Qual é a explicação para esse fenômeno do aerofólio? Por que o ar abaixo da ponta da ponta se desviou?

A resposta curta é: como nem todo o ar que entra pode caber sob o aerofólio, então parte dele é empurrado para cima e acima da borda principal. Esse ar também poderia caber sob o aerofólio por outros meios, como se tornar mais denso (compressão), mas isso exige mais energia, por isso flui principalmente.

Na sua imagem, o efeito é exagerado pela proximidade do solo, que coloca todo o aerofólio no efeito de solo. Em condições normais de vôo, sem o solo bloqueando, mais ar seria capaz de fluir sob o aerofólio.

A resposta mais longa tem a ver com a velocidade do som, que é a velocidade com que as ondas de pressão se propagam através de um fluido. Se o fluxo livre for subsônico, as ondas de pressão geradas por um objeto podem fluir a montante e alterar o fluxo antes de qualquer perturbação.

É exatamente o que está acontecendo aqui: o aerofólio está afetando o campo de pressão, especificamente criando uma área de alta pressão embaixo. Isso afeta o fluxo de entrada, desviando-o para cima à frente do aerofólio.

Se esse experimento fosse realizado em condições supersônicas, você não veria nenhum distúrbio no fluxo de ar recebido até atingir a onda de choque do objeto, após o que se tornaria localmente subsônico e seria desviado abruptamente para fluir ao redor do aerofólio.

Resposta simples: o avião que divide o ar que fica abaixo do aerofólio do ar que fica acima fica bem abaixo da borda principal.

Há várias coisas para ver aqui:

1. Velocidade local: quanto mais próximas e mais focadas as linhas de fumaça estiverem, maior será a velocidade do fluxo local.
2. Pressão local: a velocidade é igual à pressão mais baixa; portanto, a área das linhas de fumaça próximas também indica pressão muito baixa. A lei de Bernoulli se aplica aqui (ao longo de uma linha de corrente).

Essa baixa pressão aspira o ar de todos os lados, e é isso que inclina as linhas de fumaça à frente do aerofólio. Obviamente, pressão sempre significa uma diferença de pressão e esse efeito é ampliado pelo bloqueio do fluxo próximo à borda traseira. Como o @AEhere observa corretamente, o efeito de solo cria uma área de alta pressão à frente da asa inferior e ao longo de seu comprimento, que empurra as linhas de fumaça. No espaço entre a borda traseira e o solo, o fluxo acelera novamente, mas infelizmente não há linhas de fumaça para ilustrar isso.

As linhas difusas de fumaça após a região do nariz mostram que o fluxo diminui e a turbulência mistura a fumaça com mais ar. O fluxo se separa no nariz, onde uma faixa de ar estagnado ajuda as linhas de fumaça a se afastarem do contorno do aerofólio. A pressão de cima empurra a fumaça difusa sobre o aerofólio traseiro, de modo que a fumaça que passa pela borda traseira fique no topo do fluxo, que consegue se espremer entre a borda traseira e o solo.

Sem o efeito de solo, a curvatura para cima das linhas de fumaça pareceria bastante semelhante, mas mais ar por baixo preencheria a área atrás do aerofólio, para que a fumaça não se movesse tanto para baixo.

Vapor de água condensado do gerador de vórtice de nacele negociando a borda principal de um Boeing 737 (foto fonte) Aqui a nacela intensifica o efeito, mas a direção das ripas estendidas indica que a direção do fluxo local ao longo da extensão da asa não difere muito do fluxo visualizado pelo vapor de água condensado.

Aqui o fluxo permanece fixo: observe que sua distância do contorno da asa é constante inicialmente e só aumenta quando o fluxo diminui, indicado pelo aumento do jato de água. Em contraste com isso, na foto em sua pergunta, o fluxo se afasta da asa enquanto ainda se move rapidamente, indicando a separação do fluxo.