作为一个滑翔伞飞行员,当我们想要飞的更高、更远、更持续,像鸟儿一样在空中持续盘旋,那我们首先就需要掌握关于热气流的一些相关知识,比如热气流的产生和它能带给你的一些作用,只有当我们熟悉了热气流的原理我们才能使滑翔伞飞的更高、更远、更稳定持续。
有人会问,为什么成群的鸟儿可以不用怎么煽动翅膀就能一次又一次的在同一个地方绕圈飞行?那这种行为呢就是一种被称为“盘气流”的热气流效应。热气流是从地面上升到天空的暖空气的上升气流。通过在这些上升的空气柱中飞行螺旋圆形路径,鸟类能够“驾驭”气流并爬升到更高的高度,同时在此过程中消耗很少的能量。像老鹰和老鹰这样的独居鸟类在寻找食物时经常利用热气流来延长飞行时间。成群结队飞行的群居鸟类也会在迁徙过程中利用热气流来增加高度并扩大它们的范围。据说看到数十或数百只鸟乘着热气流就像在围着“转圈圈”一样盘旋,所以术语“盘气流”有时被用作一群鸟在热气流中盘旋的昵称
热气流是由于地面附近的空气受热不均匀而形成的,这通常是由于地形差异或建筑物的存在。例如,热气流在山丘附近特别常见,因为太阳加热山丘的一侧,而另一侧则被遮蔽。由于地形的向阳面吸收了太阳的热量,其上方的空气会变暖,而阴影地形上方的空气则保持凉爽。建筑物也善于吸收热量,并能产生类似的效果。这些温差会产生对流,导致空气开始循环。较暖的空气密度较低并开始上升,从而产生众所周知的热气流。然而,海拔较高的空气较冷,因此这股不断上升的空气会逐渐冷却,直到无法进一步上升。这种冷却的空气然后下降回地面,落向被阳光温暖遮蔽的较冷的地形。随着额外的空气被拉过温暖的地形被加热和上升,这个过程会重复并保持对流循环。这个过程类似于产生和维持飓风的对流气流。
热气流最常出现在早上和下午早些时候。这些气流在清晨随着太阳升起开始形成,并开始加热夜间凉爽的空气。随着太阳在天空中移得更高,热气流增强,加热增强。当太阳在傍晚和傍晚开始下降时,对流失去强度,热气流分解
有两种主要类型的热气流,它们以类似的方式形成,但结构不同。柱状热形成于地面,由连续上升的空气柱组成,向上旋转进入天空。如果地面上的观察者将灰尘等碎片或树叶向上拉,则可能能够发现这种类型的热量,并且通常以尘暴的形式可见。发现热气流位置的另一种常用方法是观察云。上升的热柱内的冷却空气有时会导致气团内的水蒸气凝结成积云。仍在增长和形成过程中的积云很好地表明存在热量
第二种类型的热量称为气泡或涡环热量。这种热量也在地面形成,但最终分离形成一个独立的、自给自足的上升暖空气气泡。由于大气压力降低,气泡随着上升到天空而增长,一旦压力差变得太大,它最终会破裂。这种类型的热量一旦与地面分离,通常很难被发现,但在其下方形成的新柱状热量可能表明也存在环形涡旋。除了热气流,一种相关类型的大气现象称为坡度飙升或山脊飙升。当风接近山丘或大型建筑物等障碍物的一侧时,空气会向上偏转。在这种偏转气流中飞行的鸟类或滑翔机也将毫不费力地被带到更高的高度。这些上升的风可能由各种障碍物产生,包括山丘和悬崖、建筑物群、树林或大海浪。如果风足够强,偏转的空气可能会上升数十甚至数百英尺的高度。像鹈鹕这样的鸟类经常利用斜坡飙升的优势,直接飞向悬崖或建筑物,并让偏转的气流将它们带到障碍物的顶部,在此过程中上升到更高的高度。否则,通常更常见的是看到较小的、低海拔的鸟类在斜坡上翱翔。虽然热气流通常会上升到离地面数千英尺的高度,并且对大型飞翔的鸟类很有吸引力,但斜坡飞翔通常仅限于这些大型鸟类很少飞行的低得多的高度。
滑翔机飞行员和遥控滑翔机飞行员也可以利用斜坡飙升的优势来长时间保持在空中。这些飞行员通常通过在山脊的逆风侧来回飞行来实现,就像冲浪者乘风破浪一样。然而,飞行员必须小心地在正确的时间拉出气流,否则物体另一侧的下降气流也会将滑翔机在高度上拉下来。在更大范围内的类似类型的飙升被称为山波飙升。山波是一种独特的现象,当强风垂直于山脉吹动时会发生这种现象。在撞击地面或靠近地面的空气层之前,这种风从山顶或山脊的顶部流过,然后从另一侧向下流动。这种撞击导致空气向上偏转数千或数万英尺。偏转的空气然后撞击另一层空气,例如对流层和平流层之间的边界,将偏转的空气弹回地面。这种向上和向下运动的循环会产生一个重复的波浪,可以在山的下风向发生多次
波产生的强烈上升气流可以以非常高的速率将鸟类或滑翔机向上拉,35,英尺(11,米)的高峰高度并不少见。与热气流一样,在云层中可以很好地表明存在山波。当空气吹过山峰时,空气中的水蒸气可能会凝结成透镜状云。额外的荚状云也可能在下游形成,因为波浪的每个峰值都从高空空气层反弹。热气流被鸟类和人类广泛使用,因为它们可以达到比其他方式更高的海拔。我们尚未开发出的识别热气流的最佳方法之一就是观察鸟类并观察它们何时开始以这些螺旋状的圆形图案飞行。事实上,有趣的是,鸟类也经常这样做。对于成功发现热气流的飞行员来说,他们很快就会与各种各样的鸟类共享上升的气流从而带来更完美的飞行。