Почему образуются воздушные ямы

Многим из тех, кто летал на самолете, знакомы действующие на нервы подъемы и падения, вызванные воздушными ямами. Сильные восходящие и нисходящие вихри, создающие воздушную яму, образуются при разрыве плавного потока воздуха перепадами температуры или изменением внешних условий.

Различия в температуре воздуха объясняются тем, что участки земной поверхности излучают разное количество тепла. Воздух над дорогами и песками, например, нагревается гораздо быстрее, чем над лесами или озерами. Восходящие потоки формируются в довольно теплом воздухе, в то время как нисходящие могут появляться и в холодном воздухе. Даже когда температуры приближены друг к другу, горы и высокие здания, препятствующие плавному прохождению воздуха, могут стать причиной воздушных воронок. Вихри и воронки образуются в том воздухе, который преодолел эти препятствия.

Неподвижное вихревое облако над верхушкой вулкана обозначает границу между холодным воздухом и направленным вверх теплым. Подобные облака — признаки тепловой турбулентности.

Высокие здания могут становиться причиной воздушных воронок, стоя на пути устойчивых поверхностных ветров. На фото сверху струи дыма изображают движение воздуха вокруг макетов низкого (вверху) и высокого (внизу) зданий. В обоих случаях ветер, ударившись о здание, отражается под углом вверх. Некоторые горы направляют подобным образом воздушный поток.

Воздушные воронки над различными типами местности

Реактивный самолет, пролетая над разнородной поверхностью (справа), может провалиться в тепловую воздушную воронку. Значительные восходящие потоки, отмеченные облаками, возможны над крупными песчаными участками почвы, быстро нагревающимися на ярком солнце. Леса и реки нагреваются гораздо медленнее, и поэтому над этими участками поверхности иногда наблюдаются нисходящие потоки. Перемежение участков ясного неба и облаков может предупреждать о предстоящем резком подъеме.

Воронка в ясном небе

Ясное небо, как правило, спокойно, но в верхней части атмосферы встречаются исключения. Рядом с реактивным потоком полярного фронта и в ясную погоду часто появляется воздушная воронка высотой примерно 10 км высотой. Здесь, где сталкиваются холодная камера полярной циркуляции и более теплая камера Феррела, в тропопаузе воздушные массы движутся с разными скоростями, в результате чего могут отмечаться сильные вихри.

Горные атмосферные волны

Глубокая горная воздушная воронка может возникнуть в случае, когда сильные ветры движутся над горной грядой и вверх, а затем оказываются под устойчивым воздушным слоем на высоте примерно 3000 м над вершиной и, отклонившись к востоку, обрушиваются вниз, а затем образуют вихрь и направляются вверх. Выпуклые облака над горной грядой — признак наличия горных волн, которые обычны над Скалистыми горами.