Die Sichtbarkeit der Luft

Für Piloten von Segelflugzeugen oder Segelflugzeugen ist die „Thermik“ das wichtigste Phänomen der Luft. Eine Thermik wird klassisch als ein Aufwärtsstrom von Luft beschrieben, der durch bodennahe Erwärmung von Luft verursacht wird, die in Blasen oder einem damit verbundenen Strom erwärmter Luft aufsteigt. Bei ausreichender Geschwindigkeit der aufsteigenden Luft können ein Segelflugzeug, ein Vogel oder sogar Müll und Trümmer Tausende von Fuß angehoben werden. Es kann auch angemerkt werden, dass „Staubteufel“ aus besonders starken Strömungen resultieren können und dass andere noch stärkere Phänomene wie Tornados und Zyklonstürme damit zusammenhängen.

Aber in Abwesenheit von Markern wie Staub ist die Luftströmung im Allgemeinen unsichtbar, bis die Strömung möglicherweise eine Höhe erreicht, in der der enthaltene Wasserdampf zu einer Wolke kondensiert. Und wieder, wenn die Strömung stark genug ist und genug Wasser enthält, ist ein Gewitter möglich.

Also die Frage. Ist es angesichts all dessen möglich, die Luftmasse zu sehen, die die Thermik ausmacht? Gibt es etwas im Unterschied zwischen der Thermik und der Umgebungsluft, das erkannt und grafisch dargestellt werden könnte?

Radar vielleicht? Ich dachte, es gäbe eine Art Radar, das Luftbewegungen sehen könnte? Nur ein Gedanke. Sie können auch den erhitzten Strom einer Kerze oder den Auspuff eines Düsentriebwerks sehen, aber was Sie wollen, ist viel subtiler als das. Außerdem gibt es "virga".
@Mike: AFAIK-Radar erkennt normalerweise Luftbewegungen, indem Schwebeteilchen (wie Regentropfen) gestreut werden.

Antworten (2)

Luft unterschiedlicher Temperatur und unterschiedlichen Drucks hat einen unterschiedlichen Brechungsindex - aber der Unterschied ist sehr gering.

Wenn Sie daran denken, ein Stück Glas in Wasser zu legen und zu versuchen, es zu sehen. Der Unterschied zwischen Glas (1,5) und Wasser (1,33) ist ziemlich groß, Luft bei unterschiedlichen Temperaturen hat Brechungsindexunterschiede von Teilen pro Million

Astronomen messen zumindest das Brechungsindexprofil, um adaptive Optiksysteme zu entwerfen, aber es erfordert eine Menge Ausrüstung (Laser und große Teleskope) - ich weiß nicht, ob Meteorologen viel tun.

Luftspiegelungen sind ein sichtbarer Effekt des inhomogenen, temperaturabhängigen Brechungsindex der Luft. Sie sind aufgrund des relativ großen Wärmegradienten in der Nähe der Erdoberfläche und der hervorragenden Referenzlinie eines gleichmäßigen, flachen Horizonts sichtbar. Ich denke, diese Bedingungen wären im Flug schwer zu reproduzieren - vielleicht könnten Sie eine Drohne mit einem einheitlichen Gitter im Schlepptau hinter sich herfliegen lassen?

Interessanter Kommentar. Für einen hochfliegenden Piloten ist ein anderes Segelflugzeug oder sogar ein hochfliegender Vogel der beste Indikator, den Sie haben können. Wenn er relativ zu dir aufsteigt, geh auf ihn zu. Wenn er sinkt, drehen Sie sich enger zurück, wo Sie waren. Vorausgesetzt natürlich, Sie wollen aufsteigen.
Bei näherer Überlegung gibt es keinen Grund, warum wir uns durch die Präzision der menschlichen Wahrnehmung einschränken sollten (insbesondere die einer Person, die gleichzeitig versucht, ein Flugzeug zu fliegen). Vielleicht wäre ein Erkennungsalgorithmus, der an einen entfernten Sensor angeschlossen ist, in der Lage, die luftabhängige Mikroverzerrung zu erkennen, die unsere Augen und unser abgelenktes Gehirn nicht können? Und dann gibt es noch die Spektralanalyse, die aus verrauschten Daten erstaunlich präzise Beobachtungen machen kann. Ich weiß nicht, werfe nur Ideen raus. Auch die von Martin Beckett unten vorgeschlagene Verbindung zur adaptiven Optik halte ich für sehr vielversprechend.
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