Convezione

La convezione è un tipo di trasporto di materia e di energia causato da un gradiente di pressione e dalla forza di gravità. La convezione è caratterizzabile da moti di circolazione interni ad un fluido.

Se il moto convettivo è associato ad uno scambio di calore si parla di convezione termica. La convezione termica è di fatto uno dei 3 modi in cui si trasmette il calore (convezione, conduzione e irragiamento). Il calore che un dato sistema può cedere (ad altri sistemi, al suo interno o all’ambiente circostante) non può che essere uguale a quello che l’altro sistema riceve e per il secondo principio della termodinamica spontaneamente il calore viene ceduto dal sistema a maggior temperatura verso quello a minore temperatura. Il fenomeno della convezione termica si ottiene quando un fluido (può essere l’acqua o l’aria) entra in contatto con un corpo la cui temperatura è maggiore di quella del fluido stesso. Aumentando di temperatura per conduzione, il fluido a contatto con l’oggetto si espande e diminuisce di densità e a causa della spinta di Archimede sale essendo meno denso del del fluido che lo circonda che è più freddo (generando moti convettivi in cui il fluido caldo sale verso l’alto e quello freddo scende verso il basso).

In atmosfera una temperatura più elevata determina maggiore convezione. La Terra ospita contemporaneamente qualche centinaio di tempeste tropicali. La fenomenologia di queste tempeste dipende sostanzialmente dal contenuto di vapore acqueo e dalla temperatura). Queste tempeste possono trasferire enormi quantità di energia dalla superficie allo spazio. Senza questo trasferimento di energia la superficie terrestre sarebbe significativamente più calda.  La convezione mantiene ai tropici una temperatura realtivamente stabile, anche con l’aumento in atto delle temperature medie causato dai cambiamenti climatici; infatti un maggior riscaldamento aumenta di intensità la convezione al punto da compensare l’aumento delle stesse temperature connesse all’aumento della concentrazione di CO2.