Dimni signali

Sunce zalazi, sprema se još jedna prohladna noć. Vetar zastaje da isprati dan, i dok dočekuje veče, kao da ima slabost promaje, pa se jedva i primećuje. Lože se vatre u kućama, kako bi bilo toplo i ugodno. Dim se izvija pravo iz dimnjaka, i onako sivkast, jasno se ocrtava iznad kuća. Sad očekuješ da će se izviti uvis, ali to se ne dešava. Nasuprot tome, dim se naglo povija tik iznad dimnjaka i kao da udara u nevidljivu tavanicu, širi se u jednu stranu, kao da ga nešto vuče. Umesto sveže večeri, sad imaš zadimljen vazduh koji te tera na kašalj.
- Kao da mi hladnoće nije dosta, sad kašljem i od dima - nezadovoljno komentarišeš ovo neočekivano kretanje dima. Ali, kroz nekoliko minuta, situacija postaje malo podnošljivija. Nevidljiva tavanica se malo podigla uvis, pa se dim manje oseća. Kako veče odmiče, tako se podiže i ona nevidljiva tavanica koja sprečava da se dim izvija uvis i odatle širi u stranu.

Vidi kako se dim lepi na nevidlivu tavanicu...

 Šta sprečava da se dim podiže uvis? Kakva je to nevidljiva tavanica?

Vreme zalaska Sunca je kraj zagrevanja i početak hlađenja vazduha. Tokom dana, vazduh menja svoju temperaturu zbog stanja zagrejanosti površine tla. Prirodno, prvo reaguje najniži sloj vazduha, pa kasnije se ista reakcija javlja na sve većim visinama. Ta reakcija slabi sa povećanjem visine, da bi na nekoj znatnoj visini potpuno nestala.

Na početku opisanog hlađenja, promena temperature sa promenom visine se menja. Umesto da temperatura opada, temperatura je viša na većoj visini. Ova pojava se naziva temperaturna inverzija, stanje obrnuto od uobičajenog. To je, ustvari, ta nevidljiva tavanica koju si upoznao u ovakvom događaju. Naime, podizanje toplijeg vazduha, a samim tim i dima, u takvom sloju nije moguće. Viša temperatura na visini iznenađuje svojom toplotom i vazduh zagrejan od loženja, jer svojim podizanjem se hladi i postaje hladniji od sloja na koji nailazi. Zato se dim ne širi uvis, već se čak i spušta ka tlu. Ovakav oblik prostiranja dima naziva se lepeza.

Ovakva raspodela temperature po visini je uobičajena u vreme koje nije potpuno oblačno, a vetar ostaje sasvim slab. Samim tim, opisani događaj najavljuje vreme bez padavina i pad temperature vazduha, dostižući minimum pri izlasku Sunca.

U daljini vidim dimnjak obližnje termoelektrane. Taj dim ne ostaje zaglavljen na nekoj visini, već slobodno ide uvis. Kako to da za taj dim ovo ne važi?

Dimnjaci termoelektrana su znatno viši od običnih dimnjaka stambenih zgrada i kuća. Ponekad mogu da budu visoki i više od 100 metara. Visina inverzije je najčešće manja od visine vrha dimnjaka, a na većim visinama temperatura normalno opada sa povećanjem visine, kao što je i red, pa na tim visinama dim se ponaša normano, odlazeći uvis. Kada inverzija najzad dođe do vrha dimnjaka, i taj dim će osetiti otpor od inverzije i takođe 'zaglaviti'. Ali, širenje dima će biti znatno veće, jer su brzine vetra nešto veće na visini nego pri tlu, gde vetra skoro i nema. Samim tim, dim će se širiti više u stranu, ali će zato biti ređi i neće vidno ometati površinu tla svojim prisustvom i širenjem.

Ako dim noću ide niz vetar, a inverzija još nije dosegla visinu dimnjaka, primetićeš da se dim širi na sve strane, osim od neke visine naniže. Inverzija je zaista kao nevidljiva pregrada, i to sa obe strane. Takav oblik prostiranja dima naziva se izdignuta perjanica.

Primetio sam da se često posle izlaska Sunca može desiti da sav taj dim pada na zemlju. Kako to?

Prilikom izlaska Sunca počinje i zagrevanje, isprva tla, a zatim i vazduha neposredno uz tlo, pa na sve većim visinama. Inverzija koja se održavala do tada počinje da se narušava, i to prvo odozdo. Tada, raspodela temperature po visini počinje da se menja, i to tako što prvo normalno opada sa povećanjem visine, ali samo do neke visine do koje zagrevanje još nije stiglo, pa od te visine naviše temperatura ponovo počinje da raste sa visinom, kao uinverziji. Takva raspodela temperature se naziva pridignuta inverzija, jer obrnuta promena temperature (porast) sa povečanjem visine više ne počinje od tla, već od neke visine. Opisano prostiranje dima se naziva zadimljavanje, što je i logično, zar ne?
U takvoj situaciji, dim se podiže sve do visine gde počinje pridignuta inverzija, a onda se sav taj dim vraća ka zemlji, kao da udara o nevidljivu tavanicu. Srećom, takva situacija vremenom slabi i tokom prepodneva nestaje, jer se uspostavlja normalni pad temperature sa povećanjem visine.

Zanimljivo, ali da li postoji mogućnost da ta nevidljiva tavanica postoji i iznad, ali i ispod dima?

Naravno. To su situacije koje se malo ređe dešavaju, obično noću kad počinje hlađenje od tla, a još uvek postojii pridignuta inverzija, ne samo prizemna. Tada se vrh dimnjaka nalazi između vrha prizemne i osnove pridignute inverzije, pa se u tom prostoru uobičajene raspodele temperarture (opadanja) sa povećanjem visine dim maksimalno širi, uvis do 'tavanice', a naniže do nekog nevidljivog 'stola'. Upravo zbog toga se ovakvo prostiranje dima naziva zamka.

Učimo dimne signale, od gornjeg reda, sleva na desno: petlja, zadimljavanje, kupa, izdignuta perijanica, lepeza, zamka...

A kako se dim širi danju, kad nema inverzije?

Obično se dim manje ili više ravnomerno širi na sve strane od neke ose koja je usmerena niz vetar. Oblik dimne perjanice je kupast. Normalno opadanje temperature sa povećanjem visine dozvoljava, kao i u opisanim situacijama, da se dim neometano širi. Nagnutost dimne perjanice tada zavisi od pravca i brzine vetra, s tim što se pri jačim vetrovima dim kreće skoro horizontalno i jako brzo se razređuje zbog mešanja dima sa okolnim vazduhom.

Međutim, kada je jako toplo, a postoji neki dim koji se izvija sa tla (kao prilikom požara na niskom rastinju) i koji se jako nepravilno širi, čas uvis, čas naniže. Zbog jakog zagrevanja tla, temperatura je pri tlu mnogo viša, a opadanje temperature sa povećanjem visine je mnogo brže nego uobičajeno. Takva raspodela temperature omogućava jače mešanje dima sa okolnim vazduhom, bacajući perjanicu gore'dole po nekom svom hiru. Oblik dimne perjanice, ako se o nekom obliku može i govoriti, više ima oblik petlji i omči, kao bačene pertle sa cipela ili patika.

Ispade da postoje i dimni signali za opis vremena...

Tačno tako! Znaš, pa mi, koji posmatramo prirodu i živimo u skladu sa njom, prosto imamo neke sličnosti sa Indijancima koji su tako živeli u neka prošla vremena, pa kako ne bi i mi koristili dimne signale?