КОНВЕ́КЦИЯ

КОНВЕ́КЦИЯ в мантии, медленная циркуляция неоднородных по составу, температуре и вязкости масс в мантии Земли. Возникает в том случае, когда т. н. силы плавучести (выталкивающие силы в среде с изменяющейся плотностью), действующие на слой мантии, превышают вязкое сопротивление среды. Критерием возникновения К. в мантии Земли является превышение Рэлея числом его критического значения (ок. 10³). Оценки числа Рэлея для мантии лежат в интервале 10⁶–10⁷. Таким образом, мантия Земли находится в режиме интенсивной К., которая может быть вызвана следующими причинами: 1) подводом мощного теплового потока к нижней границе мантии; 2) внутренним подогревом мантии, связанным с наличием радиоактивных источников; 3) существованием горизонтального геотермического градиента. Характер и масштаб К. зависят от вязкости мантии, распределения и мощности источников тепла и др. К. в мантии – основной механизм переноса тепла из глубоких внутренних слоёв Земли к её поверхности. Потери тепла с земной поверхности в форме теплового потока приводят к остыванию Земли, в то время как глубинные источники тепла нагревают её. Следствием этих разнонаправленных процессов является эволюция теплового поля Земли, в значительной степени определяемая К. в мантии.

На поверхности Земли наблюдается ряд явлений, связанных с К. в мантии. Это вынос горячего вещества на поверхность океанического дна в осевых зонах срединно-океанических хребтов, вулканические процессы над горячими точками, погружение холодного вещества литосферных плит в мантию в зонах субдукции и горизонтальное движение литосферных плит.