Diese bizarren Wolkenmuster sind von Kármáns Wirbel, verursacht durch die Luft, die sich um hohe Inseln wickelt
Dies ist ein Bild einiger der Inseln, aus denen die Nation besteht Kap Verde . Während die meisten in dieser Gruppe von zehn Inseln flach sind, sind einige sehr groß: Fogo, Santa Antão und São Nicolau. Diese drei stehen weit über ihren Landsleuten, wobei Fogo eine Höhe von 2.829 Metern (9.281 Fuß) erreicht.
Die drei hohen Vulkaninseln interagieren manchmal mit dem Wind, um von Kármán-Wirbel zu erzeugen, auch genannt von Karman Wirbelstraßen .
Die Wirbel werden sichtbar, wenn sich Wolken bilden, und schaffen ein nahezu perfektes Beispiel für den von Kármán-Effekt. Wenn der Wind an den Gipfeln vorbeibläst, wechselt die Strömung um die Seiten des Gipfels. Diese Schwingung erzeugt abwechselnde Wirbel um das Objekt.
Ein Phänomen namens Wirbelablösung ist für die Wirkung verantwortlich. Wirbelablösung tritt nur bei bestimmten Windgeschwindigkeiten auf, und nur wenn der Körper, an dem der Wind vorbeibläst, nicht stromlinienförmig ist, wie die Gipfel im Bild.
Eine topografische Karte von Kap Verde. Bildquelle: Von Oona Räisänen (Mysid) – Selfmade in Inkscape. Grenzen, Straßen und Ortsnamen basierend auf einer gemeinfreien CIA-Karte (http://www.lib.utexas.edu/maps/africa/cape_verde_rel_2004.jpg).Topographie basierend auf gemeinfreien GLOBE-Daten von NOAA (http:// www.ngdc.noaa.gov/mgg/topo/gltiles.html).Bathymetry from NGDC ETOPO2.Shaded relief von SRTM30_PLUS data., CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index. php?curid=4074543
Die von Kármán-Wirbelblätter sind nach dem Mathematiker, Physiker und Raumfahrtingenieur Theodore von Kármán benannt. Er beschäftigte sich mit Luft- und Raumfahrt und war für wichtige Fortschritte beim Verständnis von Überschall- und Hyperschallströmungen verantwortlich. Er war Jude und ursprünglich aus Österreich-Ungarn, arbeitete dann an einer Universität in Deutschland. Aus Sorge um den Aufstieg des Nationalsozialismus in Deutschland floh er aus Europa in die USA. Er landete im Kalifornisches Institut der Technologie (Caltech).
Obwohl diese Merkmale schon früher beobachtet wurden, war von Kármán der Erste, der sie mathematisch beschrieb. Wie er sagte: „Ich fand, dass nur die antisymmetrische Anordnung stabil sein konnte und nur für ein bestimmtes Verhältnis des Abstands zwischen den Reihen und dem Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wirbeln jeder Reihe.“
Dieses Bild zeigt von Kármán-Wolken, die sich in der Nähe der norwegischen Insel Jan Mayen in der Grönlandsee im Nordatlantik bilden. Sie entstehen, wenn der Wind am Beerenberg-Vulkan vorbeiströmt, einem schneebedeckten Gipfel am östlichen Ende der Insel, der sich 2,2 Kilometer über die Meeresoberfläche erhebt. Bildquelle: Jeff Schmaltz, LANCE/EOSDIS MODIS Rapid Response.
Die Bilder dieser coolen Wolkenformen wurden von der NASA aufgenommen Land Satellit und seine MODE (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) Instrument. Terra ist der Flaggschiffsatellit im Earth Observing System der NASA. Sie wurden am 20.12.2020 gefangen genommen.
Satelliten haben andere Beispiele von von Kármán-Wirbelstraßen erfasst. Sie haben sie in der Grönlandsee, im Indischen Ozean und anderswo gesichtet.
Dieses MODIS-Bild stammt vom Operational Land Imager der NASA auf ihrem Landsat-8-Satelliten. Es zeigt den Mawson Peak auf dem australischen Territorium von Heard Island. Der Wind strömt manchmal an dem 2745 Meter hohen Gipfel vorbei und erzeugt von Kármán-Wirbelschichten. Bildquelle: Jeff Schmaltz, LANCE/EOSDIS Rapid Response
Von Kármán-Wirbelstraßen bilden sich nicht nur um Berggipfel herum. Sie können sich um Elektro- und Kommunikationskabel, um Autoantennen und um Gebäude, Schornsteine und Brücken herum bilden. Die Schwingung ist jedoch unerwünscht, und Ingenieure haben sich Möglichkeiten ausgedacht, den Luftstrom zu unterbrechen und ihre Bildung zu verhindern. Manchmal setzen sie Flossen oder Strakes auf Strukturen, um das oszillierende Muster aufzubrechen.
Diese Schornsteine sind mit Absperrgittern ausgestattet, um die Bildung von Wirbeln zu verhindern. Bildnachweis: Von Greditdesu – Using my Canon IXUS 105, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=18741199
