Термический столб ( или термик ) — это поднимающаяся масса плавучего воздуха, конвективный поток в атмосфере, который переносит тепловую энергию вертикально. [1] Термики создаются неравномерным нагревом поверхности Земли солнечным излучением и являются примером конвекции , в частности атмосферной конвекции .
Солнце нагревает землю, которая в свою очередь нагревает воздух непосредственно над ней. [2] Теплый воздух у поверхности расширяется, становясь менее плотным, чем окружающий воздух. Более легкий воздух поднимается и охлаждается из-за своего расширения в области более низкого давления на больших высотах. Он перестает подниматься, когда охлаждается до той же температуры, а значит, и плотности, что и окружающий воздух.
С термиком связан нисходящий поток, окружающий термическую колонну. Нисходящий внешний поток вызван вытеснением более холодного воздуха в верхней части термика.
Размер и сила термических потоков зависят от свойств нижней атмосферы ( тропосферы ). Когда воздух холодный, пузырьки теплого воздуха образуются из-за нагревания землей воздуха над ней и могут подниматься, как воздушный шар. Воздух в таком случае называют нестабильным, так как он подходит для формирования термических потоков. Если выше есть теплый слой воздуха, инверсия может помешать термическим потокам подняться высоко, и воздух считается стабильным, так как зрелые термические потоки не могут образовываться.
Термики часто определяются по наличию видимых изолированных кучевых облаков в верхней части термика. Кучевые облака образуются при подъеме воздуха в термике, когда он поднимается и охлаждается, пока водяной пар в воздухе не начнет конденсироваться в видимые капли. При наличии устойчивого ветра термики и соответствующие им кучевые облака могут выстраиваться в ряды, ориентированные по направлению ветра, иногда называемые « улицами облаков » пилотами парящих и планерных самолетов .
Конденсирующаяся вода высвобождает скрытую тепловую энергию, позволяя воздуху подниматься выше. Очень нестабильный воздух может достичь уровня свободной конвекции (LFC), поднимаясь на большую высоту, конденсируя большое количество воды и образуя конвективные облака, вызывающие ливни или даже грозы. Последние опасны для любого самолета, пролетающего через него или поблизости.
Термические потоки являются одним из многочисленных источников подъемной силы, используемых парящими птицами и планерами для парения .
Термики также наблюдаются в других местах Солнечной системы. Например, на Марсе термики часто наблюдаются в виде пылевых дьяволов , переносящих пыль вместо водяного пара. Термики также наблюдаются на Солнце , обычно образуя шестиугольные конвективные призмы ( ячейки Бенара ).