Spännande virvlar bland molnen

von Kármán-virvlar utanför Chiles kust (bild från satelliten Landsat 7, NASA GSFC)

Ta en titt på satellitbilden här intill! Vad är det som händer egentligen?

von Kármáns virvelgata är naturens konstverk. Satellitbilden visar ett område utanför Chiles kust och är tagen 15 september 1999. Större delen av området är täckt av ett vitt täcke av stratocumulusmoln (valkmoln). Vindriktningen är från bildens nedre vänstra hörn upp mot det övre högra. Ögruppen Juan Fernandez-öarna i bildens nedre vänstra hörn stoppar vindens flöde men på andra sidan ön strömmar luften in från sidorna och om förutsättningarna är de rätta bildas en virvelgata, uppkallad efter den ungersk-amerikanske forskaren Theodore von Kármán.

von Kármán (1881–1963) hade ett livslångt intresse för flygplan och aerodynamik och stod för många banbrytande insatser när det gällde forskning inom strömlinjeformning. Han var verksam under båda världskrigen och arbetade då med utveckling av flygplan och raketer och gjorde många försök i vindtunnlar.

När luft, vatten eller någon annan fluid (som det så vackert heter) stöter på ett objekt påverkas flödet nedströms objektet i större eller mindre utsträckning. Vid låga hastigheter eller små objekt blir det en knappt märkbar påverkan på flödet men vid höga hastigheter eller stora objekt kan ett jämnt flöde övergå till att bli turbulent. Tänk på hur fjällbäcken ser ut precis efter att ha stött på en sten! I ett gyllene mellanläge skickas virvlar ut med jämna mellanrum från objektet, varannan gång från den högra sidan och varannan gång från den vänstra. Det är detta som fått namnet von Kármáns virvelgata.

Flödets rörelse påverkas av hastigheten

Typexemplet på när virvelgatorna uppstår i atmosfären är när det blåser stadiga havsvindar mot en uppstickande enslig ö, ofta en vulkanö, som t.ex. Gran Canaria, Madeira, Jan Mayen eller Juan Fernandez-öarna. Virvelgatorna blir synliga på satellitbilderna när det är molnigt (som i bilden ovan) men vindarna kan såklart bilda virvlar även när det är klart väder.

Virvlarna är inte bara intressanta för oss meteorologer! von Kármáns virvelgata dyker ofta upp i det vardagliga livet även för den som inte ägnar sin tid åt att detaljstudera satellitbilder. Du har säkert sett hur en flagga eller vimpel ibland fladdrar som en våg i vinden. Flaggstången klyver luften och von Kármán-virvlarna bildas nedströms. Och när du slår dina drives på golfbanan nästa gång kan du skänka en tanke till Theodore von Kármán och andra som forskat inom aerodynamik. De små groparna i golfbollen minskar utbredningen av virvelgator bakom golfbollen och därmed dess luftmotstånd, vilket i sin tur gör att dina slag går längre! Fore!

Det här inlägget postades i Meteorologi och meteorologens arbete. Tagg: , , , , , , , , . Bokmärk permalänken.

Kommentointi poistettu