Să mai rămânem puți n în apropierea solului! Ce ne poate atrage atenția asupra formării term icii, unde apare, ce o declanșează, ce factori îi determina proprietățile? În general orice raționament de tactică de zbor pentru înălțime mică trebuie să facă distincție între izvorul aerului cald și locul de declanșare a termicii. Acestea sunt două probleme pe care le vom analiza separat. Izvoare de termică Prin noțiunea de izvo r al termicii se înțelege o zonă în care aerul își modifică proprietățile, devenind mai ușor decât mediul înconjurător și prin aceast a conducând sau având posibilitatea de a conduce la apariția unei perturbaț ii.
Altfel exprimat: izvorul termicii conferă un caracter instabil aerului din apropierea solului. Aerul devine mai ușor când este mai cald sau mai umed În mod normal masa de aer mai ușoară are o temperatură mai mare, moleculele au o mișcare mai rapidă, deci necesită mai mult spațiu, adic ă volumul crește în timp ce masa rămâne constanta și în final, greutatea specifică (densitatea) rezul tată este mai mică. Aerul este un amestec de gaze care pe lângă azot, oxigen, bioxid de carbon și gaze rare mai conține și apă sub formă gazoasă (vapori de apă). Acești vapori de apă sunt însă mai ușori (cu 3/8) decât aerul uscat.
Deci este evident că aerul devine mai ușor dacă va conține cât mai mulți vapori de apă. Un rău conducător de căldură Aerul este un rău conducător de căldură și transmite într-o foarte mică măsură căldură, de aceea un “pachet de aer” odată încălzit rămâne timp îndelungat cald dacă nu este amestecat cu aer rece sau nu este distilat (pentru a-și egală presiunea cu cea a mediului) și astfel răcit adiabatic. Aerul se încălzește de la sol, nu de la soare În zilele senine razele soarelui traversează atmosfera, practic, fără să o încălzească. Creșterea temperaturii aerului necesară formării termicii, are l oc dinspre sol spre altitudine.
Formarea unei mase de aer instabil la sol Există o mare varietate de factori care favorizează sau frânează formarea de aer instabil în vecinătatea solului. Vom enumeră în continuare câțiva din acești factori cu rol mai important în estimarea termicii: Insolația Umbre trecătoare ale norilor întrerup încălzirea solului. În locurile umbrite timp îndelungat nu prea ne putem a ștepta la termică. O aș cendentă slabă, în care ne aflăm la înălțime mică, va înceta să urce dacă zona este traversată de o u mbră întinsă, deoarece prin aceasta alimentarea cu energie se întrerupe.
Doar în situația în care rezervorul de aer cald a reușit să crească suficient în timpul insolatiei, energia acumulată va asigura un câmp de ascendenț ă bună și în cazul unei acoperiri temporare. Acoperirile întinse frânează în general formarea ascendențelor dar și sub astfel de acoperiri pot lua naștere ascendențe expl oatabile. Acoperirile locale, exemplu nori Cu uniți, nori de furtună etc., anulează în general mișcările convective în u rmă lor, în timp ce în zonele învecinate termica există în continuare. Aerul cețos, praful, smogul industrial, funcție de transparența lor pot frâna mișcările convective, mai ales în orele dimineții.
De exemplu, zon ele puternic industrializate, prin eliminări masive de impurități în atmosferă, împiedică formarea termicii pe o rază de zeci de kilometrii în situații de maxim baric și vânt slab. Unghiul de incidența al razelor solare determină mărirea suprafeței de sol pe care se repartizează o anumită cantita te de energie. Acest unghi depinde de latitudinea geografică, ano timp, momentul zilei și de panta solului. Zona montană este în general mai favorabilă zborului cu planorul deoarece prin încălzirea neuniformă a pantelor însorite și umbrite se cr eează diferențe de temperaturi mai repe de și mai mari decât la câmpie.
Dependența de substrat a încălzirii suprafeței solului La suprafața solurilor umede apa se evaporă. Acest fenomen se produce cu un mare consum de energie calorică împiedicând astfel încălzirea solului. Solurile umede, datorită apei conținute, sunt mai bune conducătoare de căldură, pe care o transmit ușor structurilor inferioare. Capacitatea calorică a apei face că energia disponibilă să poată fi stocată fără că temperatura la suprafața solului să crească prea mult. La suprafața plantelor verzi se evaporă o cantitate impresionantă de apă: un copac cu o coroana mare consumă într-o zi secetoasă de vară mai bine de 3 tone de apă.
În general plantele care cresc pe un substrat umed evaporă mai multă apă decât cele din solurile uscate. Cu cât plantele sunt mai uscate cu atât încălzirea solului este mai puternică. Din acest motiv pădurile de conifere sunt termic mai favorabile decât cele de foioase, câmpia decât pădurea, etc. Vântul acc elerează evaporar ea la suprafața solului și a p lantelor. Curger ea turbulentă aduce în permanenț ă un aer relativ mai cald în contact cu suprafață solului. Umezeala se repartizează pe un strat limită mai gros. Capacitatea solului de a absorbi radiația solară variază funcție de natură suprafeței.
O parte din energia primită, solul o reflectă imediat sub formă unor radiații în domeniul undelor lungi (infraroșii). Cu cât cantitatea de radiații reflectate scade, cu atât energia absorbită de sol crește. În tabelul următor sunt dat e niște valori orientative pentru pierderea de energie prin reflexie (după Wallington). Ca și în cazul spectrului vizibil al radiațiilor solare (lumina), pierderea de energie pe suprafețe netede și deschise la culoare este deosebit de mare.
Durata de transmitere a căldurii de la sol la aer Pe vânt puternic, datorită turbulențelor, amestecarea aerului din vecinătatea solului cu cel din straturile următoare este atât de amplă încât căldură solului se distr ibuie repede unei pături relativ groase de aer. Prin aceasta, solul este permanent răcit. În această situație se formează mult mai greu izvoare eficiente de aer supra încălzit la sol și implicit ascendențele largi și puternice vor fi mai rare. Zonele ferite de vânt prelungesc timpul de încălzire a maselor d e aer. Astfel, în culturi de cereale temperatura între spice este cu 2-3°C mai ridicată decât la 0,5 m deasupra nivelului lanului.
În cultura de cartofi s-au măsurat 2-5°C mai mult decât la 1 m deasupra. Iarb a înalta și uscată, boschetii și tufișurile usca te se comportă similar. Deasemenea casele și coroanele copacilor pot reține timp mai îndelungat “perne de aer”. Din punct de vedere al zborului ar putea părea surprinzătoare termicile excelente generate în umbr a unor pante, unde probabil aerul a avut timp mai îndelungat la dis poziție pentru a se încălzi. Adâ nciturile din versanții dealurilor (munților) sunt în general foarte favorabile formării unor “pachete” de aer instabil.
Desprinderile repetate de termică implică reducerea intensității fiecărei ascendențe termice datorită secării premature a izvorului de energie. Dacă în schimb avem mai puține elemente de declanșare a termicii (vânt zero, relief uniform) atunci ascendențele vor fi mai rare și mai puternice. Instabilitate în diferența de umiditate O umi ditate excesivă a aerului poate conduce la fenomene locale cum ar fi ascendențe peste zone mlăștinoase sau lacuri mai mici. Înregistrările făcute pe parcursul unor zboruri sondă când s-au înregistrat te mperaturi mai mici ale ascendențelor decât ale mediului pot fi explicate pe această cale. Modul de interacțiune a acestor fenomene practic nu poate fi măsurat.
Chiar evoluția unui singur factor face aproape imposibilă urmărirea sa. Atunci cum am putea avea sub control aceste fenomene complexe, care în desfășurarea lor se favorizează, compensează sau frânează reciproc? Totuși pentru tactic a zborului însușirea interacțiunii fenomenelor atmosferice este de o importanț ă capitală, acestea ajutându-ne să înțelegem mai bine ascendențele întâlnite și astfel să ne formăm un bagaj util de experiență. O plimbare imaginară În cazul în care zburăm la înălțimi mici estimarea locului de formare a termicii ar putea fi ușurată de imaginarea unei plimbări pe jos.
Pe parcursul acesteia ne-am da seama foarte ușor unde se puteau și unde nu se puteau forma “pachete” de aer cald. De exemplu un sol nisipos ne-ar arde picioarele în timp ce corpul ne-ar rămâne într- un mediu răcoros. Și mai răcoros ar fi în pădure, mai ales într-una de foioase sau în apropierea unui pârâu, în cont radicție cu un lan de cartofi sau cereale care ne-ar părea insuportabil de fierbinți. Acest exercițiu de ima ginație are avantajul de a sonda pătură inferioară, cea care în condiții de vânt slab determină în mod hotărâtor formarea termicii.
Un alt avantaj a l plimbării este faptul că putem sesiza mai pregnant căldur a asociată cu umezeal a iar aerul umed este într-adevăr mai susceptibil de a participa la formarea termicii. Un dezavantaj este însă in fluența înălțimii. Într-un ținut muntos ne-am putea plimbă doar în zone aflate la același nivel, altfel comparația nu mai are sens. Dar răsp unsul la întrebarea dacă termica urcă într-adevăr deasupra izvorului ei sau în alt loc, depinde iarăși de alți factori. Unde vom găsi desprinderi termice ? Pachete de aer cald, chiar supraî ncalzit, pot rămâne timp îndelungat într-o stare instabilă la sol dacă impulsul de declanșare lipsește.
Situația este similară cu picăturile de apă pe tavanul unei pivnițe umede, care rămân suspen date până când atingem suprafața cu degetul, moment în care apa se prelinge pe deget într-o șuviță alimentată din imprejurimea punctului de atingere. În cazul în care lângă sol se află suficient aer încălzit, un impuls cât de mic poate pune în mișcare imensul mecanism de mii de tone, al convecției termice. În continuare enumerăm câțiva declanșatori termici, mai des întâlniți:
Impulsuri de declanșare în atmosfera caldă Diferența de temperatură: - creasta munților (versanții sunt încălziți diferit) - margini de păduri-limita zăpezilor în munții înalți-malul apelor, temperaturi locale foarte ridicate: - focuri-centre industriale, mai ales furnale impulsuri în mișcare: - vehicule-decolare la mosor-mișcarea aerului datorată unei convecții deja existente Impulsuri de declanșare în cazul vântului Există într-o mare varietate, mai ales pe pante care au (chiar da că într-o mică măsură) ascendență dinamică. Se cuvine să amintim mai ales diuzele de pe pantă, modificări ale reliefului (variații de pantă).
Neuniformități în suprafața solului, clădiri, etc. păduri și alte discontinuități de vegetație, coasta mării în cazul brizei de mare. Pe vânt puternic situația se schimbă. Datorită turbulenței excesive, formarea de rezervoare de aer cald la sol devine imposibilă. Căldur a solului este transmisă unui strat de turbulen ță, gros în acest caz, care în situația unei ușoare instabi lități se desprinde ca ascendență generată de turbulența proprie și deci independentă de relief. Doar muchiile deosebit de mari ale reliefului își păstrează și în aceste condiții de vânt proprietat ea de a fi puncte sigure de declanșare a termicii (și generează termică de serviciu).
Căutarea termicii la înălțime mică Dacă pe parcursul zborului de distanță am ajuns la înălțime mică indiferent din ce motiv, nu ne vom mai orienta după nori. Nu trebuie să ne atragă nici cei care urcă bine la înălțime mare deoarece este posibil că ascendența lor să fie întreruptă în apropierea solului. Nu de puține ori am văzut la concursuri cum unii piloți sunt nevoiți să aterizeze sub alți concurenți, care urcând la înă lțime au fost considerați “indicatori de termică”. Astfel de experiențe sunt deosebit de dureroase.
Pentru că într-o situație meteo dată, să găsi m (în mod independent) ascendenț a salvatoare trebuie să derulăm rapid filmul cu tot ceea ce am amintit mai sus despre formarea termicilor și locul de declanșare al a cestora. Dacă nu găsim ascendența așteptată în locul presupus cel mai favorabil, și aceasta va fi situația cel mai des întâlnită, atunci fie că nu am cântărit bine contribuția fiecărui factor, fie că ra ționamentul a fost corect și termica s-a desprins din locul respectiv dar cu o jumătate de ora mai devreme, iar pe moment rezervorul de aer încălzit tocmai se reface, asigurând ae rul instabil pentru o ascendență următoare.
Șansa noastră de a găsi o ascendență activă va fi totuși mare în cazul în care am fi zburat tot înainte, învinuind soarta că nu ne-a scos în cale o ascendenț ă puternică. Dacă la înălțime mic ă găsim un zero, în care spiralând, cel puți n nu pierdem înălțime, este recomandabil să nu părăsim această ascendență. În cazul existenței insolaț iei situația noastră de obicei se va îmbunătăți și în curând vom urca.
Chiar dacă nu reușim să urcăm, totuși am câștigat timp (pe moment nu se pune problema vitezei) pentru inventar ierea tuturor locurilor posibile de declanșare a termicii și poate că în acest timp descoperim chiar undeva în apropiere un semn cert al ascendenței, o pasăre spiralând sau ceva asemănător. REFERITOR LA PĂSĂRI: Eretele este doar unul din păsările răpitoar e care au un deosebit simt al termicii (“variometrul” lor natural încă nu a fost localizat din punct de vedere biologic, în prezent presupunându-se că urechea internă ar fi răspunzătoare de această capacitate deosebită).
Dar și alte păsări, berzele, pescărușii, rândunelele, iar în țările calde, condorii și pelicanii sunt “căutători” iscusiți de termică, care de regulă găsesc mai bine curentul ascendent decât noi cu toate cunoștințele noastre meteorologice și instrumentația precisă (deseori electronică). O r ecunoștință deosebită trebuie să păstrăm l ăstunilor (păsări asemănătoare rândunelelor, pe car e le putem vedea pe timp de vară executând cu mare precizie evoluții spectaculoase însoțite de sunete stridente). Motivul pentru care caută termică (pentru a zbura fără efort sau pentru că aici sunt cele mai multe insecte) rămâne o problem ă de ordin secundar.
Oricum, în locul în care întâlnim (urcând) aceste păsări, putem să uităm liniștiți de instrumentele noastr e de zbor pentru că o ascendenț ă mai bună nu vom întâ lni în apropiere. Dacă într-un loc spiralează un erete iar al tundeva vedem “zbenguindu-se” lăstuni putem fi siguri că la cei din urmă urcă mai bine. Și mai putem învață ceva de la acești artiști ai zborului. După nici 2-3 spirale pe care le facem împreun ă cu lăstunii dispar brusc.
Nu pentru că le-am inspiră teamă, din moment ce zboară cu viteză noastră iar la manevrabilitate ne și întrec (oare câți “g” suportă în evoluțiile lor?) ci pentr u că au schimbat centrul spirală rii și urcă mai bine în alt loc, îna inte că noi să ne dăm seama! Dacă am reuși să ne centrăm la fel de repede și de perfect că aceste păsări și să fim la fel de mobili, atunci am putea să stoarcem maximul posibil dintr-o anumită condiție meteo dată.
Și ce departe suntem de aceasta! O altă posibilitate, mai bună decât cea oferită de instrumente dar totuși net inferioară informațiilor oferite de păsări este compararea situației noastre cu cea a planoarelor vecine, care la aceeași înălțime fiind, caută aceeași termică. Cel care în astfel de cond iții cu ochii lipiți de variometru, zboară periculos (nu numai pentru el dar și pentru ceilalți piloți) dar și nepriceput, pentru că este mult mai ușor de sesizat locul urcării maxime comparând traiector iile planoarelor care spiralează la același nivel. ÎN CAZUL SPIRALĂRII PE ZERO:
Este recomandabil să ne aruncăm privirea din când în când la altimetru, pentru a verifica dacă avem o descendența sau o ascendentă și la alte planoare sau eventuali nori care se formează în apropierea noastră, prin aceasta putând evita situațiile în care absorbiți fiind de centrare, să nu observăm ce se întâmplă în jurul nostru. ÎN ZILELE FĂRĂ VÂNT: Putem recunoaște uneori desprinderea termicii după mișcarea lanurilor de cere ale. În țările calde, cu sol afâ nat, desprinderile ridică nu numai bucățelele de hârtie dar și mari cantități de praf, astfel încât se formează adevărate “coloane de praf” care vizualizează ascendența pe fundalul peisajului încins.
Ambele indicii sunt semne sigure de termică pentru că ele ne sesizează pe c ale optică momentul desprinderii ascendenței de sol (deci faza favorabilă de început). SUCCESIUNEA ETAPELOR: În căutarea mintală a izvoarelor de termică și a punctelor de desprindere trebuie să începem cu întrebarea privind intensitatea și direcția vântului. După aceasta va trebui să an alizăm, folosind eventual metoda plimbării imaginare, locurile unde se putea forma (și acumula) aer cald. Următorul pas ar viza depistarea unei dis continuități, care sub influența vântului să poată determina desprinderea mas ei de aer supra încălzite.
În general pe condiție de ascendenț ă seacă evaluarea posibilităților de termică este mai ușoară și mai sigură deoarece nu există zone de umbră care să acționeze în sensul opririi insolației la sol. Fig 5.4-Declanșare oblică de pe pantă; unde: Vv-componenta verticală a termicii, Vh-componenta orizontală a termicii În zone montane: De cele mai multe ori merită să zburăm de-a lungul crestelor, deoarece în aceste zone, termica analog vânturilor anabatice, se prelinge în sus pe pantă, rupându-se de aceasta la nivelul coamei. Dacă ne aflăm la vertical a crestei, ne este indiferent pe care versant se află izvorul termicii, pentru că desprinderea va avea loc mai întotdeauna pe coamă.
Dacă ne aflăm sub nivelul maxim putem să ne așteptăm că termica existentă să nu fie ver ticală ci oblică (urmărind panta) iar această posibilitate crește cu cât versantul este mai abrupt. Această “termică de pantă” o vom întâlni des, mai ales pe vânt slab iar exploatarea ei se face printr-o tehnică sim ilară celei de zbor în curent aș cendent dinamic. În cazul în care versantul prezintă variații de pantă (discontinuități), termic a ruptă de creastă este purtată de vânt (a cărui intensitate crește deasupra pan tei), se formează un curent ascendent oblic, în care spiralând, trebuie în permanenț ă să deschidem spre vânt pentru a nu fi deplasați în umbra pantei.
Această “deschidere” trebuie să fie cu atât mai pronunțată cu cât vântul este mai puternic și ascendenț a mai slabă. În cazul spirală rii la înălțime mică trebuie în princ ipiu să centrăm și mai Aer cald Vv Vh atent ca de obicei deoarece după o singură spirală în descendență să aterizăm, după care avem timp berechet să reflectăm asupra greșelii noastre. Este adevăra t că la înălțime mică ascendenț a ne poate deplasa în interiorul ei datorită confluenței aerului de alimentare, fără a face manevre de centrare dar înfundarea proprie a planorului face că tocmai spiralând “pe zero” să ieșim din termică dacă aceasta este chiar ușor înclinată.
În acest caz viteza verticală din termică Vv compensează tocmai înfundarea în timp ce componentă orizontală Vh ne scoate din termică în partea opusă vântului, dacă nu facem la fiecare spirală o corecție spre vânt. Deci niciodată nu ne putem baza pe ipoteza că până la urmă planorul va fi absorbit în centrul termicii. O concentrare maximă, perfectă stăpânire a planorului dar și o compensare precisă a variometrului (de energie totală) sunt necesare pentru că în as tfel de situații limită să putem face tot posibilul. Siguranța zborului în spiralare la înălțime mică:
Este de la sine înțeles că stăpânirea perfectă a planorul ui este o necesitate a zborului de distanță, iar pentru siguranța zborului o condiție deosebit de importantă. La înălțime mică putem fi deseori surprinși de turbulențe neașteptate. Începătorii au tendința ca spiralând foarte aproape de sol să zboa re cu viteză mare pe semispirala cu vântul de față și cu viteză mică pe ce a cu vânt de spate, unde i se pare că solul defilează cu viteză prea mare.
Deoarece glisadele și derapajele necontrolate sunt deosebit de periculoase în apropierea solului trebuie în permanen ță să controlăm pe lângă vitezometru și firul indicator de pe cab ina, unul din instrumentele cele mai importante ale pilotului de performanță. Câteva din gravele accidente produse ar fi putut fi astfel evitate. Dacă pe vânt de față ajungem aproape de sol trebuie să ținem cont că viteză noastră față de sol va crește datorită scăderii vitezei vântului în apropierea solului. Condiția cea mai importantă de respectat la căutarea termicii la înălțime mică este securitatea zborului.
Un teren de aterizare, ales în prealabil, trebuie să fie permanent în raz a noastră de acțiune pe ntru cazul în car e suntem surprinși de descendențe neașteptate. Intrarea în curentul ascendent În apropierea unei ascendențe, în mod normal ne va crește înfundarea. Această zonă trebuie să o străbatem foarte repede, corespunzător indicației inelului McCready sau a variometrului d e salt. Dacă urmează o ascendenț ă cu valoare care ne convine atunci nu ne rămâne decât să transformăm vitez a în înălțime prin tragere hotărâtă de manșă și urcare pe o pantă accentuată.
În partea superioară a acestei urcări înclinăm aripa și începem virajul, iar viteza rămasă trebuie să aibă valoarea corespunzătoare zborului în spirală. Acest vi raj în urcare trebuie să-l stapâ nim începând de la examenul de brevetare și trebuie să ne i ntre în reflex. Firul director de pe carlingă va sta la mijloc pe tot parcursul acestei manevre. Este evident că pentru a executa o astfel de evoluție avem nevoie de un VET perfect compensat, din a cărui indicație putem concluziona încă din faza de cabrare dacă ascendența are valoarea așteptată sau mai p uțin, și care să ne ferească d e o spiralare inutilă în ascendență prea slabă sau chiar descendență.
Uzual însă faptele se derulează mai simplu: ajungem într-o zonă ascendentă, dar nu știm încă dacă ascendența atinge valoarea pe care ne-am propus-o pentru a ne opri în ea. Pentru a nu trece cu nepăsare pe lângă asc endență reducem viteza la 100 km/h sau mai puțin. Dacă planorul începe să urce nu ne înscriem imediat în viraj, la urmă urmei scopul spiralării fiind de a urca în timp record în locul cel mai favorabil. Ne concentrăm simțurile, înregistrăm fiecare turbulență, z burăm în ușoare S-uri ținând foarte fin de manșă și corectând înspre partea în care a ripa are tendința de a se ridica.
Nu începem însă nici un viraj până când indicația VET – ului nu trece cu 0,3 m/s (din cauza înfundării crescute în viraj) peste valoarea pe care ne-am propus-o ca fiind explatabilă în condițiile date. Urmărim momentul în care urcarea a atins valoarea maximă și tocmai începe să scadă. Dar în ce parte să începem vira jul? O poveste larg răspândită este cea referitoare la sensul de rotație al termicii. Este evident că într-o ascendentă care urcă în spirală ar fi mai avantajos să spiral ăm în sens invers rotirii aerului deoarece vitez a și forț a centrifugă mai mică ne-ar p ermite o poziționare spre cent ru.
În mod normal însă ascendențele au o mișcare de rotație (după desprindere) doar în apropierea solului, iar probabilitatea sensului este egală (conform unor observații efectuate a peste 100 de declanșări). Cazuri de excepți e cum ar fi tornadele, întâlnim din fericire foarte rar. H. Jackinch la Seminarul de zbor de performanță, la Berlin, 1972 argumenta astfel: Până când norii nu au o mișcare de rotație …..”. Deci sensul de spiralare putem să ni-l alegem. Prima noastră mișcare de centrare determina și partea pe care începem virajul spre zona de urcare mai bună.
Cei care au o parte preferată cu greu vor spirala în sensul invers, prin aceasta pierzând deseori șansa de a ajunge în timp minim în centrul urcării. Dacă la trecerea prin zona ascendentă (zburând foarte atent) indicația variometrului nu depășește v aloarea pe care ne-am fixat-o ca fiind rentabilă pentru spiralarea în condiția plus 0,3 m/s ne c ontinuăm zborul în linie dreaptă spre următoarea ascendență fără a pierde timp inutil chiar și printr-o singură spirală. 6. Centrarea-zborul în ascendență