第 52 节 大气湍流:飞机为什么会颠簸?(第1页)

不知道你有没有经历过飞机的颠簸:飞机在起飞、降落或巡航阶段,都可能出现突然颠簸的现象。飞机颠簸期间,整个飞机像是在铺满石子的路上行驶的汽车,或是风浪中行驶的船一样颠来颠去,忽上忽下。这时飞机上的广播就会响起,「乘客朋友,我们的飞机在飞行过程中遇到了气流正在颠簸,请不用担心……」这时候你就得坐好,并系好安全带了。科学队长告诉你哦,这里所说的「气流」,很多时候其实指是的一种叫湍流的气流。今天,就来带你看看这种给飞机飞行捣乱的湍流是什么。

不过,在介绍湍流之前,我们要先明白流体的概念,也就是湍流的这个「流」字。流体是一种易于流动、不能保持一定形状的物体,像是常见的液体和气体,比如水、油、空气,都是我们平时可以观察到的流体。

那么,湍流又是什么呢?简单来说,湍流是流体在运动中出现的混乱状态。其实湍流还有个稳定的兄弟,叫作层流,比起混乱的湍流,层流的运动就比较稳定,在流体中各个层面之间互不干扰。

在日常生活中呢,我们常常看到烧开的水壶口喷出的水汽,或是点燃的蚊香、蜡烛,在离烟雾出口很近的地方,烟雾的轨迹通常是稳定而有规律的,与周围的空气几乎没有太多交融,这就是层流的表现,而再稍远一点的地方,烟就开始向四面八方扩散,形状和运动速度也开始变得混乱,没有什么规律可言,这就是湍流啦。

其实,湍流不仅出现在飞机飞行的大气中,小到厨房里的水管,或是流动的河水,大到银河系,都有湍流现象的存在呢!

那么,大气中的湍流是又怎么产生的呢?科学队长下面就来讲一讲湍流产生的两种方式,它们分别叫做热力湍流和动力湍流。我们先来说说热力湍流。热力湍流,顾名思义,它是因为空气水平或垂直方向温度冷热差异而引起的。

比如,晴天时,被太阳晒热的地球表面,就相当于放在火上烤着的热锅,而大气就像是锅里被加热的水一样,咕嘟嘟向上冒。烧开水的时候,火越大,锅底就越热,水也更容易被烧开,同样,气温越高的时候,地表越热,空气就更容易被大地这口巨大的「锅」给「烧热」,于是也会像锅里的水一样咕嘟嘟地向上跑啦。热力湍流一般都伴随着很明显的对流性天气,常常会出现雨天、雷暴天气等,现在人们通过卫星云图和气象雷达的检测来判断这种对流的位置,这对我们保证飞行安全有着极大的帮助。

而另一种湍流是动力湍流,就比较复杂啦,它还涉及到其他很多
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