⛰️ Các nguồn địa hình
Chúng ta vừa mới xác định rằng các con đồi hay những bề mặt dốc là những điểm kích hoạt thermal tốt. Ở phần này chúng ta sẽ đi sâu hơn về nó. Những cao điểm như núi hay đỉnh núi chính là những nơi cực kỳ lý tưởng để sinh ra thermal vì rất nhiều lý do.
- Thứ nhất: Chúng được mặt trời đốt nóng một cách dễ dàng hơn bởi vì chúng nằm trong bầu khí quyển loãng hơn nên giảm được sự suy yếu của bức xạ mặt trời.
- Thứ hai: Ở đó thường có các mặt dốc hướng trực diện về phía mặt trời như hình dưới đây. Hình minh họa cũng thể hiện một bề mặt lõm xuống đốt nóng không khí nhanh hơn so với bề mặt lồi như thế nào. Những bề mặt trũng lòng chảo cũng có đặc tính này.
- Thứ ba: Lớp không khí bao phủ lên núi mát hơn nhiều so với ở dưới thung lũng, trong khi đó thì nhiệt độ bề mặt đất thì chỉ có nóng dần lên. Do đó thermal ở trên núi sẽ được sinh ra sớm hơn so với dưới thung lũng và thăng lên nhiều hơn cũng như thường xuyên hơn trong khoảng thời gian nóng nhất trong ngày.
- Cuối cùng: Đỉnh núi thường sẽ nằm cao hơn so với lớp nghịch nhiệt ban đêm được tạo ra do không khí lạnh trượt từ trên núi xuống dưới thấp, do vậy vùng núi sẽ sinh ra thermal sớm hơn và nó cũng là những nguồn thermal chính trong một ngày.
Trên những hoang mạc và tại các vùng địa hình có tính đồng nhất rộng lớn thì các cao điểm sẽ chính là nơi thermal thăng lên. Hình dưới đây thể hiện điều này. Điểm cao nhất chính là nơi tốt nhất. Có một cách để hình dung điều này đó là hãy tưởng tượng lật úp toàn bộ địa hình này xuống và tưởng tượng là có một lớp nước phủ trên nó. Những nơi mà có giọt nước nhỏ xuống chính là các nguồn thermal. Bạn có thể sử dụng cách tưởng tượng này khi đang bay để xác định những điểm có thermal tiềm năng nhất. Tương tự như trên thì những vùng bằng phẳng hay vùng trũng có thể có xu hướng giáng xuống. Tuy nhiên trên một khu vực bằng phẳng lớn thì một chỗ trũng lại chính là điểm kích hoạt thermal nếu nó làm ngắt quãng luồng gió thổi ổn định thường có mặt trên các vùng hoang mạc.
💧 Các nguồn đất ướt
Chúng ta đã biết rằng nước không phải là một bề mặt nóng bởi vì quá trình hóa hơi của nó, nó có nhiệt dung lớn và làm phân tán bất kỳ lượng nhiệt nào chiếu vào bề mặt nó. Do đó vùng mặt nước thường là vùng giáng và các phi công thường phải tránh nó nếu muốn giữ độ cao. Tuy nhiên thì ở đó vẫn có một số ngoại lệ. Vùng mặt nước ở dạng một lớp mỏng phủ lên trên như vùng đầm lầy hay là một vùng đất bị ngập lụt thì nó gần như là một “bề mặt nóng” (warm surface) cũng như các bề mặt rắn khác. Trong trường hợp này, có thể dễ dàng tìm được thermal nhưng thường chỉ là thermal yếu và khó xác định vị trí ở trên vùng mặt nước rộng lớn. Mặt đất ướt sau một cơn mưa cũng thường tạo thermal rất kém bởi vì hiệu ứng làm mát của quá trình bốc hơi nước. Tuy nhiên thì sự hiện diện của hơi nước lại hỗ trợ cho quá trình thăng lên một khi nó được kích hoạt. Ở những khu vực ẩm ướt rộng lớn thì nên tìm thermal tại những cao điểm hay tại những bãi cạn vì những vùng này thường khô ráo hơn. Trong những khu vực có độ ẩm cao thì những vị trí có xu hướng khô hơn sẽ là nơi tạo ra thermal. Đây chính là trường hợp ở Bắc Âu và vùng nửa phía Đông của Bắc Mỹ. Khi có hạn hán thì tại những khu vực này có sự gia tăng rất đột ngột về lượng thermal cũng như cường độ thermal. Những vùng nước sâu là những vùng hấp thụ nhiệt trong tự nhiên, nhưng kể cả khi quá trình này diễn ra mạnh thì trong một số trường hợp, nó vẫn tạo ra thermal. Khi có không khí lạnh từ phương Bắc tràn xuống đi qua mặt nước thì khối khí này được làm nóng từ bên dưới và sinh ra những thermal nhẹ nhưng lớn và êm. Hiện tượng này thường được bắt gặp vào mùa thu và mùa đông tại khu vực gần những hồ nước hay tại vùng biển và nó được qui vào phân lớp thermal mặt hồ (lake thermal) hay thermal mặt nước (water thermal). Tuyết phản xạ ánh nắng và bức xạ nhiệt vào ban đêm. Và kết quả là nó vẫn rất lạnh ngay cả trong những ngày có nắng chiếu. Tuy nhiên thì nó cũng có thể sinh ra thermal khi mà có một luồng khí rất lạnh thổi qua một khu vực địa hình phủ đầy tuyết. Thermal tuyết (snow thermal) cũng tương tự như thermal mặt nước, chúng rộng, êm và hoàn toàn không hiếm vì các phi công mùa đông đã khẳng định điều đó.
🕒 Chu kỳ thermal
Chúng ta đã biết rằng mặt đất chịu sự thiêu đốt của mặt trời theo chu kỳ ngày và mùa. Biểu đồ dưới đây thể hiện các chu kỳ ngày và mùa này. Điểm cơ bản mà chúng ta nắm được đó là thời điểm đốt nóng tối đa trong ngày và thermal không mạnh nhất khi mặt trời đang ở đỉnh điểm, mà hoạt động của thermal lại trễ hơn một chút do khoảng trễ của nhiệt độ mặt đất so với bức xạ mặt trời. Biểu đồ dưới đây thể hiện nhiệt độ bề mặt tối đa và sự hình thành thermal tối đa thường chỉ diễn ra trong khoảng từ 2:00 đến 3:00 giờ chiều.
Tuy nhiên chu kỳ thời gian này có thể bị xê dịch nhiều, tùy thuộc vào địa hình và hiệu ứng do mây tạo ra. Ví dụ, mặt núi hướng Tây có thể không nhận được lượng nhiệt đỉnh điểm cho đến 4 giờ sau đó so với một bề mặt nằm ngang trong khi đó thì những mặt núi hướng Đông lại nhận được lượng nhiệt nhiều nhất vào buổi sáng. Một mặt núi hướng Bắc ở Bắc Bán Cầu có thể chỉ nhận được nhiều nhiệt lượng vào thời gian cao điểm của mùa hè. Điều này đặc biệt đúng tại những vùng vĩ độ cao gần địa cực. Một lớp sương hay các đám mây có thể làm suy yếu đáng kể sự đốt nóng bề mặt và tất nhiên là nó làm giảm sự hình thành thermal. Các đám mây buổi sáng bị tan rã sau đó cũng là một nguyên nhân tự nhiên làm chậm trễ chu kỳ tạo ra thermal. Nhưng khi mà các đám mây tan đi thì quá trình đốt nóng nhanh chóng tăng lên và cũng nhanh chóng tạo ra thermal (trừ khi mây là một lớp mỏng và chậm tan rã). Nhìn chung những đám mây ti (cirrus) trên cao sẽ làm giảm cường độ của thermal trong khi các cụm mây tích (cumulus) rộng lớn sẽ dập tắt toàn bộ thermal nếu như chúng nằm trên một vùng rộng lớn. Đôi lúc những đám mây tích như thế này cũng có chu kỳ của nó tùy thuộc vào lượng thermal từ bên dưới thăng lên, tạo ra mây, rồi thermal bị tắt, mây lại tan rồi thermal hoạt động trở lại và quá trình này cứ thể lặp lại. Nhìn chung, sự hoạt động của thermal trong năm gắn liền với mặt trời. Tại các cao điểm mặt trời thiêu đốt sẽ tạo ra các cao điểm hoạt động thermal. Mùa đông mang tới ít thermal và thermal cũng yếu hơn. Chu kỳ này có chút thay đổi đối với vùng ôn đới nơi mà các front lạnh từ vùng cực thổi xuống trong mùa xuân và mùa thu tạo ra khí quyển bất ổn định và do đó làm cho các mùa này lại trở thời gian cao điểm để bay thermal. Chu kỳ ngày thì diễn ra như sau: ánh nắng buổi sáng tạo ra những khuấy động đầu tiên trong không khí. Các hoàn lưu nhẹ phát triển dần nhường chỗ cho những thermal đầu tiên vào khoảng 10 đến 11 giờ sáng. Thermal liên tục phát triển cho đến 2 hoặc 3 giờ chiều sau đó giảm cường độ dần và nhường chỗ cho sự toả nhiệt vào cuối chiều từ khoảng 6 đến 8 giờ tối. Thường có hai khoảng dừng thermal xuất hiện trong một ngày:
- Khoảng dừng đầu tiên: Diễn ra trong khoảng nửa giờ hoặc tầm đó ngay sau khi xuất hiện thermal đầu tiên. Nó như kiểu khí quyển đang hít một hơi thật sâu, hoạt động của thermal ngừng lại và sau đó quay trở lại mãnh liệt hơn. Khoảng dừng vào sáng sớm này có vẻ dường như là do nhiệt độ dưới mặt đất đạt tới nhiệt độ kích hoạt (trigger temperature) và làm thăng lên một loạt thermal và ngay sau đó có một lượng không khí lạnh tràn xuống để thế chỗ và lại mất thêm một khoảng thời gian để đốt nóng nó. Sau khi bắt đầu tạo ra thermal với lớp khí thứ hai này thì quá trình tạo ra thermal sẽ tiếp diễn liên tục hơn.
- Khoảng dừng thermal thứ hai: Diễn ra vào cuối buổi chiều khi mà quá trình tạo ra thermal tắt dần. Đôi lúc đó có thể là một chu kỳ kéo dài nửa giờ xuất hiện từ khoảng 4 đến 6 giờ chiều khi còn lại không nhiều thermal. Sau khoảng dừng này thì các thermal được tạo ra do ánh nắng trực tiếp sẽ hiếm dần và chúng được thay thế bởi những thermal do dư nhiệt mà chúng ta sẽ nói tới sau đây.
🌆 Thermal chiều tối
Một khi ánh mặt trời rạng rỡ bắt đầu khuất dần thì cũng chính là lúc sự hình thành thermal giảm sút. Các khu vực dần bị khuất bóng và nhanh chóng lạnh đi, ví dụ như trên mặt cát sẽ tạo ra dòng giáng. Còn những khu vực có thermal hoạt động kém vào ban ngày hoặc các vùng giáng vào ban ngày bắt đầu nổi lên. Các khu rừng và vùng núi đá là những nơi đặc biệt tốt để tìm kiếm thermal chiều tối. Các cánh đồng trũng cũng là những điểm nhả ra nhiệt lượng vào cuối chiều. Cuối cùng, nước bộc lộ bản chất nhiệt dung tự nhiên của nó bằng cách làm nóng không khí hàng giờ trong buổi tối. Vùng nước sâu được bổ trợ thêm khả năng sản sinh ra thermal nếu có gió giúp khuấy động nước và giúp tải nhiệt lên trên từ sâu bên dưới. Vùng nước nông và tất cả những nguồn nhiệt chiều tối khác sẽ tốt nhất trong điều kiện gió nhẹ hoặc gió bằng không. Thermal chiều tối đa dạng nhưng không bao giờ mạnh, nhiều, cao hoặc đáng tin cậy như thermal ban ngày, nhưng thà nâng yếu còn hơn là không nâng. Bên cạnh đó, đôi khi nó là niềm vui khi quay vòng trong một bóng thermal với bầu trời tĩnh mịch. Và đôi lúc, chúng ta cũng có thể bị kinh ngạc bởi một “viên đạn nhỏ” đầy ắp (thermal nhỏ, giật mạnh) thoát ra vào cuối ngày từ một mảnh đất lưu giữ nó chỉ dành cho chúng ta. Chúng ta nên lưu ý những khu vực nhân tạo như bãi đỗ xe và các khu đô thị là những khu vực tốt để tìm kiếm lực nâng vào chiều tối. Đồng thời cũng đừng quên các đám cháy và ống khói mà chúng ta đã nhắc tới trước đó.
📊 Bảng tổng kết nguồn thermal
☀️ Suất phản chiếu albedo – hệ số đo khả năng đốt nóng của bề mặt
Suất phản chiếu, hệ số phản xạ hay hệ số albedo thể hiện tỉ số bức xạ phát ra từ bề mặt so với tổng số bức xạ chiếu vào nó. Suất phản chiếu càng cao, khả năng hình thành thermal càng kém do phần lớn năng lượng đã bị phản xạ và phần còn lại không đủ để đốt nóng bề mặt đệm. Nhưng suất phản chiếu không phải là tất cả. Nếu bề mặt đệm ẩm ướt thì đầu tiên nhiệt lượng sẽ làm nước bốc hơi sau đó mới đốt nóng bản thân bề mặt đệm. Quá trình này tiêu tốn khá nhiều năng lượng cho nên nó không đủ để tạo ra thermal. Và cuối cùng là những bề mặt tơi xốp có khả năng đốt nóng tốt hơn so với bề mặt đặc do chúng có tổng diện tích bề mặt tiếp xúc với không khí lớn hơn.
🔍 Các yếu tố cần xem xét khi đánh giá một bề mặt
💧 Bề mặt ẩm ướt: Đòi hỏi một nhiệt lượng lớn để nung nóng. Vùng đầm lầy nếu như ở đó có hình thành thermal thì theo nguyên tắc nó chỉ xuất hiện sau nửa ngày hoặc vào ban đêm khi nhiệt độ xung quanh giảm xuống. 🌳 Rừng lá rộng: Có suất phản chiếu nhỏ tuy nhiên thường ẩm ướt do đó ở đây ít tạo ra thermal hơn so với rừng lá kim. ⛰️ Hướng đón nắng: Bất cứ bề mặt nào có hướng vuông góc với tia nắng mặt trời sẽ được nung nóng hiệu quả hơn so với các bề mặt khác. Ở Bán Cầu Bắc, vào buổi sáng, thermal sẽ xuất hiện nhiều hơn ở các sườn núi hướng Đông, buổi trưa là hướng Nam và buổi tối là hướng Tây. Ngoài ra, do buổi trưa mặt trời lên cao nên thermal mạnh nhất ở các dốc thoải hướng Nam (ở vùng xích đạo thì là ở các bề mặt nằm ngang). Ở châu Âu vào mùa đông, thermal chỉ mạnh ở các dốc đứng hướng Nam không bị phủ tuyết. 🪨 Nhiệt dung riêng cao: Các bề mặt có nhiệt dung riêng cao (ví dụ như mặt đá) đòi hỏi cần nhiều thời gian đốt nóng để tạo thermal. Do vậy ở đó vẫn có thể tạo ra thermal ngay cả khi sự chiếu nắng bị gián đoạn. Và đối với những mặt dốc đứng hướng Đông, thermal được hình thành từ khá sớm do được chiếu nắng từ sáng sớm. 🏜️ Vùng hoang mạc và cát khô: Có suất phản chiếu cao nhưng chúng rất xốp. Hơn nữa bề mặt hoang mạc thường nằm trong vùng nắng chiếu gay gắt, và việc kết hợp tính tơi xốp với nắng gắt dẫn đễn vẫn có thể tạo ra thermal mạnh ở vùng hoang mạc! 🌲 Rừng lá kim: Là địa điểm tốt để hình thành thermal. 🌾 Đồng cỏ: Đồng cỏ xanh ẩm tạo thermal kém, nhưng những cánh đồng mới thu hoạch lại OK. Đồng cỏ khô tạo thermal tốt hơn. 🥔 Cánh đồng hoa màu: Đồng lúa mì hay cánh đồng khoai tây là vị trí rất tốt để tạo thermal. Đồng càng khô càng tốt. Đồng ngô thì chỉ có thermal tốt vào đầu mùa thu. 🚜 Đất cày xới: Mặt đất cày sẽ tốt hơn so với mặt đất phẳng do nó cản được gió. 🅿️ Nhựa đường & bãi đỗ xe: Bề mặt nhựa đường đen và các bãi đỗ đông xe là những điểm tạo thermal cực kỳ tốt.
💡 Gợi ý: Nếu ở bãi đỗ xe đang có nhiều xe đỗ thì càng tốt, sẽ càng có nhiều không khí nóng bị kẹt giữa các xe. Thermal được hình thành từ một bãi đỗ xe thường mạnh, lớn và dễ tìm lõi.
💡 Gợi ý: Thermal có thể hình thành trên mọi bề mặt, nơi được đốt nóng bởi mặt trời. Bề mặt càng nóng thì điều kiện tạo thermal càng tốt. Vì vậy một lời khuyên là hãy cố gắng hình dung về sự hình thành thermal ở nơi mà bạn sẽ bay qua, hãy chú ý và chờ đợi ở những bề mặt nóng, nơi mà bạn cảm thấy không khí ấm hơn thì thermal đang hình thành ở đó. Ở những bề mặt mát, râm hoặc ẩm ướt thì khả năng hình thành thermal rất thấp.
⏱️ Khoảng thời gian hình thành thermal
Đây là khoảng thời gian từ lúc bề mặt bắt đầu được chiếu nắng đến lúc thermal đầu tiên được hình thành. Khoảng thời gian này khác nhau đối với các bề mặt khác nhau. Bề mặt đá thì khoảng thời gian này tương đối dài (do đá truyền nhiệt khá tốt nên cần lượng nhiệt lớn để đốt nóng bề mặt), có thể kéo dài lên đến vài tiếng. Và do đá tích luỹ nhiệt lượng rất tốt, vì vậy vào buổi chiều muộn, khi mặt trời chiếu sáng yếu thì ở đấy vẫn có thể tạo ra thermal. Đối với rừng lá kim thì khoảng thời gian hình thành thermal ngắn hơn nhưng thermal cũng tắt ngay khi mặt trời ngừng chiếu nắng. Khi một bề mặt đệm đang tạo ra thermal bị che mát, thermal vẫn tiếp tục hoạt động nếu như lớp không khí bị nung nóng đủ dày. Sau đó, sự hoạt động này tạm thời bị gián đoạn. Khi bề mặt tiếp tục được chiếu nắng, một thermal mới sẽ được hình thành trong khoảng 10 phút. Nếu như bề mặt bị đốt nóng kém thì đòi hỏi mất nhiều thời gian hơn để tạo ra thermal tiếp theo.
🚀 Điểm kích hoạt thermal
Không khí nóng có xu hướng rời khỏi mặt đất và di chuyển lên cao, tuy nhiên để làm được điều này thì nó cần phải có đủ động lượng để thắng được lực quán tính. Nếu chúng gặp các yếu tố sau đây thì chúng có thể rời khỏi mặt đất: 🏔️ Mặt đất thay đổi hình dạng hoặc thay đổi độ nghiêng, bị bẻ gãy hoặc môi trường bị biến đổi. 🌡️ Có sự thay đổi nhiệt độ, ví dụ như có bóng râm, nước hay tuyết. 🌪️ Bị gây nhiễu loạn, ví dụ như bị ảnh hưởng bởi vật thể chuyển động hay thanh. Thông thường thì thermal sẽ kích hoạt tại đỉnh núi, hoặc chúng có thể được kích hoạt ngay trên vai núi. Vào mùa xuân khi núi vẫn còn tuyết bao phủ, thermal sẽ được kích hoạt tại phần rìa của lớp tuyết phủ.
🎯 Một số điểm kích hoạt thermal ở vùng đồng bằng
🪵 Khoảng rừng trống hoặc đám cây khô. ⚡ Đường dây điện. Ở vùng núi, cột điện thường nằm trên sườn núi. Thường sẽ có lực nâng trên đường dây. Đường dây điện cũng là một điểm kích hoạt thermal ở vùng bình nguyên. 🌊 Vùng có chênh lệch nhiệt độ lớn như bờ hồ hay bờ sông. 🌲 Bìa rừng hay hàng cây. ⛰️ Đồi nhỏ - mặc dù khó nhận biết chúng từ trên cao. 🚜 Máy nông nghiệp đang làm việc trên đồng. Nếu là cánh đồng đã được thu hoạch thì thermal ở đó rất ổn định. 🛤️ Một con đường hay đường sắt. ☁️ Hãy thận trọng với bóng mây đang di chuyển trên mặt đất. Nếu như có mây lớn và bóng mây di chuyển chậm, nó có thể làm hoạt động của thermal bị gián đoạn.
💡 Gợi ý: Nếu có gió mạnh thì những thứ như hàng cây hay bìa rừng đều có thể bay cà (soar) để chờ thermal. Tuy nhiên nó chỉ dành cho các phi công giỏi. Trong điều kiện gió mạnh và đang bay ở độ cao thấp thì việc bắt thermal rất khó và nguy cơ bị rơi vào vùng khuất gió hoặc bị đẩy vào khu vực cây cối không thể hạ cánh được là rất cao.
Tham khảo: Sách Thấu hiểu Bầu trời (Dennis Pagen) và sách Bay Thermal (Bukhard Martens)
— Đặng Văn Mỹ dịch và biên tập
