Пространство, занимаемое термическими потоками

Не все термики, зарождающиеся на поверхности, доходят до базы облаков. Действительно, многие из них останавливаются, так как их энергия была недостаточна и они растворяются в окружающем воздухе. Другие объединяются с соседними потоками и поднимаются вместе. Рисунок 194 показывает, что потоки поднимаются до разных высот: одни выше, другие ниже. Идеальный вариант для нас находить самые мощные, которые поднимаются выше всех.

Суммарная площадь сечений терминов тесно связана с их максимальной высотой. Термики имеют тенденцию на максимальной высоте занимать в 1,5 - 3 раза меньше места. Ниже термики более обширны. Выше они уже, но мощнее. Число, определяющее суммарную площадь сечений термических потоков, не может очень сильно меняться в течение дня, но возможны изменения между территориями в зависимости от дневных условий.

Можно привести некоторые другие относительные величины. Термики имеют тенденцию охватывать приблизительно 1/10 неба. Меньшее их количество поднимается выше, но они шире. Облака в типично термичный день закрывают, примерно, 1/4 часть неба. Может показаться, что облака занимают большее пространство, но это потому, что они имеют вертикальное развитие и наблюдаются вдали, как сплошное поле (рис. 195). Диаметр термиков обычно составляет 1/3 диаметра облаков.

МОДЕЛИ ТЕРМИЧЕСКИХ ПОТОКОВ

Природа показывает нам, как создать ячейки, занимающие все пространство и имеющие минимальную длину линий границ. Это шестигранные соты. Мы можем видеть формы примерно похожие на соты, когда подмораживается грязь и при некоторой доле воображения на небе в облаках. Модель термиков (независимо над пустыней или водой) будут иметь такую сотовую форму, как показано на рисунке 196. Здесь мы видим восходящий поток в центре шестиугольника и нисходящий по периметру. Фактически, высококучевые (Ас) облака (небо похожее на чешуйчатое) возникают при тепловой циркуляции, вызванной поднимающимся слоем нестабильного воздуха и автоконвекцией. Практически любой процесс в атмосфере близок к модели шестиугольных сот. За годы наблюдений натуралистов за полетами чаек и других морских птиц, была обнаружена еще одна интересная модель. В некоторых условиях птицы долгое время парят над морем, летая по спирали, как будто бы они в термическом потоке; в другом случае, птицы летают по прямой как если бы они находились в длинном коридоре восходящего потока. После исследований и экспериментов было обнаружено, что в первом случае они действительно крутятся в ячейке термического потока, как было описано выше. Размер и высота этой ячейки конвекции (иногда ее называют ячейка Бенарда) зависит от суммарного прогрева и толщины прогреваемого слоя.

Если дует ветер, ячейка отклоняется. Если ветер превышает 24 км/час, ячейка как бы ложится на боковую сторону и тогда образуется цилиндр с горизонтальной осью, как показано на рисунке. Такие цилиндры очень важны для спортивной авиации и похожи на улицы термических потоков. Использование восходящей части цилиндра позволяет птицам совершать длительные дальние перелеты.

Дата добавления: 2015-09-06