沒有重力就不會有大的對流
對流
convection
流體（氣體或液體）通過自身各部分的宏觀流動實(shí)現(xiàn)熱量傳遞的過程.因流體的熱導(dǎo)率很小,通過熱傳導(dǎo)傳遞的熱量很少,對流是流體的主要傳熱方式.對流可分為自然對流和強(qiáng)迫對流.流體內(nèi)的溫度梯度會引起密度梯度,若低密度流體在下 ,高密度流體在上, 則將在重力作用下自然對流.冬天室內(nèi)取暖就是借助于室內(nèi)空氣的自然對流來傳熱的,大氣及海洋中也 存在自然對流 . 靠外來作用使流體循環(huán)流動,從而傳熱的是強(qiáng)迫對流.
大氣對流
atmospheric convection
大氣中的一團(tuán)空氣在熱力或動力作用下的垂直上升運(yùn)動.通過大氣對流一方面可以產(chǎn)生大氣低層與高層之間的熱量、動量和水汽的交換,另一方面對流引起的水汽凝結(jié)可能產(chǎn)生降水.熱力作用下的大氣對流主要是指在層結(jié)不穩(wěn)定的大氣中,一團(tuán)空氣的密度小于環(huán)境空氣的密度,因而它所受的浮力大于重力,則在凈的阿基米德浮力作用下形成的上升運(yùn)動.在夏季經(jīng)常見到的小范圍的、短時(shí)的、突發(fā)性的和由積雨云形成的降水,常是熱力作用下的大氣對流所致.動力作用下大氣對流主要是指在氣流水平輻合或存在地形的條件下所形成的上升運(yùn)動.在大氣中大范圍的降水常是鋒面及相伴的氣流水平輻合抬升作用形成的,而在山脈附近的固定區(qū)域產(chǎn)生的降水常是地形強(qiáng)迫抬升所致.一些特殊的地形（如喇叭口狀的地形）所形成的大氣對流既有地形抬升的作用,也有地形使氣流水平輻合的作用.
一方面熱力和動力作用可以形成大氣對流,另一方面大氣對流又可以影響大氣的熱力和動力結(jié)構(gòu),這就是大氣對流的反饋?zhàn)饔?在大氣所處的熱帶地區(qū),這種反饋?zhàn)饔糜葹橹匾?大氣對流形成的水汽凝結(jié)加熱常是該地區(qū)大范圍大氣運(yùn)動的重要能源.
對流層
troposphere
位于大氣的最低層,集中了約75％的大氣質(zhì)量和90％以上的水氣質(zhì)量.其下界與地面相接,上界高度隨地理緯度和季節(jié)而變化.在低緯度地區(qū)平均高度為17～18千米,在中緯度地區(qū)平均為10～12千米,極地平均為8～9千米；夏季高于冬季.
對流層中,氣溫隨高度升高而降低,平均每上升100米,氣溫約降低0.65℃.由于受地表影響較大,氣象要素（氣溫、濕度等）的水平分布不均勻.空氣有規(guī)則的垂直運(yùn)動和無規(guī)則的亂流混合都相當(dāng)強(qiáng)烈.上下層水氣、塵埃、熱量發(fā)生交換混合.由于90％以上的水氣集中在對流層中,所以云、霧、雨、雪等眾多天氣現(xiàn)象都發(fā)生在對流層.
對流層中從地面到 1～2 千米的一層受地面起伏、干濕、冷暖的影響很大,稱為摩擦層（或大氣邊界層）.摩擦層以上受地面狀況影響較小,稱為自由大氣.對流層與其上的平流層之間存在一過渡層,稱為對流層頂,厚度約幾百米到2千米 . 對流層頂附近氣溫隨高度升高變 化的幅度發(fā)生突變,或隨高度增加溫度降低幅度變小,或隨高度增加溫度保持不變,或隨高度增加溫度略有增高.對垂直運(yùn)動有很強(qiáng)的阻擋作用.
地幔對流說
mantle convection hypothesis
一種說明地球內(nèi)部物質(zhì)運(yùn)動和解釋地殼或巖石圈運(yùn)動機(jī)制的假說.它認(rèn)為在地幔中存在物質(zhì)的對流環(huán)流.在地幔的加熱中心,物質(zhì)變輕,緩慢上升形成上升流,到軟流圈頂轉(zhuǎn)為反向的平流,平流一定距離后與另一相向平流相遇而成為下降流,繼而又在深處相背平流到上升流的底部,補(bǔ)充上升流,從而形成一個(gè)環(huán)形對流體.對流體的上部平流馱著的巖石圈板塊作大規(guī)模的緩慢的水平運(yùn)動.在上升流處形成洋中脊,下降流處造成板塊間的俯沖和大陸碰撞.
1928 年英國地質(zhì)學(xué)家 A.霍姆斯認(rèn)為上升流處地殼裂開,形成新的大洋底,對流的下降流處地殼擠壓形成山脈.1939年D.T.格里格斯提出,由于巖石熱傳導(dǎo)不良,放射熱的聚集導(dǎo)致對流.60年代后期板塊構(gòu)造學(xué)建立以后,地幔對流運(yùn)動被普遍認(rèn)為是板塊運(yùn)動的驅(qū)動力.
地球巖石圈下的軟流圈有10％的融熔體.巖石圈以下的固體地幔因高溫高壓而表現(xiàn)為像粘滯液體一樣的韌性,并能產(chǎn)生流動.地幔中因放射性同位素蛻變產(chǎn)生熱而加溫,密度變小,于是輕物質(zhì)向上、重物質(zhì)向下運(yùn)動,以便達(dá)到最低位能的穩(wěn)定狀態(tài),這就是地幔對流,速度非常慢,其上升流可持續(xù)幾千萬年到幾億年.
地震波速的各向異性的發(fā)現(xiàn),以及由此提出的地幔對流引起晶體定向排列的假說,有力地支持了地幔對流說.J.摩根在20世紀(jì)70年代提出了一種單軸羽狀地幔對流模式.對流體以每年幾厘米的速度從地幔底部升起,形成以上升流為軸心,下降流在外的圓筒狀對流體.上升流所對著的地殼區(qū)域就是熱點(diǎn).