La visibilidad del aire

Para los pilotos de planeadores o planeadores, la 'térmica' es el fenómeno aéreo más importante. Una térmica se describe clásicamente como un flujo ascendente de aire causado por el calentamiento del aire a nivel del suelo que se eleva en forma de burbujas o una corriente conectada de aire caliente. Dada la suficiente velocidad del aire ascendente, una nave, un pájaro o incluso basura y escombros que se deslizan pueden elevarse miles de pies. También se puede señalar que los 'diablos de polvo' pueden resultar de flujos especialmente vigorosos y que otros fenómenos aún más fuertes como los tornados y las tormentas ciclónicas están relacionados.

Pero en ausencia de marcadores como el polvo, el flujo de aire es generalmente invisible hasta que posiblemente el flujo alcanza una altitud donde el vapor de agua contenido se condensa para formar una nube. Y nuevamente, si el flujo es lo suficientemente fuerte y contiene suficiente agua, es posible que se produzca una tormenta eléctrica.

Entonces, la pregunta. Teniendo en cuenta todo lo anterior, ¿es posible ver la masa de aire que conforma la térmica? ¿Hay algo en la diferencia entre la temperatura y el aire circundante que pueda detectarse y presentarse gráficamente?

¿Radar tal vez? Pensé que había una especie de radar que podía ver el movimiento del aire. Solo un pensamiento. Además, puede ver el flujo calentado de una vela o el escape de un motor a reacción, pero lo que quiere es mucho más sutil que eso. Además, está "virga".
@Mike: el radar AFAIK generalmente detecta el movimiento del aire al dispersar partículas suspendidas (como gotas de lluvia).

Respuestas (2)

El aire de diferente temperatura y presión tiene un índice de refracción diferente, pero la diferencia es muy pequeña.

Si piensas en poner un trozo de vidrio en el agua y tratar de verlo. La diferencia entre el vidrio (1,5) y el agua (1,33) es bastante grande, el aire a diferentes temperaturas tiene diferencias de índice de refracción de partes por millón.

Los astrónomos al menos miden el perfil del índice de refracción para diseñar sistemas de óptica adaptativa, pero se necesita mucho equipo (láseres y grandes telescopios), no sé si los meteorólogos lo hacen mucho.

Los espejismos son un efecto visible del índice de refracción del aire no homogéneo y dependiente de la temperatura. Son visibles debido al gradiente de calor relativamente grande cerca de la superficie terrestre y la excelente línea de referencia proporcionada por un horizonte uniforme y plano. Creo que esas condiciones serían difíciles de replicar en vuelo. ¿Tal vez podría tener un dron que pudiera volar delante de usted con una cuadrícula uniforme detrás?

interesante comentario Para un piloto que vuela alto, otro planeador o incluso un ave volando es el mejor indicador que puede tener. Si sube en relación contigo, ve hacia él. Si se está hundiendo, gire más cerca de donde estaba. Suponiendo, por supuesto, que quieres subir.
Pensándolo bien, no hay razón por la que debamos estar limitados por la precisión de la percepción humana (especialmente la de una persona que también está tratando de volar un avión simultáneamente). ¿Quizás un algoritmo de detección conectado a un sensor remoto podría detectar la microdeformación dependiente del aire que nuestros ojos y cerebros distraídos no pueden? Y luego está el análisis espectral, que puede revelar observaciones asombrosamente precisas a partir de datos ruidosos. No sé, simplemente tirando ideas. Además, creo que la conexión con la óptica adaptativa sugerida por Martin Beckett a continuación es realmente prometedora.