Credito:NASA
Questa è un'immagine di alcune delle isole che compongono la nazione di Capo Verde. Mentre la maggior parte in quel gruppo di dieci isole sono piatte, alcuni sono molto alti:Fogo, Santa Antao, e San Nicolau. Quei tre stanno ben al di sopra dei loro compatrioti, con Fogo che raggiunge quota 2, 829 metri (9, 281 piedi).
Le tre alte isole vulcaniche a volte interagiscono con il vento per creare vortici von Kármán, chiamate anche strade vorticose von Kármán.
I vortici diventano visibili quando si formano le nuvole, creando un esempio quasi perfetto da laboratorio dell'effetto von Kármán. Mentre il vento soffia oltre le vette, il flusso si alterna intorno ai lati del picco. Quell'oscillazione crea vortici alternati intorno all'oggetto.
Un fenomeno chiamato distacco di vortici è responsabile dell'effetto. Lo spargimento di vortici si verifica solo a determinate velocità del vento, e solo quando il corpo che soffia il vento non è aerodinamico, come le cime nella foto.
I fogli di vortice von Kármán prendono il nome dal matematico, fisico, e l'ingegnere aerospaziale Theodore von Kármán. È stato coinvolto nell'aeronautica e nell'astronautica ed è stato responsabile di importanti progressi nella comprensione dei flussi supersonici e ipersonici. Era ebreo e originario dell'Austria-Ungheria, poi ha lavorato presso un'università in Germania. Fuggì negli Stati Uniti dall'Europa preoccupato per l'ascesa del nazismo in Germania. Finì al California Institute of Technology (Caltech).
Questa immagine mostra le nuvole di von Kármán che si formano vicino all'isola norvegese di Jan Mayen nel Mare di Groenlandia nel Nord Atlantico. Si formano quando il vento scorre oltre il vulcano Beerenberg, un picco innevato all'estremità orientale dell'isola che si erge a 2,2 chilometri (1,4 miglia) sopra la superficie del mare. Credito:Jeff Schmaltz, LANCE/EOSDIS MODIS Risposta rapida.
Questa immagine MODIS proviene dall'Operational Land Imager della NASA sul suo satellite Landsat 8. Mostra Mawson Peak, sul territorio australiano di Heard Island. Il vento a volte scorre oltre il picco di 2745 metri e crea strati di vortici von Kármán. Credito:Jeff Schmaltz, LANCE/EOSDIS Risposta rapida
Questi camini sono dotati di fasciame per evitare la formazione di vortici. Credito immagine:di Greditdesu - Utilizzo della mia Canon IXUS 105, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=18741199
Sebbene queste caratteristiche fossero state osservate prima, von Kármán fu il primo a descriverli matematicamente. Come ha detto, "Ho scoperto che solo la disposizione antisimmetrica poteva essere stabile, e solo per un certo rapporto tra la distanza tra le file e la distanza tra due vortici consecutivi di ciascuna fila."
Le immagini di queste fredde forme di nuvole sono state scattate dal satellite Terra della NASA e dal suo strumento MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer). Terra è il satellite di punta del sistema di osservazione della Terra della NASA. Sono stati catturati il 20 dicembre, 2020.
I satelliti hanno catturato altri esempi di strade vorticose di von Kármán. Li hanno avvistati nel mare di Groenlandia, nell'Oceano Indiano, e altrove.
Le strade vorticose di Von Kármán non si formano solo intorno alle cime delle montagne. Possono formarsi attorno a cavi elettrici e di comunicazione, intorno alle antenne delle auto, e intorno agli edifici, ciminiere, e ponti. L'oscillazione, però, è indesiderabile, e gli ingegneri hanno escogitato modi per interrompere il flusso d'aria e impedirne la formazione. A volte mettono pinne o corsi di fasciame sulle strutture per rompere il modello oscillante.