 קילומטרים. הפלזמה מתקררת תוך כדי שהיא עולה ויורדת במרווחים הצרים בין הגרגרים.