densitetsskillnader

Densitetsskillnader är variationer i densitet inom ett system. Skillnaden mellan två närliggande områden betecknas ofta som Δρ. Densitet är massa per volym, och skillnader uppstår främst genom variationer i temperatur, kemisk sammansättning och tryck. I gravitationsfält driver olika densiteter buoyantkrafter som orsakar vertikal rörelse och stratifikation.

Orsakerna till densitetsskillnader är främst temperaturvariationer och sammansättning. Varmare vätska eller gas är vanligen mindre tät än kallare. Ökad salinitet ökar vätskans densitet. Tryck ökar densiteten men effekterna är ofta mindre i jordnära sammanhang än temperatur och sammansättning.

Konsekvenserna är bland annat buoyant kraft och stabil eller instabil stratifiering. Om en tätare vätska ligger under en lättare är skikten stabila och blandningen begränsad. Om den tunga vätskan finns ovanför lättare uppstår konvektion och ökad blandning. Dessa processer driver bland annat väder och havsströmmar.

I atmosfären driver densitetsskillnader konvektion och molnbildning, medan i haven skapar de termokliner och halokliner som påverkar vertikal blandning och global cirkulation. Fenomen som Rayleigh-Taylor-instabilitet beskriver hur tunga vätskor ovanför lättare vätska bildar komplexa flöden under gravitationen.

Mätning och betydelse: Δρ anges i kg/m³. Densitet kan mätas med densitetsmätare, pycnometer, hydrometer eller refraktometri beroende på substansen. Kännedom om densitetsskillnader är viktig inom teknik, miljö och geovetenskap för att bedöma buoyancy, separation och spridning.