Termale

Thermal este o formă de curentul ascendent care are loc atunci când radiația solară încălzește suprafața pământului și, ca urmare, aproape de aer la sol. În timpul zilei, această convecție transportă aerul încălzit de soare la înălțimi mai mari și în același timp aduce aer mai rece la sol de la o înălțime de câteva sute de metri. Alpinisti simt de multe ori acest lucru curentul ascendent în timpul coborârii de după - amiază ca un vânt din față caldă din vale, piloți motorless , cum ar fi piloți de planoare , de pantă planoare și parapante aprecia ca asa-numita „ barba “ pentru a câștiga altitudine. Termica este printre altele. responsabil și pentru dezvoltarea vânturilor din vale și a diavolilor de praf .

Apariția

Nor cumul

Nor cumulus fix , format ca urmare a vânturilor ascendente peste Stellihorn ( Valais ).

Pentru a se dezvolta, termicele necesită suficientă radiație solară și o structură adecvată a solului. Pur și simplu, un strat de aer în creștere pe pământ se încălzește. Datorită neomogenităților sau ușoare tulburări, se formează o umflătură la un moment dat în stratul de aer cald, unde aerul cald începe să se adune și să împingă în sus. Când s-a acumulat un volum suficient de aer cald, pachetul începe să crească. Există două posibilități de termice care pot apărea acum:

• Termice de tip pachet : aici pachetul de aer se desprinde de la sol (se produce așa-numita detașare, observatorul care stă pe pământ recunoaște acest lucru prin vântul răcoritor rapid, care este cauzat de aerul (rece) care curge și nu intră din direcția principală a vântului). Un pilot de planor observă fluctuații puternice ale ratei de urcare, în care câștigurile de altitudine sunt întrerupte în mod repetat de perioadele de coborâre, deși propria locație nu este modificată.
• Furtun termic : aici există o alimentare continuă de aer încălzit pe sol, astfel încât aerul care scapă în sus curge constant în apropierea solului, este încălzit suficient de repede și în cantități suficiente și scapă în sus. Urcarea este aproape constantă.

Deoarece aerul crește ușor , mai ales într-o atmosferă instabil stratificată , și se răcește inițial prin gradientul de temperatură adiabatică uscat , poate ajunge în cele din urmă la nivelul condensului și poate forma nori . Norii cumul sunt, prin urmare, un semn vizibil al termicelor. Dacă aerul este prea uscat pentru a nu se forma nori, se vorbește despre albastru termic - cerul rămâne fără nori și albastru. Poate fi recunoscut doar de polen, praf și păsări sau planori care circulă . Spre deosebire de aceasta, nori cumulonimbus și furtuni se pot forma din nori cumulus pe parcursul zilei dacă puterea termică este adecvată .

Adesea, termica rezultată „curge” pe o pantă opusă liniei de cădere până la un spoiler - aceasta poate fi o îndoială în teren sau o schimbare a naturii solului. Acolo, pachetul de aer cald se separă de podea și se ridică ca o bulă mare de săpun . În zonele joase, vântul ușor până la moderat îi ajută să se detașeze de sol și să se ridice la marginile terenului sau la marginile pădurii.

Curentul de curent termic se termină atunci când nu mai curge aer cald din podea. În funcție de cantitatea de soare, poate dura ceva timp până când există suficient aer cald și poate crește din nou. Cu aceste curenți ascendenți recurente în același loc, se vorbește despre termice pulsatorii .

Bariere precum inversia sau tropopauza opresc aerul ascendent la altitudine.

Factori de intensitate termică

Intensitatea termică depinde, printre altele. de la soare , natura suprafeței pământului , umiditatea și unghiul de iradiere. Un câmp uscat de cereale poate emite mai multă căldură decât o pajiște umedă, o pantă de munte înclinată spre soare este încălzită mai mult decât câmpiile. Acest lucru se datorează capacității diferite de stocare a căldurii, precum și umezelii și evaporării subsolului. Podeaua termică ideală ar trebui

• Reflectați cât mai puțin posibil lumina soarelui ( valoare albedo mică ),
• puțină apă se evaporă și
• Se risipeste putina caldura in pamant, dar se incalzeste pentru a incalzi aerul de deasupra.

Dacă solul conduce căldura în jos (de exemplu, sol argilos), se încălzește doar puțin. Un conductor slab de căldură, cum ar fi nisipul uscat sau un câmp arat, pe de altă parte, se încălzește. De asemenea, de exemplu, un sol umed, dacă este mai rece decât aerul, poate stoca mai multă căldură decât unul uscat, deoarece apa poate absorbi căldura din aer în plus față de materia solului. Dacă un sol umed este mai rece decât aerul, o mare parte din energia solară care lovește solul este transformată în așa-numita evaporare rece, în mod corespunzător, aerul apropiat de sol este răcit de sol comparativ cu straturile de aer direct superioare . Plantele pot reduce termicele în funcție de specia, starea de creștere și densitatea lor. Pădurea joacă un caz special aici: în timpul zilei reduce termicele prin evaporare, dar seara baldachinul este mai cald decât împrejurimile și degajă termice slabe. În schimb, poienile și marginile pădurii sunt surse termice bune și margini de rupere. Solul stochează multă căldură, cum ar fi B. Păduri sau orașe, le poate elibera înapoi în aer în momente diferite și poate duce la termale după-amiaza târziu până seara.

Pe de altă parte, gradientul de temperatură (scăderea verticală a temperaturii) a aerului ambiant joacă un rol important pentru intensitatea unui curent de curent termic , care poate fi între 0,65 ° C și 1,35 ° C la 100 m înălțime. Deoarece aerul se răcește constant la 1 ° C la 100 m când crește până ajunge la nivelul condensului, aerul care crește sub 1 ° C va deveni în curând mai rece decât aerul înconjurător (stratificare stabilă). Cu un gradient de 1 ° C (stratificare indiferentă), diferența de temperatură rămâne aceeași odată cu creșterea altitudinii și duce la termice moderate până la bune, cu rate de urcare constante. Dacă gradientul este peste 1 ° C (stratificare instabilă), diferența de temperatură crește odată cu altitudinea - la fel ca și ritmurile de urcare și rezistența termică.

În consecință, termicele pot crește semnificativ odată cu advecția aerului rece . Apare atunci când masele de aer mai reci din straturile de aer superioare sunt aduse dintr-un alt loc, de ex. B. după trecerea unui front rece , așa-numita vreme din spate . Prin urmare, chiar și o ușoară încălzire a podelei este suficientă pentru a oferi aerului încălzit un avantaj de temperatură față de aerul ambiant și pentru a-l determina să se detașeze și să crească rapid. Astfel de condiții meteorologice sunt adesea folosite de piloții termici pentru zboruri extinse de țară.

Alte efecte susțin revigorarea:

Când se formează nori, se eliberează căldură suplimentară de condens , ceea ce poate duce la un avantaj suplimentar al temperaturii asupra mediului înconjurător și, astfel, la o creștere suplimentară a pachetelor de aer - creșterea termică.

În marginile curenților ascendenți, aerul uscat și mai rece este amestecat prin antrenare. Mai ales în cazul convecției de umiditate , adică a norilor termici , efectele termice pot crește și mai mult ca urmare a evaporării reci , deoarece un strat subțire de aer rece este plasat în jurul norului.

Măsurare

În aviație , puterea termică este măsurată ca viteza aerului în creștere. Aceasta este între 0,1 și 10  m / s , și mult mai mult sub nori cumulonimbici . Variometrul este folosit ca instrument de măsurare într-o aeronavă .

Distribuția spațială a termicelor în atmosferă poate fi, de asemenea, măsurată după cum urmează:

• Măsurarea câmpului vântului (prin deplasare Doppler) utilizând diverse tehnici radar , RADAR , LIDAR , SODAR
• Măsurarea indirectă a distribuției temperaturii unui volum de aer prin măsurarea radiației termice (infraroșu). Termica poate fi dedusă din distribuția temperaturii

Curentele de curent termic pot mișca ioni , ceea ce schimbă câmpul electric al atmosferei. Măsurarea câmpului electric, respectiv. gradienții săi în cadrul volumului de aer (dintr-o aeronavă) permit să se tragă concluzii despre prezența termicelor.

utilizare

Redați fișierul media

Cercuri termice („cranking”) la alunecare

În zborul fără motor, cum ar fi alunecarea , alunecarea și parapanta , se folosesc termice pentru a câștiga altitudine (1000 până la 3000 m în apartament, chiar mai sus în munți). Limita superioară, utilizabilă a termice este baza norului . În funcție de legislația națională, piloții de planor cu licență de zbor pe nori pot continua să urce în interiorul unui nor, deși poate fi necesară aprobarea prin controlul traficului aerian . Zborul într-un nor implică totuși riscuri și se practică rar. Pe de altă parte, pentru aviația motorizată , termicele sunt mai mult un pericol , deoarece pot provoca turbulențe neplăcute . Poate fi chiar periculos pentru baloanele cu aer cald , deoarece termicele determină scufundarea balonului datorită diferenței mai mici de temperatură (învelișul balonului în mediu).

Centralele termice încearcă să transforme energia conținută în energie termică în energie electrică.

Rezistența termică

Pentru rezistența termică , adică viteza aerului în creștere, diferențele de densitate dintre aerul termic și cel ambiental joacă un rol decisiv. Diferența de densitate depinde în mare măsură de umiditatea relativă , adică de diferența de punct de rouă . Termica este mai umedă și, prin urmare, mai ușoară decât aerul ambiant. Pe de altă parte, diferențele de temperatură dintre aerul termic și cel ambiental sunt neglijabile pentru diferențele de densitate: la aproximativ 200 m deasupra solului , diferența de temperatură este în medie mai mică de 0,3 ° C, la o altitudine de 600 m este adesea doar 0,15 ° C.

Calculul rezistenței termice pe baza valorilor de temperatură din profilul vertical al atmosferei (Temp sau Skew-T).

Formula termică pentru calcularea vitezei de ridicare este:

${\ displaystyle w = K \; {\ sqrt {\ frac {1,1 ^ {(\ tau _ {\ mathrm {Th}} - \ tau _ {\ mathrm {Lu}})} - 1} {1, 1 ^ {(\ vartheta _ {\ mathrm {Lu}} - \ tau _ {\ mathrm {Lu}})}}}} \ quad}$cu . ${\ displaystyle K = 5.6 \ {\ rm {m / s}}}$

Simbolurile individuale reprezintă următoarele cantități:

${\ displaystyle w}$	Viteza curentului actualizat în m / s,
${\ displaystyle K}$	O cifră cheie determinată empiric cu unitatea m / s
${\ displaystyle \ vartheta _ {\ mathrm {Lu}}}$	Temperatura aerului ambiant în ° C,
${\ displaystyle \ tau _ {\ mathrm {Lu}}}$	Temperatura punctului de rouă a aerului ambiant în ° C,
${\ displaystyle \ tau _ {\ mathrm {Th}}}$	Temperatura punctului de rouă al bulei termice în ° C.

Un profil vertical , măsurat sau calculat de serviciile meteo pentru diferite locuri din lume, arată temperatura și temperatura punctului de rouă al aerului ambiant la diferite altitudini. Acesta conține, de asemenea, linia raportului constant al amestecului de saturație al punctului de rouă al solului, care corespunde temperaturii punctului de rouă al termicului. Aceasta înseamnă că toți parametrii relevanți pentru calcularea rezistenței termice la altitudinea respectivă pot fi citiți din profilul vertical.

Link-uri web

Wikționar: Thermik  - explicații ale semnificațiilor, originilor cuvintelor, sinonime, traduceri

• „Unde te duci la termale, te rog?” - Prezentare a prof. Alfred Ultsch.
• Harta termică a Germaniei de D. Müller, Christoph Kottmeier, Manfred Kreipl și Bernd Frettlöh.
• Cartea PDF - Termică de la A la Z Cartea publicată la momentul respectiv pentru linkul de mai sus - ediție revizuită în 2018.
• Lista de verificare termică - site web interactiv pentru clasificarea calității termice.
• Derivarea formulei termice - fundal fizic pentru calcularea rezistenței termice.
• Harta termică thermalmap.info - site cu termice zburate. Din aceasta, zonele active termic și punctele termice pot fi ușor identificate. - la nivel mondial.

Dovezi individuale

1. ^ Henry Blum: Meteorologie pentru piloții de planor . Motorbuch Verlag, Stuttgart 2014, ISBN 978-3-613-03711-3 . 
2. ↑ ^{a b} Oliver Predelli: Prognoza termică cu timpuri . Ed.: Glider Flying Magazine. Nr. 3, 2017, ISSN  1612-1740 , p. 24-28 .