Front

جبهه هوا (Air Front )

جبهه هوا که همان Air Front  است .

فصل مشترک دو توده هوایی که به نام توده پشتی نامگذاری میشود را جبهه هوا گویند .

Air FRONT

جبهه هوا

انواع جبهه هوا

  1. جبهه هوا سرد  (Cold Front)
  2. جبهه هوا گرم  (Warm Front)
  3. جبهه هوا ساکن  (Stationary Front)
  4. جبهه هوا بند آمده  (Accluded Front)

علايم  ورود و عبور جبهه هوا سرد  :

  • کاهش دما
  • افزایش دید عمومی
  • ابرهای جوششی
  • بارش ها به صورت رگبار
  • رعد و برق
  • باد گاستی

نکته : جبهه هوا سرد که وارد منطقه می شود پایداری به وجود می آورد و بهترین شرایط برای پرواز ترمیک را برای خلبانان پاراگلایدر فراهم می کند .

علايم  ورود و عبور جبهه هوا گرم :

  • افزایش دما
  • کاهش دید عمومی
  • ابرهای پوششی
  • بارش به صورت مداوم و طولانی (حتی چند روز )
  • وارونگی هوا (Inversion )

نکته : جبهه هوا گرم دارای سرعت کمتری است و مدت زمان بیشتری در منطقه می ماند تا بگذرد .

علایم ورود جبهه  هوا ساکن :

خصوصیات مشترک از جبهه هوا گرم و جبهه هوا سرد را  دارد .

stationary front

جبهه ساکن

ابر های جبهه هوا سرد :

ابرهای جبهه هوا سرد کومولی فرم هستند .

  • سیروس
  • سیرو کومولوس
  • آلتو کومولوس
  • کومولوس
  • کومولوس نیمبوس (cb )

    ابرهای جبهه هوا گرم :

  • سیروس
  • سیرو استراتوس
  • آلتو استراتوس
  • نیمبو استراتوس

علت به وجود آمدن ابر چیست ؟

صعود بخار آب باعث بوجود آمدن ابر می شود

Front

جبهه هوا

ابرها در واقع بخار آب مرعی هستند .

تقسیم بندی  ابرها از نظر شکل ظاهری :

  • ابرهای پوششی

  1. سیرو استراتوس
  2. آلتو استراتوس
  3. نیمبو استراتوس
  • ابرهای جوششی

  1. سیرو کولوس
  2. آلتو کومولوس
  3. کومولوس نیمبوس

     تقسیم بندی ابرها از نظر ارتفاع :

  • ابر های ارتفاع بالا

این ابرها در ارتفاع  8 کیلومتری تا 12 کیلومتری تشکیل  می شوند .

  1. سیرو استراتوس
  2. سیرو کومولوس
  • ابرهای ارتفاع وسط

این ابرها در ارتفاع 2 کیلومتری تا 8 کیلومتری تشکیل می شوند .

  1. آلتو استراتوس
  2. آلتو کومولوس
  • ابر های ارتفاع پایین

این ابرها در نزدیک سطح زمین از 300متری یا 2 کیلومتری تشکیل می شوند .

  1. کومولوس نیمبوس (cb )
  2. نیمبو استراتوس

نشانه های ابر cb

  • کاهش باد
  • تغییر جهت باد
  • صفر شدن باد
  • نکته: ابر های cb  معمولاً تا jet stream   ارتفاع میگیرد و بیشتر از jet stream   نمیرود .

توده هوا Air mass

توده هوا (Air Mass )

توده هوا  یا همان Air Mass  در واقع با این صورت تعریف می شود

حجم بسیار بزرگی از هوا که دارای خصوصیات فیزیک یکسانی باشد از جمله  فشار ، رطوبت و دما  را توده هوا گویند

وسعت آن  می تواند تا  1000 کیلومتر باشد .

توده هوا Air mass

توده هوا

مناطق سازنده توده های هوایی را  Source Region  گویند .

  • Source Region هایی که در قطب هستند را Polar  می نامند .

(Source Region ( Polar   :

  1. Maritime ( مرطوب )
  2. Continental (خشک )
  • Source Region هایی که در استوا هستند را Tropical  می نامند .

(Source Region ( Tropical  :

  1. Maritime ( مرطوب )
  2. Continental (خشک )
  • حرکت توده هوا همیشه از سمت پرفشار به سمت کم فشار است .

خواص توده هوا

کسب خصوصیات زمین زیر خود ( جایی که تشکیل شده قطبی باشد یا استوایی )

خصوصیاتی مانند دما (سرما ) ، رطوبت ، فشار زیاد (دانسیته )

نکته مهم : دو توده هوا در ست مثل آب و روغن است یعنی به هیچ عنوان با هم ترکیب نمی شوند مگر اینکه شرایط  خاص اتفاق بیوفتد  .

نیروی کوریولیس :

نیروی کوریولیس باعث انحراف توده هوا و آب ها می شود و در سرعتشان تاثیری ندارد .

کریولیس

نیروی کوریولیس

نیروی کوریولیس نیرویی است استنتاجی ، که باعث راستگردی توده هوا در  نیمکره شمالی و چپگردی توده هوا در نیمکره جنوبی می گردد.

یعنی  حرکت توده هوا در نیمکره شمالی از غرب به سمت  شرق است

حرکت توده هوا  در نیمکره جنوبی از شرق به سمت غرب  است

و در  استوا حرکت توده هوا برابر سرعت خطی زمین است .

نکته : تاثیر نیروی کوریولیس در استوا صفر است و در قطب به حداکثر می رسد .

عوامل تاثیر گزار بر نیروی کوریولیس :

  • جاذبه زمین
  • حرکت وضعی زمین
  • حرکت انتقالی

نیروی کریولیس باعث می شود خروجی آب  داخل  سینک  در نیمکره شمالی راستگرد  ، در استوا بدون چرخش و در نیمکره جنوبی چپگرد باشد .

  • در نهایت فصل مشترک دو توده هوایی که به نام توده پشتی نامگذاری میشود را جبهه هوا گویند .

  • Dew point  یا همان  نقطه شبنم  در واقع  دمایی است که توده هوا در آن با رطوبتش به حد اشباع می رسد
بادنما در پرواز

باد (wind)

باد در زبان ساده حرکت و جابجایی افقی هوا را گویند

اما باد از نظر علمی حاصل گرادیان فشار است یعنی باد حاصل اختلاف فشار دو محیط کم فشار و پرفشار است.

بین دو فشار کم زور و پر زور و جریان هایی که در جو حاکم است یا پر فشار است یا کم فشار است که دائماً همدیگر را هُل می دهند و حرکت عمومی جو را بوجود می آورند.

یک اتاق را در نظر بگیرید جریان کم فشار و پرفشار بوجود می آید، جایی که بخاری وجود دارد هوا را گرم می کند و به سمت بالا می فرستد، کم فشار و جایی که هوای از پنجره وارد می شود  پرفشار است که هوای پرفشار جایگزین  هوای گرم و کم فشار می شود و هوای کم فشار را به سمت بالا هُل می دهد این گردش برای گرم شدن یک محیط کوچک مثل اتاق را Convection می نامند.

جابجایی توده ها هم به همین منوال است، توده های سرد همیشه توده های پر فشار هستند که همیشه توده های گرم که کم فشار هستند را هُل می دهند و جایشان را می گیرند حال در مرز دو توده اختلاف پیش می آید که اسم آن جبهه است.

باد دو نوع است :

  • Local (محلی)
  • General (عمومی)

باد عمومی  (General ) :

بادهای عمومی در نیمکره شمالی از غرب به شرق می وزد.

بادهای عمومی در نیمکره جنوبی از شرق به غرب می وزد.

علت جهت وزش باد در نیمکره ی شمالی و جنوبی  بخاطر وجود نیروی کِریُولیس، جاذبه زمین و عوامل دیگر که جو را نزدیک زمین قرار داده که دائماً حفظش می کند و جریانات دیگر که باعث می شود باد ها دارای سمت و جهت باشند هم در نیمکره شمالی و هم در نیمکره جنوبی.

در نظر داشته باشید باد عمومی (General ) حاصل جبهه ها و حرکت توده ها است همیشه از سمت غرب به شرق نیمکره شمالی  که ایران قرار دارد و ما در آن زندگی می کنیم اتفاق می افتد.

شکل کلی باد ها از سمت غرب به سمت شرق می وزد ولی تحت شرایطی در کشور ما بخاطر کوه ها و موانعی که در سر راه آن قرار دارد ممکن است شمال سو یا جنوب سو شود البته نه به صورت General

حرکت باد ها در سطح زمین با حرکت بادها در ارتفاع  به خاطر وجود اصطکاک و موانعی که با آن برخورد میکند کاملاً متفاوت است، ورود سیستم ها و جبهه ها هم می تواند در سطح زمین باشد و هم در ارتفاع .

باد محلی ( Local  ) :

باد های Local  را کم و بیش کسانی که در هر منطقه ای زندگی می کنند می شناسند.

چوپان ها و کشاورزان و یا ماهیگیران خیلی خوب اتفاقات را با استفاده از نشانه ها تشخیص می دهند و در واقع می توان گفت که شناخت کلی از آسمان و هواشناسی منطقه دارند.

گاهی خلبان  ممکن است شاهد باد های محلی  (Local  ) باشد که تحت شرایط Local  اتفاقات غیرمنتظره ای بهمراه داشته باشد و گاهی هم ممکن است اتفاق نیوفتد همان جریان های  عمومی جو رُخ دهد که حالت کلی جو حرکت از سمت غرب به سمت شرق است.

باد های محلی( Local  ) چند نوع است ؟

  • Sea breeze (نسیم دریا)
  • Land breeze (نسیم خشکی)
  • Anabatic wind (باد دشت به کوه)
  • Katabatic wind (باد کوه به دشت)

در شمال و جنوب ایران به خاطر وجود دریای کاسپین و خلیج فارس،  شاهد بادهای محلی Sea breeze  و Land breeze  هستیم.

Sea breeze  در طول روز باد از سمت دریا به خشکی  می وزد وLand breeze در هنگام غروب جهت باد عوض می شود و از سمت خشکی به دریا می وزد.

Anabatic wind  بادی است که در طول روز از دشت به کوه می وزد مثل سایت شهید عسگری یا سایت شهران (شهید ناظری) و Katabatic wind  بادی ایست که هنگام  از دشت به کوه می وزد .

باد دشت به کوه

Anabatic Wind & Katabatic Wind

Anabatic wind & Katabatic wind مفهوم بسیار ساده ای دارد .

Anabatic Wind به معنی باد دشت به کوه است.

خورشید از شرق طلوع می کند و اولین جایی که خورشید می تابد در واقع اولین تشعشع در ارتفاعات جذب می شود پس کوه نسبت به دشت (منطقه Flat ) زودتر گرم می شود چون خورشید به دشت مایل می تابد، دشت سردتر است، پس ارتفاعات منطقه گرم و دشت منطقه سرد است.

هوای گرم میل به بالا رفتن دارد و از آنجا که جهت حرکت از قسمت پرفشار به قسمت کم فشار صورت می گیرد پس هوای سرد دشت جایگزین هوای کوه می شود و Circulation  انجام می شود.

در طول روز باد از سمت دشت به سمت کوه می وزد، اسم این پدیده Anabatic Wind است.

☆ زمانی  شرایط General  می تواند بر  شرایط Local   می تواند غلبه کند که دارای قدرت و شدت بیشتری باشد.

Anabatic Wind & Katabatic Wind جزو  (Local Wind )بادهای محلی هستند.

Katabatic wind  به معنی باد کوه به دشت است.

هنگامی که خورشید به سمت غروب می رود چون به پشت کوه غروب می کند شدت اثر آن به دشت بیشتر است و کوه کمترین دریافت انرژی را دارد هوای سرد کوه به سمت پایین حرکت می کند و جایگزین هوای گرم دشت می شود که هنوز گرمتر از کوه است به سمت بالا حرکت می کند نسیمی که سمت و جهت آن از کوه به دشت است Katabatic Wind  نامیده می شود.

زمانیکه خورشید از نوک قله به سمت دشت می رود تنها جایی که کمتر مورد اصابت اشعه خورشید که صبح بیشترین انرژی را گرفته است و با توجه به خصوصیت سنگ که زود گرم می شود و زود انرژی خود را از دست می دهد و سرد می شود همانا تشعشات خورشید همچنان به دشت می رسد و در نتیجه هوای کوه سرد و سنگین شده از روی کوه به سمت دامنه و دشت سرازیر می شود

سایت شهر کرد از نظر موقعیت جغرافیایی طوری است که خلبان می تواند تا قبل ظهر از یک سمت و بعد از ظهر از سمت دیگر تیکاف داشته باشد😊  گاهاً همگرایی هایی بوجود می آید که خلبان می تواند ارتفاع بگیرد.

wind chill

Wind Chill

Wind Chill  به معنی سرمای باد است.

Wind Chill  دمای نسبی که روی بدن حس می شود.

در واقع Wind Chill دما یا کاهش دما بر اثر وزش باد نیز تعریف می شود.

Wind Chill  را با یک مثال ساده توضیح می دهیم گاهاً برای شما اتفاق افتاده است که با دست مرطوب یک تکه یخ یا چیزی از یخچال فریزر بردارید که دست یا انگشت شما به آن چسبیده باشد، آیا می دانید چرا این اتفاق می افتد ؟

بدن انسان از سیستمی برخوردار است برای خنک کردن و متعادل نگه داشتن اندام ها که به  سیستم هیدروکویلیی معروف است، بدن انسان مدام در حال تعریق است شاید این تعریق ملموس نباشد اما مثلاً بعد از چند روز لباس بوی بد می گیرد که نشان دهنده ی تعریق بدن است که روی سطح پوست بوجود می آید،  قسمت هایی از بدن که پوشیده نیست و جریان باد به آن برخورد می کند بیشتر تعریق صورت می گیرد، یعنی رطوبت سحطی راحتتر تبخیر می شود تا جایی که قطرات است.

زمانیکه بادی  می وزد شما Wind Chill را حس می کنید مخصوصاً در تابستان که بدن شما گرم است اگر بادی بوزد  عرق می کنید و احساس خنکی بیشتری می کنید.

حال Wind Chill  بیشتر  در فصل  زمستان نمود می کند زمانیکه باد بوزد بخاطر تبخیر سریع سطحی (حتی در سرمای زمستان ) باعث می شود که شخص روی سطح پوست خود سرمای بیشتری نسبت به دمای محیط حس می کند، به این پدیده Wind Chill  گفته می شود.

عاملی که  Wind Chill را متمایز می کند و سبب خطرناک شدن Wind Chill  می شود این است که وقتی بادی که به شما برخورد میکند صفر باشد، 5 درجه سرما 5 درجه حس می شود، وقتی که باد با 10 کیلومتر به شما برخورد کند، 5 درجه سرمای هوا 15 درجه حس می شود، یا زمانی که 20 کیلومتر باد در حال وزیدن باشد، سرمایی که شما حس می کنید در سرمای 5 درجه،ممکن است تصاعدی  40 درجه باشد.

همه این اعداد در جدول Wind Chill  مشخص است، که با افزایش سرعت باد، شخص  تصاعدی منفی آن را در سرما حس می کند، اینجاست که برای پاراگلایدر خطرناک است، خصوصاً خلبانان مسافت باید کاملاً Wind Chill  را بشناسند.

جدول Wind Chill به خلبان نشان می دهد که اگر مثلاً دما صفر شد ؛

  • سرعت پاراگلایدر هم صفر باشد، خلبان صفر درجه سرما حس می کند.
  • سرعت پاراگلایدر 5 کیلومتر باشد، خلبان 5- درجه سرما حس می کند.
  • سرعت پاراگلایدر 10 کیلومتر باشد، خلبان 15- درجه سرما حس می کند.
  • و اگر سرعت پاراگلایدر به 20 کیلومتر برسد، خلبان 35-درجه سرما احساس می کند.

Wind Chill به چه قسمت هایی از بدن آسیب جدی میزساند ؟

Wind Chill به انگشت ها، دست، صورت، گوش، بینی ، قسمت هایی از بدن که در معرض باد  قرار دارد و ممکن است  دچار یخ زدگی شود آشیب جدی میزند.

زیرا یخ زدگی آرام آرام بوجود می آید بدون اینکه شخص حس کند، شخص اول احساس درد می کند و با خود می گوید تحمل میکنم! کم کم به جایی میرسد که دیگر حس نمی کند.

خلبان های پاراگلایدر برای بهره بردن بیشتر از لذت پرواز، تمایل به بیشتر در آسمان ماندن دارند، پس وقتی سرما و سوزش و درد را حس می کنند با خود می گویند ده دقیقه دیگر تحمل میکنم! غافل از اینکه در همان ده دقیقه آن  بافتی که باید به آن خون می رسیده میمیرد و از بین میرود.

در کشور کانادا برای پدیده Wind Chill اهمیت زیادی قائل هستند چون معمولاً دمای هوا 10- یا 15- است  و در روزهایی که دمای هوا حدود  10-  یا  15- یا بالاتر باشد و سرعت باد نیز بیشتر از  5 یا 10 کیلومتر باشد مدارس را تعطیل اعلام می کنند تا کودکان در حین رفتن به مدرسه دچار یخ زدگی نشوند، زیرا اگر دچار یخ زدگی شوند متوجه نمی شوند تا به مدرسه برسد ممکن است بافت های نوک بینی و بلاله گوش خود را ازدست بدهند که قابل ترمیم نیز نمی باشد.

☆ در پرواز پاراگلایدر، خلبان هایی که به ارتفاع 6000 متر یا 7000 متر می رسند پدیده Wind Chill برایشان اتفاق می افتد  خصوصاً در سرعت های مختلف.

در نتیجه Wind Chill   به پدیده ای گفته می شود ؛ انسان  دائماً در سطح پوست ش تبخیر سطحی رُخ میدهد و این تبخیر سطحی در اثر وزش باد باعث می شود تبخیر افزایش پیدا کند، حال اگر این کار با  باد سرد و زیر صفر توام شود پدیده Wind Chill بوجود می آید که شخص  بیشتر از آن چیزی که دمای محیط است را حس می کند. با افزایش باد قاعدتاً دمای کمتری را هم حس می کند.

sea breeze

Sea Breeze & Land Breeze

Sea Breeze   &  Land Breeze  مفهوم بسیار ساده ای دارد

Sea Breeze به معنی نسیم دریا است.

آب نسبت به خشکی بدلیل ظرفیت گرمایشی بالایی که دارد دیرتر گرم می شود،

خصوصیت سنگ این است که زود گرم می شود و زود انرژی خود را از دست می دهد.

هنگامی که خورشید به زمین می تابد وقتی سنگ( منظور خشکی) به ظرفیت گرمایشی ویژ ه ای می رسد تا جایی که می تواند انرژی جذب می کند بیشتر از آن را به محیط پس میدهد و هوای همجوار خود را گرم می کند (هوای همجوار 1متر و 80 سانتی متر تا 2 متر به اندازه ی قد یک انسان عادی است )، این هوای گرم به صورت یک بسته می شود که از طریق Convection  (همرفتی) به لایه های بالاتر انتقال می یابد ( مثل بخاری یک اتاق عمل می کند)، صعود می کند، هوای دریا نسبت به اینجا( سردتر) پرفشارتر است و به سمت کم فشار (خشکی ) حرکت می کند در نهایت یک چرخه سلولی Circulation   بوجود می آید که سمت و جهت آن به سمت ساحل است به این جریان Sea Breeze  گفته می شود که هر روز در دریای شمال و جنوب شاهد آن خواهیم بود.

☆ قدرت نفوذ Sea Breeze  تا 30 کیلومتر در خشکی می تواند ادامه داشته باشد، مثل سایت درازنو در استان گلستان و کوههای شمال ایران

 

Land Breeze به معنی نسیم خشکی است.

هنگام شب، خورشیدی وجود ندارد و زمین انرژی خود را از دست می دهد اما آب بواسطه ظرفیت گرمایشی بالایی که دارد نسبت به خشکی( ساحل) گرمتر است، آب دریا گرمای خود را از دست می دهد ولی دیرتر از خشکی، پس هوای گرم دریا بالا می رود و هوای سرد خشکی (ساحل ) جایگزین آن می شود پس Circulation  انجام می شود و باز یک چرخه تک سلولی ایجاد می شود که سمت و جهت آن به سمت آب دریا ( کم فشار) که است می باشد که به این باد Land Breeze  گفته می شود.

wind aloft

Wind Aloft 

Wind Aloft  به معنی تغییرات سرعت باد در لایه های مختلف

علت Wind Aloft  چیست ؟

یکی از علت های Wind Aloft   وجود موانع و ارتفاعات است هر جایی که کوه می بینید باید 1000 متر بالاتر را به عنوان لایه اصطکاک در نظر بگیرید

☆ لایه اصطکاک باعث می شود هم سرعت و هم  جهت باد تغییر کند

دومین علت می تواند توده ها و جبهه هایی باشد که با ارتفاع بالاتری وارد می شوند که دارای سرعت و جهت متفاوتی هستند.

مهم است خلبان در جایی که پرواز می کند بداند تابع شرایط Local منطقه قرار گرفته است یا General  !

Wind Aloft  بیشتر جاهایی متوجه می شوید که شرایط Local  و General   بر هم غلبه نکرده اند و شرایط Local  در ارتفاع پایین تر قرار گرفته کار خودش را می کند  و زمانیکه ارتفاع می گیرید بخاطر Wind Aloft  شرایط متفاوتی را مشاهده می کنید.

Wind Aloft  معمولاً در جاهایی که Flat  هستند  کمتر اتفاق می افتد اما جاهایی که ارتفاعات متفاوتی در کنارش وجود دارد تاثیر بیشتری می گذارد.

اما گاهی مثل قشم شرایط متفاوت است  چرا که از آب و خشکی تشکیل شده است، جریانی که از آب بالا میرود ساز خودش را می زند و جریانی که از خشکی بالا می رود ساز خودش را، در این حال جریانی که از آب به خشکی و یا برعکس منظور Sea Breeze  وLand Breeze   دچار انحراف بسیار بزرگی می شود که با باد زمانیکه از روی خشکی رد می شود نهایت 15 درجه چرخش دارد اما وقتی از روی خشکی رد می شود 35 درجه انحراف پیدا می کند .

سایت امام زاده هاشم

توربالانس (Turbulence )

توربالانس (Turbulence  ) به معنای اغتشاش و تلاطم یا همان چاله هوایی است.

در اصطلاح پروازی به تبدیل جریانات خطی ( Liner   ) هوا به جریانات غیر خطی (Un liner )هوا اطلاق می گردد.

انواع (توربالانس Turbulence )  :

  • Mechanical Turbulence
  • Shear Turbulence
  • Thermal Turbulence
  • Wake Turbulence

Mechanical Turbulence  :

در اثر عبور سیال، از روی موانع ثابت رُخ می دهد.

نمونه بارز Mechanical Turbulence می توان به Rotor  اشاره کرد.

Rotor

Rotor و توربالانس

Shear Turbulence :

عبور و گذشت جریان هوا از روی یک سیال ساکن و یا کم سرعت تر را Shear Turbulence  گویند، که یک حرکت افقی است در واقع مرز مشترک بین هوای گرم و هوای سرد است.

یا به عبارت دیگر اغتشاشات بین دولایه هوا که از نظر سرعت یا جهت تفاوت داشته باشد.

برای اینکه بیشتر متوجه Shear Turbulence  شوید سایت امام زاده هاشم را برای تان با توجه به شکل مثال می زنیم.

در طول شب وقتی هوا یک رنگ ‌می شود منطقه سرد می شود و تشعشعات شبانه هوای سرد را در دشت مشاء متمرکز می کند در نتیجه تشعشعات شبانه باعث می شود هوای سرد ته نشین شود و هوا ساکنی باقی بماند.این ذهنیت برای خلبانان قدیم که در سایت امام زاده هاشم پرواز می کردند بوده است که صبح زود برای پرواز در سایت حضور داشته باشند تا بخاطر کوهستانی بودن منطقه به هوای خشن و توربالانس های زیاد برخورد نکنند.

وقتی که خورشید می تابد محیط اطراف خودش را گرم می کند در ابتدا به دره نمی تواند بتابد چون خورشید از شرق طلوع می کند هوای اطراف و قسمت غرب را شروع به گرم کردن می کند، کم کم که خورشید اوج می گیرد و بالا می رود هوای گرم شروع به حرکت می کند وقتی خلبان باد روبرو را احساس می کند تیکاف می کند و چون هوای دشت مشاء همچنان سرد و ساکن است وقتی که خلبان در مرز مشترک هوای گرم و هوای سرد قرار می گیرد (در رو یک جریان متحرک وجود دارد و در زیر یک هوای ساکن) وقتی از این مرز به مرز زیرین وارد می شود با تکان هایی مواجه می شود سپس وارد جریان زیرین و جریان ساکن هوای سرد می شود.

در واقع مرز مشترک بین هوای گرم و هوای سرد توربالانس هایی بوجود می آید که Shear Turbulence  معروف است. Shear Turbulence   زمانی که خورشید کاملاً بالا آمده باشد یعنی دقیقاً نزدیک به ظهر زمانی که آفتاب به دره می تابد و کل هوای دشت مشاء را گرم می کند از بین می رود در نتیجه Shear Turbulence در ساعت 7صبح کاملاً مشهود است ولی از ظهر به بعد Thermal Turbulence بوجود می آید .

Thermal Turbulence :

در مرز مشترک Up Draft  و Down Draft  یک جریانات  پیچشی  (Eddy)   بوجود  می آید که این Eddyها نشان 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 باد، بالا و یا  یاپین بردن Break  ها این حرکات را کنترل کند.

ترمال Thermal

Thermal و TURBULENCE

 

تفاوت Shear Turbulence  و Thermal Turbulence  در چیست؟

Shear Turbulence  و Thermal Turbulence در واقع یکی هستند تا قبل از ظهر Shear Turbulence  و بعد از ظهر Thermal Turbulence بوجود می آید.

ولی Shear Turbulence  یک حرکت افقی است اما Thermal Turbulence  یک حرکت عمودی ایست.

Wake Turbulence  :

Wake Turbulence  معروف به توربالانس حرکتی است که به عبور و گذشت یک جسم جامد و متحرک از درون هوا گفته می شود، نمونه بارز Wake Turbulence  می توان به Vortex اشاره کرد.

ورتکس بال هواپیما

vortex Aircraft

جریان هوا بر روی ایرفویل بوسیله ی چسبندگی بین مولکولی می چسبد وقتی که جریان هوا از روی سطوح ایرفویل در حال رد شدن است، چسبندگی  مولکولی رفته رفته کم می شود چون جریان هوا در حال جدا شدن از ایرفویل است. زمانی که روی سطح ایرفویل شیب زیاد می شود چسبندگی مولکولی به حداقل خودش می رسد، پس در نتیجه در نقطه ای به نام نقطه جدایی (Separation point  ) جریان هوا از روی سطح ایرفویل کَندِ می شود.

پیش تر در قانون برنولی اشاره شد به این قضیه که جریان هوا در سطح زیر ایرفویل پر فشار و درسطح روی ایرفویل  کم فشار است، این کم فشاری تا نقطه جدایی  (Separation point ) وجود دارد، بعد از نقطه جدایی خلاء وجود دارد حال بدلیل خلاء و حرکت جریان هوا از قسمت پرفشار به سمت خلاء، که جای خالی را پر کند پس جریان فشاری که از قسمت پرفشار به سمت کم فشار حرکت میکند  جریان برعکس (Reverse flow ) می شود که به این جریان برعکس Vortex  گویند.

☆  در wing tip  ها Vortex  وجود دارد، حرکت Vortex  در wing tip  ها حالت سینوسی دارد که می تواند به سمت بالا و پایین بیاید و به سمت داخل و پایین حرکت کند به طوری که وقتی خلبان مانور اسپیرال در جریان هوای Calm (جریان هوای Calm یعنی باد بین 0 km  تاkm 5 است که هوای مناسب پرواز می باشد)ممکن است هنگام خروج از اسپیرال در Vortex  بال خودش قرار بگیرد که در این حالت یک گوشه ی بال خلبان ممکن است جمع شدگی رًخ دهد، در نتیجه در عین مانور این امکان وجود دارد که در Vortex  خود قرار بگیرید علاوه بر این حتی ممکن است در Vortex بال دیگران نیز قرار بگیرید چطور؟ هنگامی که پشت بال پاراگلایدر دیگری حرکت می کنید اگر در فضای پایین تر آن حرکت کنید با توجه به اینکه گفته شد حرکت Vortex  به سمت داخل و پایین wing tip هاست امکان اینکه در Vortex  بال پاراگلایدر روبرو قرار بگیرید وجود دارد حال اگر این بال پاراگلایدر روبروی شما بال تندم باشد قطعاً Vortex ایجاد شده بزرگتر خواهد بود.در نتیجه نهایی Vortex  در زمان و مکان خاص اتفاق می افتد.

 

wind gradient

Wind Gradient

Wind Gradient  در لغت به معنی تدرج باد است.

تعریف Wind Gradient  به اختلاف سرعت و جهت باد نسبت به ارتفاع از سطح زمین گفته می شود

ویند گرادینت

WIND GRADIENT

به خاطر اختلاف سرعت و جهت باد در لایه های مختلف هوا Wind Gradient ایجاد می شود.
Wind Gradient در لایه های مختلف وجود دارد اما معمولاً نزدیک زمین راجه بهش بحث می کنند و محاسبه انجام می شود، صرفاً به دلیل اینکه هر چقدر خلبان پاراگلایدر به سطح زمین نزدیک تر می شود بخاطر وجود موانع و اصطکلک شاهد کاهش سرعت باد خواهد بود، بهتر است باTrim Speed پرواز کند. در لایه های مختلف در ارتفاعات به هر دلیلی پاراگلایدر از پرواز خارج شود، شیرجه کند یا عقب بماند فرصت ریکاوری توسط خود پاراگلایدر و خلبان وجود دارد. اما Wind Gradient در مرحله لندینگ (Final) است که خطرناک می شود.
☆ از نظر حسی وقتی خلبان نزدیک زمین می شود در باد مثلاً 5 کیلومتر راحتتر از باد صفر کیلومتر لند می کند
اگرخلبان Final را با باد 10 کیلومتر بسته باشد یهو باد صفر شود ، در این حالت چه اتفاقی می افتد ؟ این Gust که یهو اتفاق می افتد ، باعث می شود بال پاراگلایدر به سمت جلو شیرجه کند یا عقب بماند و خلبان زمانی می تواند ریکاوری درست انجام دهد که برک ها کاملاً بالا باشد به همین دلیل است که گفته می شود در Wind Gradient خلبان باید با Trim Speed پرواز کند.
Wind Gradient  را در سایت شهران بارها خلبانان با آن روبرو شده اند، مخصوصاً زمانیکه در زمین لند باد غرب کامل شود، لند خلبانان سختتر می شود چون هوا به داخل دره می رود و دیواره ای از هوا بوجود می آید که باعث می شود خلبان با sink زیاد روبرو شود که یا در فضای خارج از لند فرود می آید یا بال شیرجه می کند که جلوی بال را هم که بخواهد بگیرد، موفق نخواهد بود در نتیجه محکم با زمین برخورد می کند ، این اتفاق بخاطر وجود Wind Gradient یعنی تدرج باد و کاهش سرعت وقتی که به سطح زمین میرسد رُخ میدهد، در این مواقع است که خلبان باید از برک ها استفاده کند اگر دچار حرکات سینوسی و پاندولی بال شد بتواند بال را کنترل کند نزدیک زمین بهتر است خلبان برکها را بالا نگه دارد و اجازه دهد وسیله سرعت بگیرد یا Trim Speed پرواز کند .
شاید برای شما سوال پیش آید که چرا Wind Gradient آموزش می بینید؟
جواب خیلی ساده است برای اینکه خلبان را از خطر دور کند.
اگر خلبان علم کافی راجع به Wind Gradient داشته باشد در نزدیک زمین سعی می کند با حداکثر سرعت وسیله پروازی یعنی Trim Speed پرواز میکند که بتواند سریعتر از روی موانع رد شود، وسیله پروازی نیز Lift بیشتری خواهد داشت در نتیجه راحتتر و بهتر می تواند ریکاوری انجام دهد ( در صورت نیاز).
☆ وسیله پرواز شما یعنی پاراگلایدر طوری طراحی و ساخته شده است که به آن Equilibrium گویند یعنی انواع بهم ریختگی ها اگر برایش رُخ دهد تمایل دارد به حالت اولیه خودش برگردد بدون دخالت خلبان، مخصوصاً بال کلاس یک، اما داستان در بال کلاس های بالاتر مثل کامپ و خلبانان ادونس فرق میکند چون خلبان در سطوح بالاتر علم مقابله با Wind Gradient و مهارت کنترل وسیله را دارد اما خلبان مبتدی این مهارت را ندارد و باید کنترل شود.


بیشترین آسیب در پرواز کسی می بیند که تازه پرواز می کند و در اصطلاح خلبان مبتدی است کسی که عکس العمل درستی ندارد و مربی از طریق بیسیم او راهنمایی می کند که در مرحله Final برک ها را بالا نگه دارد، ولی بعد از گذراندن دوره های تئوری علم مواجه شدن با Wind Gradient را می آموزد .
☆ خلبانان حرفه ای تندم و آکروباسی در نزدیک زمین در مرحله Final از Slow Flight یا Flap Thailand استفاده می کنند که کنترل آن سختتر است ، خلبانان شرق آسیا، استاد Flap Thailand هستند و در جایی که Wind Gradient حداقل حداقل حداقل است تمرین می کنند.

wind shear، Down Draft

Wind Shear

Shear  Wind به معنی برش باد و یا قیچی باد نیز گفته می شود  .

Wind Shear  در تعریف،  به تغییرات ناگهانی سرعت و جهت باد گفته می شود ، که می تواند به صورت افقی ، عمودی و یا مخلوطی از هر دو جهت باشد .

Wind Shear  سه دسته است :

  • Directional Shear
  • Speed Shear
  • Directional & Speed Shear

چه عاملی باعث بوجود آمدن Wind Shear  می شود ؟

وجود ترمال های زیاد که با قدرت بیشتری وجود داشته باشد به طوری که باد نتواند آن را حرکت دهد و باد مجبور شود که از کنار ترمال و یا از بالای آن عبور کند باعث تغییر جهت و سرعت ناگهانی  باد می شود خلبان لحظه ای متوجه آن می شود.

گاهی اوقات باد در منطقه بخاطر وجود ارتفاعات در سطح پایین بسیار کم است یعنی خلبان  700 تا 800 متر ارتفاع می گیرد، ترمال خیلی راحت خلبان را بالا می برد و خلیان چیزی حس نمی کند ولی یک مرتبه از 800 متر به 801 متر که می رسد حس می کند کسی بال پاراگلایدرش را کنده و به سمتی می برد، بال بهم ریختگی پیدا می کند به سمت جلو شیرجه می کند یا عقب می ماند، که این موضوع باعث می شود خلبان سریع ریکاوری انجام دهد.

این اتفاق زمانی که خلبان از سطح اصطکاک به سمت Free Region  یا Friction Layer  هوای آزاد می رود، در واقع خلبان از سطح اصطکاک خارج می شود  رُخ می دهد.

خلبان های پاراگلایدر بیشتر در روز های ترمیک  با Wind Shear   روبرو می شوند، ترمال های قوی مخصوصاً در اقلیم همدان بخاطر اختلاف سطح بسیار زیاد منطقه و خشکی  که باعث کم بودن کشاورزی منطقه است، زمانیکه که منبع رطوبت وارد شود نیروی بالابرنده ای شکل  می گیرد که قدرتش خیلی زیاد است و با آنچه که در مناطق مرطوب حس کرده اید خیلی فرق می کند.

☆ نزدیک زمین Wind Shear  وجود دارد ولی بسیار ضعیف است.

☆ هنگامی که Inversion  بخواهد از بین برود جریانی با سرعت از روی آن رد می شود یا از زیر به آن برخورد می کند که Turbulence  یا Wind Shear  بوجود می آورد، ولی وجود  Inversion  باعث بوجود آمدن Wind Shear  نمی شود چرا که لازمه بوجود آمدن  Wind Shear  تغییر سرعت و جهت باد است.

گاهی پیش می آید که مثلاً در تیکاف باد روبرو دارید ولی در لند باد شمال غرب است، مرز مشترک باد دشت و باد پشت باعث ایجاد Shear Turbulence  می شود که اگر سرعت  Shear Turbulence  زیاد شود بنام Wind Shear  می نامند که یعنی برش باد از دوجهت مختلف

اصلی ترین تاثیر Wind Shear عبارتند از :

  • آشفتگی هوا
  • حرکت هوای شدید که شامل UP Draft  و  Down Draft با حرکت چرخشی (Rotating) می شود.
  • افزایش و کاهش ناگهانی سرعت هوایی Air Speed
  • افزایش و کاهش ناگهانی سرعت زمینی با انحراف سمتی و رانشی وسیله پروازی ( Drift )