Для меня конвекция(естественная) это прежде всего нагрев вещества снизу.
Понятно.
Это простая ошибка.
Представьте себе, что мы взяли проём между наружным и внутренним стеклом, и разделили его пополам тонкой гибкой плёнкой (полиэтиленовой или мыльной, например). Плёнка находится в равновесии в вертикальном положении, пока температуры по обе стороны разные.
Но давайте теперь нагреем внутреннее стекло и охладим наружное. Столб воздуха, прилегающего к тёплому стеклу, будет иметь меньшую плотность, потому что воздух расширяется от нагревания. Столб воздуха, прилегающего к холодному стеклу, будет иметь сравнительно бо́льшую плотность. Давление воздуха меняется с высотой в соответствии с гидростатической формулой
Теперь посмотрим на разность давлений между "верхом" и "низом". В тёплом столбе воздуха
будет меньше, и поэтому разность давлений меньше (остальные множители неизменны). В холодном столбе воздуха
будет больше, и поэтому разность давлений больше. Поэтому на верху стекла давление в тёплом столбе будет больше, чем давление в холодном столбе. А в низу стекла - давление в холодном столбе будет больше, чем давление в тёплом столбе. Тонкая плёнка будет испытывать изгибающие силы: внизу холодная сторона будет давить на тёплую, вытеснять её, и пытаться занять её место. Вверху, наоборот, тёплая сторона будет давить на холодную, вытеснять её, и пытаться занять её место.
Теперь уберём плёнку. Воздух не будет ею сдерживаться, и потечёт в том направлении, в котором хотел. Внизу - от холодного стекла к тёплому. Вверху - от тёплого стекла к холодному. Вытесняемый воздух потечёт вдоль стекла: вдоль тёплого стекла вверх, а вдоль холодного стекла вниз. Возникнет конвекция.
Всё ясно? (Это всё материал школьной физики 7-9 класса.)