Wie kommt es zu Konvektionsströmen?
Wenn sich Gesteinsmaterial im Erdmantel erhitzt, reduziert sich seine Dichte und es steigt zur Oberfläche auf, wo es dann wieder abkühlt und absinkt. Diesen Prozess, des Aufheizens, Aufsteigens, Abkühlens und Absinkens – ähnlich wie kochendes Wasser in einem Topf – nennt man Konvektionsstrom.
Was sind konvektionsströme leicht erklärt?
Bei der Konvektion nimmt ein strömendes Fluid Wärme entweder auf oder gibt sie ab. Dazu überströmt es die Oberfläche eines anderen Mediums wodurch es zu einer Angleichung der Temperaturen kommt. Das andere Medium kann dabei entweder ein Festkörper sein oder ebenfalls ein Fluid.
Wo finden konvektionsströme statt?
Der Erdmantel ist nicht starr, vielmehr finden in ihm sehr langsame Bewegungen statt. Es handelt sich um Konvektionsströme, die durch die Temperaturunterschiede zwischen dem oberen und unteren Mantelbereich verursacht werden. Diese Konvektionsströme sind eine der treibenden Kräfte der Plattentektonik.
Was sind Konvektionsströme im Erdinneren?
Ein wichtiger Motor dieser Bewegung, der Plattentektonik, sind langsame Wärmeströme, so genannte Konvektionsströme im Erdmantel. Die Ursache der Konvektion sind Temperaturunterschiede zwischen dem Erdinneren und der Erdoberfläche.
Was geschieht bei der Mantelkonvektion?
Als Mantelkonvektion werden die langsamen Ströme des Magmas im Erdinneren bezeichnet. Diese Ströme entstehen dadurch, dass die Erde ständig versucht, die Temperatur zwischen Erdkern und Erdoberfläche auszugleichen. Dies ist vergleichbar mit dem auf- und absteigenden Wasser in einem Kochtopf.
Was ist die Erzeugung von Konvektionsströmen?
Die Erzeugung von Konvektionsströmen basiert auf drei physikalischen Annahmen: Vorhandensein einer Wärmequelle . Wärmequelle ist erforderlich, da Konvektionsströme durch Dichteunterschiede im Fluid aufgrund von Temperaturgradienten erzeugt werden.
Wie kann man die thermische Konvektion untersuchen?
In der Theorie kann man jede thermische Konvektion untersuchen, indem man Annahmen über die Massen- und Temperaturverteilung trifft und die zugehörigen mathematischen Gleichungen auf dem Computer löst. Als Beispiel zeigt die Abbildung eine konvektierende Schicht mit Ra = 10^6, konstanter Viskosität, von unten geheizt.
Was ist eine Mantelkonvektion?
Da dies aber mit einer Schrumpfung des Erdkerns einhergeht, trägt mindestens die gravitative Bindungsenergie zum konvektiven Energietransport Richtung Erdmantel und damit auch zum „Antrieb“ des Geodynamos bei. Mantelkonvektion ist somit eine thermische Konvektion, bei der die Heizung von unten durch den Erdkern erfolgt, der dadurch gekühlt wird.
Wie viel Wärme braucht man für eine Mantel-Konvektion?
Insgesamt transportiert die Mantel-Konvektion einen Wärmestrom von 3,5×10 13 W (entsprechend 35 TW ). Die Umwälzungen laufen sehr langsam mit vertikalen und horizontalen Strömungsgeschwindigkeiten von einigen Zentimetern pro Jahr ab, wie man indirekt aus der Seismologie und Satellitengeodäsie erschließen kann.