پیش‌نویس:انتقال (فیزیک)

انتقال (ادوکشن Advection) که وزش هم گفته می شود، در فیزیک، مهندسی و علوم زمین به معنی جابه جایی ماده از طریق حرکت توده ای است. خواص ماده همراه آن منتقل می شوند. عموما اغلب ماده منتقل شونده سیال است. خواصی که همراه ماده منتقل می شوند خواص پایسته همانند انرژی هستند. مثالی از انتقال، جابه جایی آلاینده یا گل و لای در یک رودخانه از طریق جریان سیال توده ای آب است. مثال رایج دیگری از انتقال، انرژی یا انتالپی است. در اینجا منظور از سیال هر ماده دارای انرژی گرمایی مانند آب یا هوا است. 

سیال در طی انتقال برخی کمیت های پایسته یا مواد را منتقل می کند. حر کت سیال به صورت یک میدان برداری در ریاضیات توصیف می شود. ماده منتقل شده یا یک میدان اسکالر که نشان دهنده توزیع آن در فضا است، توصیف می شود. در انتقال حتما باید جریانی در سیال وجود داشته باشد. به این دلیل، در اجسام صلب انتقال رخ نمی دهد. انتقال، جابه جایی ماده در فرایند های پخش مولکولی را شامل نمی شود.

گاهی اوقات، انتقال  با پدیده کلی تر همرفت (convection) اشتباه گرفته می شود. همرفت ترکیبی از جابه جایی انتقالی و جابه جایی پخشی است.

در هواشناسی و اقیانوس شناسی فیزیکی، انتقال اغلب به به جابه جایی برخی خواص اتمسفر یا اقیانوس از قبیل گرما، رطوبت، ... اشاره دارد. انتقال برای تشکیل ابرهای باران زا اهمیت دارد.

تفاوت بین انتقال و همرفت

واژه انتقال گاهی اوقات هم معنی همرفت به کار می رود. با این حال از نظر فنی، همرفت نوعی جابه جایی شامل هم انتقال و هم پخش است. جابه جایی انتقالی حرکت برخی چیزها را با جریان توده ای مانند جریان رودخانه را توصیف می کند.

هواشناسی

در هواشناسی و اقیانوس شناسی فیزیکی، منظور از انتقال جابه جایی افقی برخی خصوصیات اتمسفر یا اقیانوس، از قبیل گرما، رطوبت یا Salinity است و همرفت عموما به جابه جایی عمودی (انتقال عمودی) اشاره دارد. 

ریاضیات انتقال

معادله انتقال یک معادله دیفرانسیل جزئی است که حرکت یک میدان اسکار پایسته را وقتی با یک میدان برداری سرعت منتقل می شود را توصیف می کند. این معادله از قانون پایستگی میدان اسکالر همراه با قضیه گاوس به دست می آید.

یک مثال روشن از انتقال، جابه جایی جوهر است که در رودخانه پخش می شود. رودخانه که جریان دارد، جوهر از طریق انتقال به پایین دست رودخانه حرکت می کند. جابه جایی آب جوهر را هم جابه جا می کند. اگر جوهر به دیاچه ساکن بدون جریان آب اضافه شود جوهر از نقطه منبع به اطراف آن در آب پراکنده می شود. در این حالت انتقال گفته نمی شود بلکه این حالت پخش است و نوعی همرفت رخ می دهد.

معادله انتقال

در مختصات دکارتی، عملگر انتقال به صورت زیر است

$\mathbf {u} \cdot \nabla =u_{x}{\frac {\partial }{\partial x}}+u_{y}{\frac {\partial }{\partial y}}+u_{z}{\frac {\partial }{\partial z}}$.

مراجع

ترجمه از ویکی پدیای انگلیسی به تاریخ 10 ژوئن 2017