نوشته‌ها

Thermal

Thermal (ترمال )

Thermal چیست؟ چگونه بوجود می آید؟

هنگامی روز آغاز می شود، خورشید به زمین می تابد انرژی نورانی به زمین برخورد می کند زمین هوای همجوار سطح خود را گرم می کند(هوای همجوار سطح زمین ارتفاعش به اندازه  قد یک فرد عادی است تقریباً حدود 180متر تا 2 متر می باشد) اگر سطح زمین پوشیده از چمن و درخت باشد یعنی درواقع سبز باشد همانطور که می دانید تفاوتی بین زمین تیره و زمین سبز وجود دارد و آن هم در Albedo است، Albedo  زمین سبز نسبت به زمین  خشک بیشتر است پس با توجه به Albedo  زمین خشک یا بایر نسبت به زمین سبز زودتر گرم می شود هوای همجوار خود را گرم میکند .

☆( بخش هایی که جاذب بهتر گرما هستند و هوای اطراف خود را هم گرم می کنند را Collector می نامند،صخره ها، زمین های کشاورزی شخم زده و جاده های آسفالت در امتداد جهت وزش باد بهترین Collector ها می باشند.)

وقتی هوای همجوار گرم شد یک babel  ( حباب) یا بادکنک از هوای گرم  ایجاد می شود  (همانطور که گفتیم زمین خشک Albedo  کمتری دارد یعنی انعکاس کمتر و جذب بیشتر انرژی نورانی، جذب بیشتر سبب می شود بادکنک و یا حبابی از هوا تشکیل شود)  این هوا رفته رفته منبسط می شود و در این زمان هوای همجوار زمین سبز سردتر است پس هوای سرد اطراف به هوای گرم فشار می آورد و هوای گرم  ( بادکنک) را هُل می دهد به سمت بالا، حال ترمال شروع به ارتفاع گرفتن می کند و بالا میرود و همزمان هوای سرد اطراف جایگزین هوای گرم می شود به همین نسبت ترمال بالا میرود ، این هوا (بادکنک ) نسبت به هوای اطراف خودش گرمتر است پس هوای سرد اطراف مدام جایگزین این هوای گرم (بادکنک ) می شود و این هوای گرم ( بادکنک ) را بیشتر به سمت بالا هُل می دهد با اصطلاح به این ( بادکنک) یا هوای گرم که به سمت بالا میرود، هوای بالا رونده یا Up Draft  می گویند ، هوای گرم  ( بادکنک) به جایی می رسد که هوای بالا رونده ( Up Draft )  کم کم انرژی داخلی خودش را از دست میدهد و سرد می شود ، وقتی که سرد شد با هوای اطراف خود هم دما می شود.

☆  هوای گرم و هوای سرد مثل آب و روغن هستند به هیچ عنوان با هم ترکیب نمی شوند.

هوای گرم ( بادکنک) هنگامی که به اوج رسید به اصطلاح سقف ترمال یا ( Ceiling  )  ترمال رسید به دلیل Laps Rate دمای داخلی خود را از دست می دهد و با هوای اطراف خودش هم دما  شده،  سرد می شود و ریزش می کند به اصطلاح هوای سرد پایین رونده را Down Draft   می نامند، که به سمت پایین می ریزد.

Down Draft  جایگزین هوای Up Draft  (هوای گرم بالا رونده ) می شود ، هوای سرد می ریزد و  هوای گرم ( بادکنک) را هُل می دهد بالا.

Thermal  دو نوع است :

  • Chimney ( دود کش)
  • Babel ( حباب ، بادکنک)

☆ در مرز مشترک Up Draft  و Down Draft  یک جریانات  پیچشی  (Eddy)   بوجود  می آید که این Eddyها نشن دهنده ی Thermal Turbulence  است که هنگام ورود به Thermal  یا خروج از Thermal بال پاراگلایدر شما تکان هایی انجام می دهد که لازم است خلبان بنا به شرایط با  بالا و یا  یاپین بردن Break  ها این حرکات را کنترل کند.

☆ EDDY  به جریانات پیچشی گفته می شود که پشت جسم جامد و  ثابت و  کوچک رُخ می دهد، در واقع Eddy  یک نوع Rotor  است ولی خیلی کوچک ، مثلاً در اطراف تخت سنگ وجود دارد، Eddy  هم در پشت اجسام و هم در Thermal مورد استفاده قرار می گیرد.

Thermal  را می توان مثل فواره مثال زد که آب  باشتاب بالا می رود و کم کم از شتاب آب کاسته می شود وقتی به سقف یا انتها رسید به سمت پایین می ریزد.

☆Thermal هر چقدر بالاتر می رود ضعیف تر می شود بخاطر Lapse Rate  دمای درون خودش را از دست می دهد چون محیط چگالیش تغییر می کند می تواند بزرگتر شود.

☆ اسکیوتی Squti  نام نرم افزاریست که اطلاعات لازم راجع به Thermal را در اختیار خلبان می گذارد.

☆ وقتی گفته می شود سقف (Ceiling) امروز Thermal  4000 متر است یعنی بیشتر از 4000 متر نمی شود بالاتر رفت مگر اینکه طول روز بلندتر شود Dew Point  (نقطه شبنم ) برود بالا تاسقف Thermal  را به سمت بالا هُل دهد.

☆ وقتی کشش از Base  ابر به سمت بالا ایجاد شود علت Thermal  است

وقتی Thermal  به صورت Chimney  (دود کش)  است رطوبت محیط را با خود بالا می برد و وقتی این رطوبت را بالا می برد اصطلاحاً می گویند امروز هوا خشک (Dry Air) نیست امروز هوا مرطوب (Moisture Air) است وقتی هوا مرطوب باشد یعنی رطوبت کافی دارد و دمای داخلی Thermal  به Dew Point  می رسد و در روی آن ابرهای کومولوس بوجود می آید و هر چقدر رطوبت بیشتر شود ابر تغذیه می شود ارتفاع می گیرد می تواند بزرگتر شود.

ابری که در  Local تشکیل می شود وقتی بالا می رود منشاء تشکیل  Thermal منطقه است بدلیل وجود رطوبت کافی ابرها تشکیل می شوند که به حالت وقتی  ابرباشد به آن white Thermal  گویند وقتی ابر نباشد Blue Thermal گفته می شود حال وقتی ابر ارتفاع بگیرد و رنگ ابر خاکستری دیده شود به آن gray Thermal  گفته نمی شود.

☆  Dew Point (نقطه شبنم) : دمایی که در آن، هوا از بخار آب اشباع می شود را نقطه شبنم می گویند. چرا که سرد شدن بیشتر هوا باعث میعان و تشکیل ذرات آب می شود . مهم است بدانیم نقطه شبنم هوایی که در حال صعود است، با هر 1000 متر افزایش ارتفاع ، دو درجه سانتیگراد کاهش می یابد.

 

lapse rate

Lapse Rate (لپس ریت )

توضیحات کامل در مورد مبحث لپس ریت …

Lapse Rate (لپس ریت ) یعنی با افزایش ارتفاع دما کاهش می یابد.

Lapse Rate  یعنی با افزایش ارتفاع سرعت باد افزایش می یابد.

Lapse Rate  یعنی با افزایش ارتفاع فشار کاهش می یابد.

برای درک بهتر Lapse Rate  یک مثال ساده می زنم

گاهاً برای شما اتفاق افتاده است که سوار هواپیما شده اید

و همراه خود چیپس یا پفک برده اید

در زمان پرواز وقتی ارتفاع هواپیما افزایش می یابد

چیپس یا پفک شما باد می کند،

همین اتفاق برای بسته های هوایی  که از سمت زمین به سمت هوا می روند رُخ می دهد.

وقتی بسته هوایی کوچک مثلاً با   20 مولکول وجود دارد که در کنار هم حرکت می کنند

در ادامه توضیحات Lapse Rate (لپس ریت )

و به هم ضربه می زنند حال اگر این بسته مولکول را به ارتفاع بالاتر ببرید چه اتفاقی می افتد ؟

مولکولها از هم باز شده،جریانات کمتر می شود،

انتقال انرژی کمتر می شود پس دمای آن کم می شود

شروع می کند به سمت پایین سرازیر شدن یعنی دمای آن کاهش پیدا کرده است

منظور تا جایی بالا می رود

که نسبت به هوای همجوار خودش هم دما، همگن و هم  فشار می شود

و شروع به پایین آمدن می کند، درست مثل فواره برمی گردد پایین .

این مساله باعث می شود چرخه تک سلولی بوجود بیاید،

هوای گرم تا یک جایی بالا می رود سپس در ارتفاع بالا سرد می شود،

هوای سرد از زیر جایگزین هوای گرم می شود که  چرخه (Circulation ) بوجود می آید.

این چرخه منظور جابجایی کم فشار و پر فشار همچنان درحال رُخ دادن است،

هم در این اتاق هم در محیط هم در محوطه هم در کره زمین وجود دارد.

 

Lapse Rate (لپس ریت )

 

چرخه تک سلولی منظور در یک منطقه خاص این سلول کار می کند.

چرخه تک سلولی اگر به صورت General  باشد تغییر می کند،

خواص تغییر فصل ها،ارتفاعات، روز و شب بر چرخه تک سلولی تاثیر می گذارد.

اما زمانیکه راجع به شرایط Local  صحبت می شود

منظور جریانات محلی می باشد که در منطقه کوچک اتفاق می افتد،

فقط در شرایطی که شرایط General روی آن تاثیر نگذارد.

دو توده هوا (بسته هوایی) مثل آب و روغن می مانند به هیچ عنوان با هم ترکیب نمی شوند،

تنها زمانی دو توده هوا باهم ترکیب می شوند

که هم فشار ، هم دما و همگن باشند  به همین دلیل است که جبهه ها بوجود می آیند.

Lapse Rate (لپس ریت )

 

جهت مشاهده فیلم ها و عکس های پروازی ما را در اینستاگرام persianpara@ دنبال کنید…

تلفن تماس جهت ثبت نام در کلاس آموزشی tel:09121051004

لایه تروپوسفر

لایه تروپوسفر (Troposphere)

لایه تروپوسفر لایه ای است که ما در آن زندگی می کنیم که اولین لایه از سطح زمین است.
ضخامت لایه تروپوسفر از شرایط حراراتی عرضهای مختلف تبعیت می کند و در نتیجه ضخامت آن در استوا به طرف قطبین کاهش می یاید.
ضخامت لایه تروپوسفر ۱۰کیلومتر تا ۱۲ کیلومتر می باشد که نسبت به شرایط مختلف ممکن است تا ۱۵کیلومتر هم متفاوت باشد.
لایه های بعد از لایه تروپوسفر به ترتیب استراتوسفر، مزوسفر، یونوسفر و اگزوسفر است که راجع به لایه های دیگر وارد جزئیات نمی شویم.
لایه تروپوسفر به لایه تغییرات معروف است چرا که بیشترین تغییرات آب و هوایی در این لایه رُخ می دهد.

حرکت قائم و افقی هوا در لایه تروپوسفر نسبت به لایه های بالاتر جو شدیدتر است و این شدت تداخل بیشتر گازها را در این لایه میسر می سازد که باعث ثبات نسبی ترکیبات جو می شود.

از نظر ثبات ترکیبات جوی لایه تروپوسفر بیشترین ثبات را نسبت به لایه های دیگر جو دارد.تمام عناصر در لایه تروپوسفر هستند و به مراتب با ارتفاع بالاتر لایه های دیگر ،برخی از عناصر کسر می شوند در نهایت اکسیژن و نیتروژن قاعدتاً تا آخرین لایه یافت میشود حال با درصد کمتر!
تمام توربالانس ها و شرایط پایداری و ناپایداری در لایه تروپوسفر است.

لایه تروپوسفر پایین ترین لایه اتمسفر است که وجه تمایز آن با دیگر طبقات اتمسفر، تجمع تمام بخار آب در این لایه است،یعنی از لایه تروپوسفر یک لایه بالاتر هیچ بخار آبی وجود ندارد در کل ابر وجود ندارد.
تمام فعل و انفعالات جوی در لایه تروپوسفر اتفاق می افتد.
پروازها در لایه تروپوسفر انجام می شود که می تواند تا لایه استراتوسفر ادامه داشته باشد.

مرز بین لایه هایی که هست را با پاوز (pause) نمایش می دهند،مثلاً مرز بین لایه تروپوسفر و لایه استراتوسفر را تروپوپاوز (Tropopause) گویند.که مرز بین دو لایه است که خصوصیات متفاوتی دارند و با هم یکسان نیستند.
وقتی از یک لایه وارد لایه بعدی می شوید یک لایه ضخیم هست که خصوصیات این دو لایه روی مرزهای مختلف، متفاوت است.
از جمله تروپوپاوز(Tropopause) هست که مرز انتقال بین لایه تروپوسفر و لایه استراتوسفر است.
ضخامت پاوز (pause) خیلی کم است و بسته به شرایط مختلف تغییر می کند، ممکن است چند صد متر باشد ممکن است به کیلومتر برسد، که این مرز را لایه تغییر و انتقال گویند.
_ جت اِستریم در لایه ی تروپوپاوز(Tropopause) است و بالا و پایین می شود.
در مرز تروپوپاوز(Tropopause) باد هایی وجود دارد که سرعتش انقدر زیاد است که خلبان های حرفه ای در کل دنیا برای کاهش مصرف سوخت، خودشان را به این مرز می رسانند که سرعت باد زیاد است و هواپیما ی خود را پشت به باد می کنند.(حکایت قطاری که با ۴۰ کیلومتر در حال حرکت رو به جلو است و من هم با سرعت ۲۰ کیلومتر شروع به دویدن داخل قطار میکنم پس سرعت من ۶۰ کیلومتر می شود.)
خلبان، هواپیما را اگر با سرعت ۹۰۰ کیلومتر در حال حرکت بوده وقتی که می خواهد وارد مرز Tropopaus شود سرعت هواپیما را کاهش می دهد مثلاً ۶۰۰ کیلومتر،و با ۶۰۰ کیلومتر وارد جریان می شود سرعتش را به ۹۰۰ کیلومتر می رساند، با این کار مصرف سوختش را پایین می آورد و مقداری از هزینه سوخت را به عنوان جایزه دریافت میکند.

منبع حرارتی لایه تروپوسفر انرژی تابشی سطح زمین است از این رو این لایه دارای خاصیت laps Rate است یعنی با افزایش ارتفاع دما کاهش می یابد.
در لایه تروپوسفر با افزایش ارتفاع،شاهد کاهش دما و کاهش فشار هستیم.