• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Bisarra molnmönster:Kármáns virvlar orsakade av luft som lindas runt höga öar

    Kredit:NASA

    Detta är en bild av några av öarna som utgör nationen Kap Verde. Medan de flesta i den gruppen på tio öar är platta, vissa är väldigt långa:Fogo, Santa Antão, och São Nicolau. De tre står långt över sina landsmän, med Fogo som når en höjd av 2, 829 meter (9, 281 fot).

    De tre höga vulkanöarna interagerar ibland med vinden för att skapa von Kármán virvlar, även kallade von Kármán virvelgator.

    Virvlarna blir synliga när moln bildas, skapa ett nästan labb-perfekt exempel på von Kármán-effekten. När vinden blåser förbi topparna, flödet växlar runt toppens sidor. Den svängningen skapar alternerande virvlar runt objektet.

    Ett fenomen som kallas virvelavfall är ansvarigt för effekten. Vortexavkastning sker endast vid vissa vindhastigheter, och bara när kroppen blåser förbi är inte vinden strömlinjeformad, som topparna på bilden.

    Von Kármán virvelark är uppkallade efter matematikern, fysiker, och rymdingenjör Theodore von Kármán. Han var involverad i flygteknik och astronautik och var ansvarig för viktiga framsteg för att förstå överljuds- och hypersoniska flöden. Han var jude och ursprungligen från Österrike-Ungern, arbetade sedan vid ett universitet i Tyskland. Han flydde till USA från Europa av oro för nazismens framväxt i Tyskland. Han hamnade på California Institute of Technology (Caltech).

    • Den här bilden visar von Kármán-moln som bildas nära Norges Jan Mayen-ö i Grönlandshavet i Nordatlanten. De bildas när vinden flyter förbi vulkanen Beerenberg, en snötäckt topp på öns östra ände som reser sig 2,2 kilometer (1,4 miles) över havsytan. Kredit:Jeff Schmaltz, LANCE/EOSDIS MODIS Rapid Response.

    • Denna MODIS-bild kommer från NASA:s Operational Land Imager på dess Landsat 8-satellit. Det visar Mawson Peak, på det australiensiska territoriet Heard Island. Vinden flyter ibland förbi toppen på 2745 meter och skapar von Kármán virvelark. Kredit:Jeff Schmaltz, LANCE/EOSDIS Rapid Response

    • Dessa skorstenar är utrustade med strakes för att förhindra att virvlar bildas. Bildkredit:Av Greditdesu - Med min Canon IXUS 105, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=18741199

    Även om dessa egenskaper hade observerats tidigare, von Kármán var den första som beskrev dem matematiskt. Som han sa, "Jag upptäckte att bara det antisymmetriska arrangemanget kunde vara stabilt, och endast för ett visst förhållande mellan avståndet mellan raderna och avståndet mellan två på varandra följande virvlar i varje rad. "

    Bilderna av dessa coola molnformer togs av NASA:s Terra-satellit och dess MODIS-instrument (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer). Terra är flaggskeppet i NASA:s jordobservationssystem. De tillfångatogs den 20 december, 2020.

    Satelliter har fångat andra exempel på von Kármán virvelgator. De har sett dem i Grönlandshavet, i Indiska oceanen, och på andra ställen.

    Von Kármán virvelgator bildas inte bara runt bergstoppar. De kan bildas runt elektriska och kommunikationsledningar, runt bilantenner, och runt byggnader, skorstenar, och broar. Svängningen, dock, är oönskat, och ingenjörer har kommit på sätt att störa luftflödet och förhindra att de bildas. De sätter ibland fenor eller strakes på strukturer för att bryta upp det oscillerande mönstret.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com