Termiskt (termiskt flöde) - en massa stigande luft som kan blandas med den omgivande luften. Segelflygpiloter kallade termik för den varma luften från den solvarma marken där de kunde sväva.
Diatomiska gaser är diatermiska (transparenta), men vattenånga absorberar solstrålning ganska starkt, dessutom är vattenångans densitet en och en halv gång lägre än luftens densitet, så termiken kan vara kallare än den omgivande luften.
Strukturen av termik ( torus ) är tydligt synlig på radarskärmar, vilket bekräftar närvaron av polyatomiska gaser (vattenånga) i termiken. Till skillnad från omgivande (diatermisk) luft absorberar en termisk intensiv solstrålning. Därför uppstår termik ofta över åkermark som avdunstar fukt [1] .
Inledningsvis är en termisk en kompakt volym varm (fuktig) luft, men gradvis bildas en toroidal virvel . Ett turbulent flöde bildas före den termiska fronten och den omgivande luften blandas med den termiska fronten. Kärnan i en termisk är en roterande torus, och denna virvelring rullar konstant i förhållande till den omgivande luften. Under tiden som värmen stiger till en höjd lika med ungefär en och en halv diameter, vänder den ut och in, det vill säga varje del av den passerar genom blandningszonen och blir utspädd. I den övre delen av termiken, nära dess frontgräns, är flödet mycket instabilt. Samtidigt omsluts och dras varje horisontellt lager av luft genom vilket en termisk vätska tränger in i det [1] .
Tidiga segelflygpiloter föreställde sig termik som en stigande luftmassa, mer eller mindre sfärisk till formen. Man trodde att om du kommer in i en termik nära dess topp, kan du få höjd tills segelflygplanet går ner till botten av termiken. Erfarenhet har visat att när man först går in i en termik är det inte svårt att hitta mitten av termiken med den snabbaste hastigheten, och turbulens kändes bara när det var svårt att hitta mitten av termiken. Senare ifrågasattes dock idén om en termik som en formation med en stark uppgång i toppen och ett turbulent vak i botten. Vid segelflygningsmästerskapen började nybörjare helt enkelt följa essarnas flygning och började cirkulära manövrar under dem när de hittade en updraft. Ess förlorade snart sin fördel och fann sig omgivna av nykomlingar, oförmögna att bryta sig loss. Då uppstod föreställningen att termik bildades i serie och steg efter varandra, så att nybörjarna, som var lägre, kom till toppen av termiken i samma serie. Nu ser förklaringarna från den tidens glidflygplan av skälen till att stoppa uppstigningen i termiken bara roliga ut: de var övertygade om att de föll ut ur termiken genom dess botten, men i själva verket klättrade de genom termiken i dess centrala del, som har en hastighet 2,2 gånger snabbare än själva termiken och nådde sin övre turbulenta zon [1] .
År 1958 fann kapten N. Goodhart att i den zon där luftströmmar inblandade i termik manifesteras, använder glidflygare effektivt både vertikala och horisontella strömmar för att sväva. Den övre turbulenta zonen av termiken, där luftströmmarna sprider sig, bör av segelflygplanet betraktas som en zon av fallande flöden, som går ner i vilken han återigen kommer att hitta en kraftig stigande jet [1] .
Av detta följer att det är lättare för en segelflygare att upptäcka en termik genom att flyga upp till den underifrån. Termik används för att flyga i höjden av fåglar, mestadels stora sådana som inte kan utföra kontinuerlig flaxande flygning, och även av små insekter som bladlöss [1] .
Det finns ingen termik på natten på grund av radiativ kylning av ytan.
Solens strålar värmer jordens yta, jordens yta värmer markskiktet av luft eller förångar fukt, mindre tät luft stiger, kall luft strömmar i dess ställe och allt upprepas. Men jordens yta är inte enhetlig och den värms upp på olika sätt, respektive, och luften värms upp på olika sätt - någonstans starkare, någonstans svagare. Varmare eller fuktigare luft stiger snabbare och bildar en uppströmningsregion.
På morgonen, när de första solstrålarna har värmt upp ett område på jordens yta med en större absorptionsförmåga, till exempel en sten i ett fält, börjar ett luftlager runt den att värmas upp. Efter en tid bryter denna del av luften loss från den underliggande ytan. Den är formad som en ring av rök (munk), vars vertikala hastighet i mitten är dubbelt så hög som hela värmen.
Den stigande termiken ersätts av omgivande luft, vilket bildar ett neddrag.
Tillräckligt kraftfulla termiska flöden förekommer ovanför kraftverk, kompressorstationer för huvudgasledningar och till och med fabriksrör.
Trots sitt namn är termikerna vanligtvis kallare än den omgivande luften, men innehåller mer fukt ( vattenånga är en och en halv gånger lättare).
Den fysiska naturen hos termik är förekomsten av lokal termisk instabilitet i ytskiktet, vilket resulterar i konvektion . Luftläckage till mitten av termiken i dess nedre del skapar förutsättningar för flödet att virvla under påverkan av Corioliskraften . På norra halvklotet virvlar luften moturs, på södra halvklotet - medsols (som i en cyklon ). Om denna mekanism kompletteras med frigöring av latent värme som ett resultat av kondensation av vattenånga under luftkylning när den stiger i mitten av termiken, kommer cyklonvirveln att intensifieras. Om en sådan process täcker ett betydande område, visar sig detta lokala fenomen vara centrum för cyklonens ursprung.
När flygplanet träffar en termisk , upplever det aerodynamiska krafter som skapar g-krafter. Passagerare uppfattar denna överbelastning som tryck upp och ner, vilket de förklarar med närvaron av "luftfickor" i luften.
Fall är kända när hängglidare klättrade över fabrikens skorstenar, och flyttfåglar ändrade rutter och flyger från en gaslednings kompressorstation till nästa.
När man går in i en termik i dess nedre del centreras flygplanet av själva flödet, när det når den övre gränsen för den stigande termiken skjuts det ut ur det. [ett]
Du kan räkna med ett bättre lyft av apparaten om den roterar mot strömmen (på norra halvklotet, den högra spiralen). Detta förklaras av det faktum att i det här fallet rör sig fordonet långsammare i förhållande till marken och en mindre krängningsvinkel behövs för att hålla det i flödet.
Till en början tänkte man på termik som en stigande luftmassa av mer eller mindre sfärisk form, som identifierades med bubblor som svävade upp i miljön. Efter att ha utfört laboratorieexperiment med termik blev det klart att den turbulenta zonen endast bildas i den övre delen av termiken, och det finns inga spår alls bakom den.
Trots sitt namn har luftmassan i en termisk temperatur mycket lägre än omgivningen.
Uppströmningshastigheten på termikens axel är ungefär dubbelt så hög som uppströmningshastigheten för själva termiken.
Även om en termik uppträder som en kompakt flytande massa, uppstår efter en kort tid ett hål i dess centrum, vilket är tydligt synligt på väderradarskärmen.
All termik anses vara geometriskt lika, och skiljer sig endast i radie och relativ flytkraft, vilket uttrycks som fraktioner av vikten av vätskan (gasen) som förskjuts. Under den tid som termiken stiger till en höjd som är ungefär lika med en och en halv av dess diametrar, lyckas den liksom vända ut och in.
Den termiska kärnan är en roterande torus. I den övre delen av termiken, nära dess frontgräns, är flödet mycket instabilt. Som ett resultat bildas mikrovirvlar vid gränsen för den termiska och relativt stabila luften, som bildar ett område av turbulent luft runt kärnan. Det är möjligt att mäta frekvensen och styrkan hos mikrovirvlar och riktningen till den termiska kärnan med hjälp av en termokompassanordning [ 1] .