Над сильно прогретым асфальтом воздух у самой поверхности нагревается быстрее, чем слои выше. Возникает резкий перепад температуры по высоте. Нижний слой расширяется, теряет плотность и рвётся вверх отдельными порциями. Сверху в освободившееся место тут же проседает более прохладный и тяжёлый воздух. На небольшом участке складывается короткая, беспорядочная вертикальная циркуляция: один поток идёт вверх, рядом другой опускается вниз.
Что происходит
В разговорной речи такую зону называют воздушной ямой, хотя никакой пустоты в воздухе нет. Речь идёт о локальном провале восходящего потока или о внезапном нисходящем движении воздуха. Для самолёта, вертолёта, дрона, а порой и для лёгкого дорожного транспорта с высоким кузовом это ощущается как короткий толчок вниз, потеря плавности хода, дрожание или рывок. У земли эффект чаще заметен зрительно: марево, дрожащая картинка над дорогой, рваное движение пыли и горячий поток, который бьёт снизу вверх.
Почему асфальт
Асфальт быстро набирает тепло под прямым солнцем и долго удерживает его. Светлая почва, трава или влажная поверхность прогреваются иначе, а чёрное дорожное покрытие создаёт особенно контрастный приземный слой. Если сверху держится более прохладный воздух, разница усиливается. Когда ветер слабый, нагретый слой не срезает и не перемешивает сразу, поэтому у поверхности успевают сформироваться отдельные пузыри тёплого воздуха. Они открываются, поднимаются и дробятся. В этот момент рядом возникают короткие нисходящие компенсационные потоки.
Когда зона становится ощутимой
Для заметной болтанки одного жара мало. Нужна комбинацияакция условий: сильный нагрев покрытия, сравнительно спокойный ветер, сухой воздух у земли, открытый участок без плотной тени, а порой ещё и перепад свойств поверхности. На практике это длинные прямые отрезки дороги, стоянки, развязки, участки возле бетонных и металлических конструкций, где одни пятна перегреты сильнее соседних. Если над таким местом проходит лёгкий аппарат на малой высоте, он пересекает сразу несколько микрозон с разным направлением потока. Отсюда и резкий, будто провальный толчок.
Редкость явления
Слово редкие здесь уместно по двум причинам. Первая: у самой дороги турбулентность часто слабая и быстро распадается. Вторая: для выраженного эффекта нужен очень узкий набор обстоятельств. Чуть усилится ветер — приземный перегрев размажет по слою воздуха. Появится облачность — контраст ослабнет. Поверхность станет влажной после осадков — часть энергии уйдёт на испарение, а не на перегрев воздуха. Даже на одном и том же участке дороги в разные часы картина меняется быстро: пять минут назад поток был рваным, через десять минут он уже сгладился.
Как это выглядит
Со стороны над горячим асфальтом чаще видят миражеподобное мерцание. Оно возникает из-за того, что свет проходит через слои воздуха разной плотности. Иногда заметны завихрения пыли, листьев, лёгкого мусора. Если речь о низколетящем аппарате, экипаж ощущает короткую тряску без видимых облаков и без признаков грозовой активности. Это важная деталь: приземная тепловая турбулентность по масштабу и силе совсем не равна тем мощным нисходящим потокам, которые возникают внутри кучево-дождевых облаков. Здесь историячник ближе, зона меньше, время жизни короче.
Граница опасности
Для пешехода такое явление почти всегда сводится к жаркому колеблющемуся воздуху над дорогой. Для автомобилиста главная проблема не провал машины вниз, а ухудшение зрительного восприятия: дрожащий горизонт, ложное ощущение воды на асфальте, искажение дистанции на дальнем отрезке. Для дронов и сверхлёгких аппаратов риск выше, поскольку малый вес и малая высота делают их чувствительными даже к коротким вертикальным импульсам. На новостном языке громкие формулы о внезапной дыре в воздухе звучат эффектно, но физически точнее говорить о локальной термической турбулентности над перегретой поверхностью.
Главный смысл прост: горячий асфальт создаёт у земли резкий температурный контраст, из-за которого воздух начинает двигаться рывками вверх и вниз. Воздушная яма в таком случае — образное название краткой зоны нисходящего потока или срыва подъёмной поддержки, а редкость связана с тем, что такой эффект держится недолго и требует точного совпадения погодных и поверхностных условий.