Turbulens är en form av oordnad rörelse där luftens jämna strömning bryts ned via oregelbundna virvelbildningar. Jämför övergången från jämna vattenvågor till vågor som bryter.
Matematikern och meteorologen Lewis Fry Richardson (1881-1953) var inte bara forskare, han skaldade också. Ett underbart exempel på kombinationen är:
“Big whirls have little whirls,
That feed on their velocity;
And little whirls have lesser whirls,
And so on to viscosity.”
Beroende på hur turbulensen uppstår skiljer man på mekanisk, termisk och skjuvningsturbulens.
Mekanisk turbulens
Mekanisk turbulens uppstår kring och framför allt bakom föremål som båtar, berg och träd etc som tvingar luften att ändra riktning utan att återföra den till den ursprungliga rörelsen efter passagen.
Termisk turbulens
Termisk turbulens uppstår vid den omblandning av luften som sker i kallmassor. Det varma underlaget värmer då den kalla luften underifrån varpå den stiger (och kan bilda stackmoln).
Skjuvningsturbulens
Skjuvningsturbulens kan uppstå till exempel längs gränsytan mellan två luftlager som rör sig med olika hastighet eller riktning. Den förekommer oftast lite högre upp i atmosfären.
Överallt där luften abrupt tvingas ändra sin rörelse kan turbulens uppstå. Men det behöver inte vara turbulent hela tiden. Vid två till synes likartade situationer, eller med bara några minuters mellanrum, kan turbulensen övergå till laminär (jämn) strömning. Eller tvärtom.
Man kan skaffa sig en uppfattning om hur turbulens ser ut genom att studera rök från eld eller skorstenar, eller snö- och vägdamm bakom bilar. Men man kan också lära sig mycket om luftens uppträdande också genom att studera strömmande vatten i till exempel bäckar och forsar. Luft och vatten har ganska olika egenskaper, men fenomenet turbulens är likartat i bägge fallen.