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¿Qué son las corrientes de convección?

La energía se manifiesta de múltiples formas y una de ellas es el calor que se mueve de un punto a otro constantemente. Proceso conocido con el nombre de transferencia de calor, consiste en el intercambio de energía en forma de calor, entre distintos cuerpos o entre diferentes partes de un cuerpo que estén a temperaturas desiguales.

Maneras de transferir calor

Existen tres modos de transferencia de calor, estos pueden producirse a la vez, aunque por lo general predomina uno sobre los otros dos. Entre ellos, está la convección, transporte de calor por medio del movimiento de fluidos. La convección se produce únicamente por medio de materiales líquidos, gaseosos o plasma. En pocas palabras, cada vez que se transporta calor desde una zona de alta temperatura a una zona de temperatura baja, la convección está siendo presente. Pues, se encarga de llevar a cabo todo el proceso.

Los procesos conectivos son más comunes en las capas del planeta Tierra de lo que podemos creer. No solo están presentes en la atmósfera e hidrósfera, en determinadas condiciones físicas, también pueden darse en los sólidos de la litósfera.

El proceso de las corrientes de convección se debe al cambio de temperatura en función a la distancia. En medio de dicho proceso los materiales con mayor temperatura suben a la superficie exterior por ser más ligeros. Mientras que con los materiales fríos pasa todo lo contrario, yéndose hacia el fondo por ser más pesados. Este es el movimiento que crea patrones de circulación conocidos como corrientes de convección en la atmósfera, en el agua, y en el manto de la tierra.

¿Cómo sucede todo esto?

Al generarse una diferencia de temperatura en una masa, indiferentemente si se encuentra en estado líquido o gaseoso, se produce un movimiento de fluido. Movimiento que se encargará de transferir el calor (por convección) de la parte más caliente hacia la menos caliente.

Esta transferencia concluye cuando toda la temperatura de la masa alcanza su equilibrio, al calentarse un segmento de este su densidad suele disminuir y asciende. Mientras que el fluido menos caliente y más denso desciende, con lo que se inicia el movimiento circulatorio que permite la homogenización de la temperatura y es la diferencia de densidad en el fluido lo que contribuye al movimiento.

Hablando de algunos aspectos más técnicos, los cuerpos no contienen calor sino energía térmica, el calor es la transferencia de energía entre dos cuerpos. El calor se mide en Julios en el Sistema Métrico Internacional aunque puede que la medida más conocida sean las calorías.

Un ejemplo muy fácil de comprender es aplicando calor en un recipiente lleno de fluido. EL calor se encargará de generar movimiento, haciendo que el fluido espeso desplace el ligero a la parte superior del recipiente. Este movimiento que acompaña a la transmisión del calor se denomina convección libre.

 

Las corrientes de convección de las capas del planeta

Las corrientes de convección son extremamente importantes para el movimiento de los fluidos en la tierra. Estas impulsan las corrientes oceánicas de la tierra, el clima atmosférico y la geología.

La Litosfera, aunque es considerada como sólida, se comporta como una “plastilina”, es decir se deforma y se estira sin romperse a causa de las altas temperaturas a las que se encuentra. En las zonas en contacto con el núcleo hace mucho calor por eso grandes masas de roca se funden y al ser más ligeras suben lentamente por el manto, produciendo unas corrientes calientes llamadas “plumas o penachos térmicos”. Algunos de ellos alcanzan la litosfera, la atraviesan y se crean los volcanes.

La convección en la atmósfera terrestre involucra la transferencia de enormes cantidades del calor absorbido por el agua. Forma nubes de gran desarrollo vertical, estas nubes son las típicas portadoras de tormentas eléctricas y de grandes precipitaciones.

El proceso que origina la convección en el seno de la atmósfera terrestre es sumamente importante y genera una serie de fenómenos fundamentales en la explicación de los vientos en la formación de nubes, vaguadas, ciclones, anticiclones, precipitaciones, entre otras.

Cuando el proceso de convección de calor en la atmósfera se inicia, las leyes físicas están activas para ejercer la cantidad de termodinámica necesaria. Cosa que permite que muchos otros procesos, en su mayoría físicos, de la tierra se lleven a cabo. Sin el mecanismo de las corrientes de convención, los fenómenos naturales difícilmente se llevarían a cabo.