Происхождение местных термиков

Конвективная деятельность любого масштаба вызывается неодинаковым нагреванием поверхностей. Одни участки поверхности нагреваются быстрее, чем другие, поэтому обмен теплом между соседними районами происходит с различной интенсивностью.

Тепло, передаваемое от быстро нагревающихся объектов, согревает окружающий воздух, вызывает его расширение, уменьшение плотности (то есть воздух становится легче) и подъем. Поднимающийся столб нагретого воздуха должен чем-то замещаться, и из окружающего пространства засасывается* более холодный воздух, чтобы в свою очередь нагреться и присоединиться к постоянно движущемуся вертикальному потоку.

* В метеорологии такое явление называется вовлечением. (Прим. перев. )

В солнечные дни при тихой погоде термики, малого масштаба наблюдаются повсюду. Очень часто можно видеть птиц? кружащих в вертикальных потоках. Например, в странах с жарким климатом некоторые виды птиц с полудня до вечера парят в термиках, совершенно не шевеля крыльями.

Нетрудно представить, что песчаная или каменистая поверхность должна нагреваться и передавать тепло окружающему воздуху быстрее, чем поверхность, покрытая лесом. Поле зрелой желтой пшеницы будет отражать тепло и нагревать воздух больше, чем поле с зеленой травой. Над участком горячего песка или желтой нивой следует ожидать термических эффектов, но их не будет над лугом или лесом.

Рис. 73. Неодинаковое нагревание подстилающей поверхности вызывает подъем и опускание воздуха.

Интуитивно ясно, какие объекты быстро нагреваются или легко излучают и отражают тепло, поэтому яхтсмены ищут над такими участками поверхности наиболее полезные термические течения, в частности потоки более холодного воздуха, движущиеся к нагретым участкам. Конвекция, естественно, сильнее в жаркие, штилевые, безоблачные дни, когда солнечная радиация беспрепятственно проникает в районы, по-разному реагирующие на нагревание.

Рис. 74. Нагретый воздух поднимается над полем и замещается более холодным воздухом с водной поверхности.

На рис. 73, где представлена совершенно условная местность, показаны различные восходящие и нисходящие потоки, возникающие над районами с неодинаковым тепловым влиянием на воздух.

На рис. 74 наглядно показано, как эти вертикальные движения вызывают горизонтальные перемещения воздуха от более холодной к более теплой поверхности.

При плавании нас в основном интересует ветер. Воздух над поверхностью воды быстро не нагревается, поэтому если рядом с местом плавания происходит отдача тепла, то можно ожидать движение воздуха вдоль поверхности воды.

Колебания силы бриза

Поскольку более холодный воздух вовлекается в движение поднимающимся нагретым воздухом, то горизонтальное движение сильнее у основания поднимающегося воздушного потока и слабее на некотором расстоянии от него. Казалось бы, это довольно элементарное наблюдение, но практическое его использование во время соревнований иногда вызывает затруднение, так как явления, очевидные при спокойном размышлении, в другой обстановке становятся неопределенными. Мораль такова: необходимо держать яхту как можно ближе к источнику восходящего движения, то есть к наиболее сильному потоку приходящего холодного воздуха.

Важным — и легко объяснимым — свойством ветров вовлечения является то, что источник их возникновения находится в направлении, в котором они дуют. Другими словами, в полный штиль, при зеркальной водной поверхности, об источнике термического вовлечения можно судить по идущим к яхте обычным темным ветровым полосам покрытой рябью воды. Но так как вовлечение происходит в направлении основания поднимающегося столба воздуха, который втягивает окружающий холодный воздух и движется от места своего возникновения, то около яхты ветер будет дуть в направлении, противоположном движению ветровых полос. Таким образом можно всегда судить о начале термического явления.

В конце дня или вечером не следует слишком полагаться на вовлечение: как только солнечного тепла станет меньше, ветер может совершенно внезапно прекратиться. Начинается же такой ветер, как правило, постепенно.

Для плавающих под парусом важно, что этот ветер чаще встречается весной и летом, то есть в сезоны наибольших контрастов температуры между водой и сушей.