BRUCE GOLDSMITH’S ICARISTICS: BAY SAU NÚI



[Original English below]


Tất cả các phi công đều được học rằng không nên bay ở vùng gió sau núi (lee side). Bay trong lee thường là nguy hiểm bởi có nhiễu động và rotor. Các rotor này có thể mạnh dẫn tới việc bị collapse và tai nạn.

Trong vùng lee side, kể cả dù phụ cũng có thể không hoạt động nếu không khí có quá nhiều nhiễu động. Tuy nhiên một nhà khí tượng học từng nói với tôi rằng tất cả các thermal đều bắt đầu từ vùng lee side và nếu bạn tham gia các cuộc thi lớn bạn sẽ thấy các phi công hàng đầu thường xuyên bay trong lee.

Vậy còn những khu vực bay khuất gió (protected) như Greolieres nơi bạn thường xuyên bay trong lee side thì sao? Tại sao đôi khi bay trong lee lại vô cùng an toàn trong khi có lúc lại cực kỳ nguy hiểm? Sự hội tụ ở các mỏm đồi hình nón (Conical hill convergence) là gì? Các câu hỏi này đều không dễ trả lời, nhưng tôi hy vọng bài viết này sẽ trả lời được một vài câu.


Tất cả thermal đều bắt đầu từ rotor.

Thermal kích hoạt khi mặt trời đốt nóng không khí không đều. Nếu gió thổi đều và ít biến động trên mặt đất, mặt đất sẽ đốt nóng không khí với mức độ tương tự nhau, điều kiện không lý tưởng để hình thành thermal. Thermal muốn hình thành cần có sự chênh lệch nhiệt độ không khí. Khi bạn đặt một vật cản vào trong dòng khí như một ngôi nhà, hàng rào hoặc mỏm núi, bạn sẽ có một khoảng nhiễu động phía sau vật cản này.

Đôi khi vật cản này giúp cho không khí tĩnh lặng trong một khoảng thời gian, tránh tác động của gió, cho phép không khí được đốt nóng. Sau đó nhiễu động sẽ tách các khối không khí nóng khỏi mặt đất đi theo gió lên tạo thành thermal.

Điều trên có thể xảy ra với vật cản nhỏ hay lớn, vậy nên bạn có thể có thermal kích hoạt phía sau hàng rào, ngôi nhà hoặc mỏm núi như trong hình. Bạn cũng có thể gặp trường hợp cuối gió hoặc rotor phía sau thermal, thermal này cũng như một vật cản đối với gió vậy.

Vậy bài học ở đây là rotor cũng có thể là bạn tốt hoặc thảm hoạ với các phi công bay thermal.


Tầm quan trọng của kích cỡ

Rất khó để nói lúc nào là an toàn để bay trong lee side. Luật đơn giản nhất là: nếu nghi ngờ thì đừng làm. Đây chắc chắn là câu trả lời an toàn mà bạn sẽ nhận được từ các trường học hoặc sách vở. Tuy nhiên thì nó không giải quyết được vấn đề của chúng ta, chỉ là câu trả lời an toàn mà thôi.

Kinh nghiệm của bản thân tôi thì yếu tố quan trọng nhất là kích thước của vật cản. Bạn bay phía sau ngọn núi càng lớn thì vùng khuất gió của nó sẽ càng rộng.

Ví dụ như bạn thường không thể bay trong vùng lee side ở Anh nơi các ngọn đồi thường ít khi cao quá 500m. Mặt khác, ở Tenerife, hầu hết các chuyến bay đều được thực hiện ở vùng lee side của núi Tiede cao 3000m. (ví dụ điểm bay Taucho).

Bạn có thể bay trong lee side ở Tenerife ngay cả khi gió lên tới 50km/h, tuy nhiên chắc chắn sẽ có thermal lee side và gió mạnh nếu bạn bay ra khỏi vùng khuất gió.


Tốc độ gió

Gió càng nhẹ, bay ở lee side càng ít nguy hiểm. Tốc độ gió cực kỳ quan trọng khi muốn bay an toàn ở vùng lee. Bay trong lee với gió 5km/h thường sẽ ít vấn đề, nhưng nếu gió lớn hơn 20km/h thì bay ở leeside sẽ rất nguy hiểm.


Ánh nắng mặt trời

Có mặt trời đốt nóng khu vực lee side sẽ an toàn hơn là không. Điều này có nghĩa là kể cả khi có nhiễu động ở lee side, nếu không khí được đốt nóng chúng sẽ bốc lên. Tương tự như ở điểm bay Taucho, Tenerife quay về hướng Tây Nam và gặp nắng chiều. Các điểm bay khác như Greolieres và Monaco cũng tương tự như vậy.


Gió biển

Nếu sự đốt nóng lee side được kết hợp với gió biển hoặc gió thung lũng, khu vực lee side sẽ càng trở nên an toàn. Gió biển sẽ khiến cho 1 vùng không khí rộng di chuyển thay vì các rotor nhỏ, khiến cho không khí bớt nhiễu động.


Sự hội tụ ở các mỏm núi hình nón (Conical Hill Convergence)

Khi không khí di chuyển quanh một đỉnh núi đơn lẻ, không khí sẽ bị chia cắt ở khu vực đầu gió của núi và sau đó hội tụ với nhau ở khu vực cuối gió.

Khu vực phía trước quả núi sẽ trở thành khu vực phân chia, khu vực phía sau là khu vực hội tụ. Do đó nơi không khí hội tụ sẽ tạo ra lực nâng, đặc biệt nếu ở đó có thermal hoạt động sẽ khiến cho không khí bốc lên khi hội tụ.

Nếu không khí không bốc lên nhờ thermal, chúng có thể dìm xuống cũng mạnh như bốc lên.

Bạn có thể gặp khu vực nâng ở cuối gió của đỉnh núi hơn là khu vực có rotor. Có nhiều yếu tố khác nhau khiến cho phía sau đỉnh núi có lực nâng hơn là rotor như:

1. Kích thước của núi, càng to càng tốt.

2. Sự đốt nóng của mặt trời ở khu vực sau núi.

3. Độ ổn định của không khí. Nếu không khí không ổn định, không khí có thể bay lên đỉnh núi thay vì bay quanh sườn núi, tức là không khí sẽ đi xuống ở một khu vực sink phía sau núi. Một lớp không khí ổn định có thể ngưng việc không khí bị chia cắt theo chiều dọc phía trước núi.

4. Hình dạng của núi.


Tổng kết

Các yếu tố có thể xem xét khi muốn bay sau núi là:

1. Tốc độ gió

2. Kích cỡ vật cản

3. Ánh nắng ở vùng sau núi

4. Sự ổn định của không khí

5. Hình dáng của núi

6. Gió biển hoặc gió thung lũng

Không có bất cứ điều gì là chắc chắn bạn sẽ an toàn nếu bay sau núi, mọi người cần tự quyết định dựa trên kỹ năng và khả năng xử lý nhiễu động của mình.

Điều cuối cùng có thể cân nhắc là vùng giáp ranh của lee side thường là vùng nguy hiểm nhất. Nếu bạn hoàn toàn ở trong lee, bạn có thể được che chắn an toàn, nhưng nếu bạn đang ở ngoài rìa, bạn sẽ gặp tất cả các nhiễu động có thể xảy ra.

Nếu bạn muốn bay trong vùng an toàn, bạn cần phải bay hẳn vào trong vùng lee. Thường thì bay loanh quanh ở vùng rìa sẽ nguy hiểm hơn là bay sâu vào.

Cuối cùng, bay trong lee side chỉ dành cho các phi công cực kỳ kinh nghiệm, hoặc các phi công được hướng dẫn bởi phi công kinh nghiệm trong các điều kiện có thể xử lý được. Hãy đề phòng điều xấu nhất có thể xảy ra khi định bay trong lee.


[Original English]

BRUCE GOLDSMITH’S ICARISTICS: FLYING IN THE LEE


Bruce Goldsmith takes us on a cautious glide…First published in Cross Country magazine, 2005


Every pilot learns at paragliding school not to fly in the lee side. Flying in the lee is obviously dangerous because of lee side turbulence and rotor. This rotor can be violent leading to collapses and accidents.

In the lee side even a reserve parachute may not work if the air is too turbulent. However, a meteorologist once told me that all thermals start in the lee side and if you fly in major competitions you’ll see top pilots flying in the lee on a regular basis.

And what about protected flying sites such as Greolieres where you often fly the lee side? Why is it sometimes perfectly safe to fly in the lee and at other times extremely dangerous? And what exactly is conical hill convergence? None of these are easy questions to answer, but I hope that this article will give answers to at least some of these questions.


Every thermal starts in rotor

Thermals start when the sun heats the air unevenly. If the wind blows constantly and smoothly over the ground, then the ground will heat the air in a similarly smooth and constant fashion, which is not ideal for thermal formation.

What we need for thermals to form are differences in the air temperature. As soon as you introduce an obstruction into the airflow such as a house, a fence or a hill, you will get an area of turbulence behind the obstruction.

Sometimes the obstruction allows the air to remain still for a time, protected from the wind, allowing the air a chance to warm up. Then the turbulence may separate the bubble of warm air from the ground releasing it into the wind above as a thermal.

The same thing can happen on a small or large scale, so you may get thermals being kicked off behind a fence, a house or a hill as shown in the diagram. You can even get wind shadows or rotor behind a thermal itself, which can act as an obstruction to the prevailing wind.

So the lesson to be learnt is that rotor can be just as much a friend to the thermal pilot as a hazard.


Size Matters

It’s difficult to say when it is safe to fly in the lee side of an obstruction. The simple rule is – if in doubt, don’t!’. That is of course the ‘cover your arse/limited liability answer that you can get from any paragliding school or textbook. However, this doesn’t really solve our problem… it’s just the safe answer.

My own personal experience says that the single most important factor is the size of the hill. The bigger the hill or mountain, the more protection it will offer.

As an example, you can almost never fly in the lee side in the UK where the hills rarely reach more than 500m high. On the other hand, in Tenerife, nearly all the flying is done on the lee side of Mount Tiede which towers to over 3,000m (e.g. the site of Taucho).

You can even fly in the lee side in Tenerife when the prevailing wind is as much as 50km/h, however, you can expect strong lee side thermals and strong winds if you stray outside the protected area.


Wind Strength

The lighter the wind, the less dangerous flying in the lee side is likely to be. Wind strength is extremely important when trying to fly safely in the lee. Flying in the lee in a 5km/h wind should pose very little problem, but if the wind is greater than 20km/h, then leeside flying is likely to be extremely hazardous and dangerous.


Solar Heating

Thermal heating of the lee side makes things a lot safer. This means that even if the air is turbulent on the lee side, it’s being heated by the sun and so the air will generally have an upwards motion. This is also the case in Tenerife where the site of Taucho faces southwest and into the afternoon sun. Other sites such as Greolieres and Monaco benefit from a similar thermal-powered protection.


Sea Breezes

If the heating is combined with a sea breeze or a valley wind system, then the protection from the prevailing wind is even greater. The presence of the sea tends to lead to a larger scale air movement than simple rotor, so helping to make the air less turbulent.


Conical Hill Convergence

When air flows round an isolated hill or mountain, the air divides on the upwind side of the hill and then flows together again on the downwind side.

The area in front of the hill is therefore an area of divergence, and the area behind the hill is an area of convergence. Therefore, where the air is converging, it can produce lift, especially if there’s some thermic activity as well that helps produce some upward movement in the air when the air converges.

If the air is not going up due to thermal activity, then it may be falling just as strongly as it could be rising.

You can get an area of lift downwind from a hill rather than an area of rotor, which is normally what you would expect. There are many different factors resulting in lift behind a hill, rather than rotor. Factors that help you get lift are:

1. The size of the hill, the bigger the better.

2. Heating from the sun on the downwind side of the hill.

3. The stability of the air. If the air is unstable, the air may flow over the top of the hill instead of round the side, meaning that it will come crashing down in an area of sink behind the hill. A layer of stable can help stop the air displacing vertically in front of the hill can help.

4. The exact shape of the hill.


Summary

The main factors to consider in flying in the lee are:

1. Wind strength

2. Size of the obstruction

3. Solar heating on the lee side

4. Air stability

5. Shape of the hill

6. Sea breeze or valley wind considerations

There can be no hard and fast rule as to whether if it’s safe for flying in the lee, everyone must make their own decisions based on their personal skill level and their ability to cope with any turbulence they are likely to encounter.

One last consideration is that it’s often the edge of the lee side which is the most dangerous area. If you are completely in the lee, you may be fully protected – but if you’re at the edge of the protected area, then you may well encounter the maximum amount of turbulence.

If you intend to fly in a protected area you need to go all the way into the lee. It’s often more dangerous to test out the waters by feeling around the edge of the protected area than by flying all the way into it.

One final word. Lee side flying is only for very experienced pilots, or for pilots under the instruction of a very experienced pilot flying in controlled conditions. Please take all possible precautions when considering flying in the lee.