Termální (tepelné proudění) – hmota stoupajícího vzduchu , která se může mísit s okolním vzduchem. Piloti kluzáků nazývali termika teplý vzduch ze sluncem prohřáté země, ve které se mohli vznášet.
Dvouatomové plyny jsou diatermické (průhledné), ale vodní pára poměrně silně pohlcuje sluneční záření, navíc hustota vodní páry je jedenapůlkrát nižší než hustota vzduchu, takže termika může být chladnější než okolní vzduch.
Struktura termiky ( torus ) je jasně viditelná na radarových obrazovkách, což potvrzuje přítomnost víceatomových plynů (vodní páry) v termice. Na rozdíl od okolního (diatermického) vzduchu termální absorbuje intenzivní sluneční záření. Nad ornou půdou proto často dochází k termice, při které dochází k odpařování vlhkosti [1] .
Zpočátku je termika kompaktní objem teplého (vlhkého) vzduchu, ale postupně se vytváří toroidní vír . Před termální frontou se tvoří turbulentní proudění a okolní vzduch se mísí s termální frontou. Jádrem termiky je rotující torus a tento vírový prstenec se neustále valí vzhledem k okolnímu vzduchu. Během doby, kdy teplo vystoupá do výšky rovné asi jednomu a půl jeho průměru, se obrátí naruby, to znamená, že každá jeho část projde mísící zónou a zředí se. V horní části termiky, poblíž její frontální hranice, je proudění velmi nestabilní. Každá vodorovná vrstva vzduchu, kterou proniká teplo, je přitom obalena a vtahována do ní [1] .
Raní piloti kluzáků si termiku představovali jako stoupající masu vzduchu, víceméně kulovitého tvaru. Věřilo se, že pokud se dostanete do stoupáku blízko jeho vrcholu, můžete nabírat výšku, dokud kluzák neklesne na dno stoupáku. Zkušenosti ukázaly, že při prvním vstupu do stoupání není nalezení středu stoupání při nejvyšší rychlosti obtížné a turbulence byla pociťována pouze tehdy, když bylo obtížné najít střed stoupání. Později však byla myšlenka termiky jako formace se silným vzestupným proudem nahoře a turbulentní brázdou dole zpochybněna. Na plachtařských šampionátech začátečníci začali jednoduše sledovat let es a začali pod nimi kruhové manévry, když našli vzestupný proud. Esa brzy ztratila svou výhodu a ocitla se v obklíčení nováčků, kteří se nedokázali odtrhnout. Pak vznikl názor, že stoupáky se tvoří v sériích a stoupají jedna za druhou, takže začátečníci, kteří jsou níže, se dostali na vrchol stoupání stejné série. Vysvětlení tehdejších větroňů o důvodech zastavení výstupu v termice teď vypadá legračně: byli přesvědčeni, že z termiky vypadli jejím dnem, ale ve skutečnosti prolezli termálem v jeho centrální části, která má rychlost 2,2krát rychlejší než samotná termika a dosáhla své horní turbulentní zóny [1] .
V roce 1958 kapitán N. Goodhart zjistil, že v zóně, kde se projevuje působení vzdušných proudů podílejících se na termice, piloti kluzáků efektivně využívají k plachtění vertikální i horizontální proudy. Horní turbulentní zónu termiky, kde se šíří proudění vzduchu, by měl kluzák považovat za zónu sestupného proudění, do níž opět nalezne mohutný stoupající proud [1] .
Z toho vyplývá, že pro pilota kluzáku je snazší detekovat stoupání tak, že k ní přiletí zdola. Termálky využívají k prudkému letu ptáci, většinou velcí, kteří nejsou schopni souvislého mávajícího letu, a dokonce i drobný hmyz , jako jsou mšice [1] .
V noci nedochází k žádné termice kvůli radiačnímu ochlazování povrchu.
Sluneční paprsky ohřívají povrch Země, povrch Země ohřívá přízemní vrstvu vzduchu nebo odpařuje vlhkost, stoupá méně hustý vzduch, na jeho místě proudí studený vzduch a vše se opakuje. Jenže povrch Země není jednolitý a ohřívá se různě, respektive, vzduch se ohřívá různě – někde silněji, někde slaběji. Teplejší nebo vlhčí vzduch stoupá rychleji a vytváří oblast vzestupného proudu.
Ráno, když první sluneční paprsky zahřály oblast zemského povrchu s větší absorpční kapacitou, jako je kámen na poli, se vrstva vzduchu kolem něj začne zahřívat. Po nějaké době se tato část vzduchu odtrhne od podkladového povrchu. Má tvar prstence kouře (koblihy), jehož vertikální rychlost ve středu je dvakrát větší než rychlost stoupání celého stoupáku.
Stoupající termika je nahrazena okolním vzduchem, který tvoří sestupný tah.
Dostatečně silné tepelné toky se vyskytují nad elektrárnami, kompresorovými stanicemi hlavních plynovodů a dokonce i továrními potrubími.
Navzdory svému názvu jsou termiky obvykle chladnější než okolní vzduch, ale obsahují více vlhkosti ( vodní pára je jedenapůlkrát lehčí).
Fyzikální podstatou termiky je výskyt lokální tepelné nestability v povrchové vrstvě, která má za následek konvekci . Únik vzduchu do středu termiky v její spodní části vytváří podmínky pro víření proudění vlivem Coriolisovy síly . Na severní polokouli vzduch víří proti směru hodinových ručiček, na jižní polokouli ve směru hodinových ručiček (jako v cyklonu ). Pokud je tento mechanismus doplněn o uvolňování latentního tepla v důsledku kondenzace vodní páry během ochlazování vzduchu, jak stoupá ve středu termiky, pak se cyklónový vír zesílí. Pokud takový proces pokrývá významnou oblast, pak se tento místní jev ukáže být středem vzniku cyklonu.
Když letadlo narazí na termiku , zažije aerodynamické síly, které vytvářejí g-síly. Cestující toto přetížení vnímají jako tlačení nahoru a dolů, což vysvětlují přítomností „vzduchových kapes“ ve vzduchu.
Jsou známy případy, kdy závěsné kluzáky přelézaly tovární komíny a stěhovaví ptáci měnili trasy a létali z jedné kompresorové stanice plynovodu do druhé.
Při vstupu do termiky v její spodní části je letadlo centrováno samotným prouděním, když dosáhne horní hranice stoupající termiky, je z ní vytlačeno. [jeden]
Počítejte s lepším zdvihem aparátu, pokud se bude otáčet proti proudu (na severní polokouli pravá spirála). To je vysvětleno skutečností, že v tomto případě se vozidlo pohybuje pomaleji vůči zemi a je zapotřebí menší úhel náklonu, aby se udrželo v proudu.
Zpočátku byla termika považována za stoupající vzduchovou hmotu víceméně kulovitého tvaru, která byla identifikována s bublinami vznášejícími se v prostředí. Po provedení laboratorních experimentů s termikou se ukázalo, že turbulentní zóna se tvoří pouze v horní části termiky a není za ní vůbec žádná stopa.
Navzdory svému názvu má vzduchová hmota v termice mnohem nižší teplotu než její okolí.
Rychlost vzestupného proudu na ose stoupáku je asi dvojnásobkem rychlosti stoupání samotného stoupáku.
Přestože se termika jeví jako kompaktní plovoucí hmota, po krátké době se v jejím středu objeví díra, která je jasně viditelná na obrazovce meteorologického radaru.
Všechny termiky jsou považovány za geometricky podobné, liší se pouze poloměrem a relativním vztlakem, který je vyjádřen jako zlomky hmotnosti vytlačené kapaliny (plynu). Za tu dobu, co termika vystoupá do výšky přibližně rovné jednom a půl jejího průměru, se stihne převrátit jakoby naruby.
Tepelné jádro je rotující torus. V horní části termiky, poblíž její frontální hranice, je proudění velmi nestabilní. V důsledku toho se na hranici tepelného a relativně stabilního vzduchu tvoří mikrovíry, které tvoří oblast turbulentního vzduchu kolem jádra. Pomocí termokompasového zařízení je možné měřit frekvenci a sílu mikrovírů a směr k tepelnému jádru [1] .