Ocieplenie klimatu powodem wzrostu siły turbulencji

W swojej najbardziej podstawowej postaci turbulencje są powodowane przez zmiany w przepływie powietrza wokół samolotu. To właśnie te wahania przepływu powietrza powodują wstrząsy. Można to porównać do bujającej na falach łodzi. Gdy woda pod łodzią się porusza, ruch łodzi się zmienia. Łódź po prostu podskakuje w górę i w dół. Z tym samym zjawiskiem mamy do czynienia w powietrzu podczas lotu samolotu, który wleciał w przestrzeń turbulencji.

Turbulencje to niewidoczna forma wzburzonego powietrza, niewykrywalna przez pokładowy radar pogodowy i bardzo trudna do przewidzenia sytuacja. Takie turbulencje nie mają nic wspólnego z chmurami i burzami, ale są generowane przez uskoki wiatru (zmiany wiatru wraz z wysokością), które koncentrują się głównie w prądach strumieniowych.

Uskoki wiatru w strumieniach odrzutowych wzrosły o 15 proc. na wysokościach przelotowych samolotów, odkąd satelity zaczęły je obserwować w 1979 r. Chociaż satelity nie są w stanie wykryć turbulencji czystego powietrza, mogą zmierzyć trójwymiarowy kształt i strukturę strumieni strumieniowych. Przewiduje się, że do 2100 r. liczba uskoków wzrośnie o kolejne 29 proc. Kilkudziesięciocyfrowe wzrosty są zgodne z oczekiwanymi skutkami zmian klimatu: atmosferyczne pętle sprzężenia zwrotnego (gdzie ocieplenie generuje dalsze ocieplenie) wzmacniają różnice temperatur, które generują uskoki wiatru w górnych warstwach atmosfery. Z tego powodu modele klimatyczne wskazują, że turbulencje czystego powietrza staną się w przyszłości znacznie częstsze. Będą to turbulencje wystarczająco silne, aby stwarzać ryzyko obrażeń ciała.

Zmiany klimatu, to więcej turbulencji 

Naukowcy z Uniwersytetu w Reading uważają, że wzrosty liczby turbulencji będą występować na całym świecie. Niektóre regiony, w tym Ameryka Północna, północny Atlantyk i Europa, mają w nadchodzących dziesięcioleciach doświadczyć o kilkuset procent więcej turbulencji niż obecnie. Wzrost o jeden stopień globalnego ocieplenia jeszcze bardziej zwiększy intensywność turbulencji.

Badania wykazały, nad północnym Atlantykiem – jedną z najbardziej ruchliwych tras lotniczych na świecie – całkowity roczny czas trwania silnych turbulencji wzrósł o 55 proc., z 17,7 godzin w 1979 r. do 27,4 godzin w 2020 r. Czas umiarkowanej turbulencji wzrósł o 37 proc. z 70,0 do 96,1 godzin. W tym samym czasie lekka turbulencja wzrosła o 17 proc. z 466,5 do 546,8 godzin.

– Turbulencje powodują, że loty są nierówne i czasami mogą być niebezpieczne. Linie lotnicze będą musiały zacząć myśleć o tym, jak poradzić sobie ze zwiększonymi turbulencjami, ponieważ w samych Stanach Zjednoczonych kosztuje to branżę od 150 do 500 mln dolarów rocznie. Każda dodatkowa minuta turbulencji zwiększa zużycie samolotu. Wzrasta także ryzyko obrażeń pasażerów i personelu pokładowego – powiedział doktorant Mark Prosser.

Podczas gdy USA i północny Atlantyk doświadczyły największego wzrostu poziomu turbulencji, nowe badanie wykazało, że inne ruchliwe trasy lotnicze: nad Europą, Bliskim Wschodem i południowym Atlantykiem również odnotowały znaczny wzrost turbulencji.

– Po dekadzie badań wykazujących, że zmiany klimatyczne zwiększą turbulencje czystego powietrza w przyszłości, mamy teraz dowody sugerujące, że wzrost ten już się zaczął. Powinniśmy inwestować w ulepszone systemy prognozowania i wykrywania turbulencji, aby zapobiec przełożeniu się bardziej wzburzonego powietrza na bardziej „wyboiste” loty w nadchodzących dziesięcioleciach – wskazał prof. Paul Williams, współautor badania.

Poważny problem dla pasażerów

Sektor lotniczy wykorzystuje obecnie specjalistyczne prognozy warunków atmosferycznych do wyznaczania gładkich tras lotów wokół burzliwego powietrza. Jakość prognoz w ostaniem czasie znacząco się poprawił, ale wciąż jest wiele do zrobienia. Postęp technologiczny może pewnego dnia pozwolić pilotom na zdalne wykrywanie niewidzialnych turbulencji czystego powietrza z kokpitu w czasie rzeczywistym. Jednak wysokie koszty oznaczają, że taka technologia nie jest jeszcze opłacalna i upłynie długi czas, zanim będzie wdrożona.

W grudniu zeszłego roku dwadzieścia osób, w tym trzech członków załogi, podczas lotu Hawaiian Airlines z Phoenix do Honolulu zostało rannych w wyniku silnych turbulencji. Ratownicy medyczni udzielili pomocy w sumie 36 pacjentom. Jak przekazał dziennikarzom Jon Snook, dyrektor operacyjny hawajskiego przewoźnika lotniczego, rannych zostało dwadzieścia osób. Trzynaście z nich, w tym trzech członków załogi, przewieziono do lokalnych szpitali. Siedmiu pasażerów początkowo sklasyfikowano jako poważnie rannych.

Włoskie narodowe linie lotnicze ITA Airways rozpoczęły współpracę z Europejską Agencją Kosmiczną w celu optymalizacji planowania tras przelotów. Dzięki partnerstwu, nowy włoski flagowy przewoźnik skorzysta z unikalnej technologii, która pozwala pilotom łączyć się cyfrowo z wieżą kontroli ruchu lotniczego, w której kontrolerzy w czasie rzeczywistym będą starali się „ulepszyć” rejs, aby nie było żadnych zakłóceń m.in. z powodu turbulencji.