乱気流が悪化している理由

今月初め、シンガポール航空は激しい乱気流で1人が死亡 、30人以上が負傷し、国際ニュースとなった。そのわずか数日後には、トルコ航空のフライトで客室乗務員が激しい乱気流に遭遇し、背骨を折るという事故が起きた。

今週のニュースで取り上げられた他のいくつかの激しい乱気流の事件は、乱気流が本当に悪化したのかもしれないことを示唆している。しかし、航空業界が以前よりも厳しく監視されている 時代に生きているので、人々がすでに注意を払っているために、乱気流について耳にすることが多くなっただけかもしれない。しかし、最近の研究を調査すると、そうではないことがわかった。

例えば、リーディング大学の研究者マーク・C・プロッサー氏が2023年に発表した論文では、雲や雷雨がなくても発生する乱気流の一種である晴天乱気流の傾向を研究しており、その結果は好ましい結果を描いていない。1979年から2020年の間に北大西洋上の軽度以上のCATはわずか17％増加したが、中等度以上のCATは37％増加し、深刻以上のCATはなんと55％も増加した。つまり、乱気流がより頻繁に発生しているというだけではない。より深刻な乱気流も発生しているのだ。

また、前回の研究の共著者でもある英国レディング大学の大気科学教授、ポール・D・ウィリアムズ博士による2017年の論文もある。この論文では、コンピューターモデルを使用して、大気中の二酸化炭素が倍増した場合に乱気流がどの程度悪化するかを推定した。この研究によると、軽度、中度、重度の乱気流はそれぞれ59%、94%、149%増加すると予想される。つまり、今後はひどい乱気流が悪化する一方だと考えていいだろう。これらの調査結果は、ソウル国立大学のキム・スヒョン博士が2023年に執筆した別の論文でも裏付けられており、気候変動によって晴天乱気流だけでなく、あらゆる種類の乱気流が悪化すると予測されている。

ジョージア大学の航空乱気流研究者、ジョン・A・ノックス博士は、Jalopnikとの電話インタビューで、さらに背景を説明した。

ですから、注目を集める出来事によって引き起こされる逸話的な状況は確かに存在します。そして、そのような出来事が一度起こると、メディアは次の出来事に飛びつく可能性がずっと高くなります。なぜなら、次から次へと起こると、視聴者はそれに備えているからです。これは急成長している傾向のように思えます。しかし、北大西洋と北半球で晴天乱気流が増加していることをかなり決定的に実証した研究もあります。つまり、両方が関係しているのです。

ノックス氏はまた、シンガポール航空の飛行機の場合、雷雨の上を飛行していた可能性が高いため、他の飛行機が遭遇するのとは異なる、より深刻なタイプの乱気流に遭遇したと指摘した。同氏は「晴天乱気流は雷雨から離れた高高度の乱気流で、通常はジェット気流と関連しているが、必ずしもそうではない。そのため、雷雨の上を飛行する場合は少し状況が異なる」と述べた。

もちろん、気候変動が乱気流をどう悪化させるのかという疑問が湧いてくる。ノックス氏によると、乱気流悪化の一因は、水温上昇と空気中の湿度上昇にあるという。「私たちは火に油を注ぎ、雷雨を増やしているのです」と同氏は言う。また、気候変動は、成層圏の下の航空機が飛行する大気圏上部の温度勾配を強める。ノックス氏は次のように付け加えた。

海水温と地表温度が上昇すると、水蒸気を多く含んだ暖かい空気になり、それが雷雨の燃料になります。ですから、将来、雷雨が今よりも激しくなることは十分にあり得ますし、米国の一部では以前よりも短時間で激しい雨が降っていることがすでに実証されています。ですから、もしそれがすでに起こっているのなら、将来は確実にそうなるでしょう。ですから、より激しい雷雨の周りを飛行したり、その上を飛行しようとしたりすると、対流に関連した乱気流が増える可能性が非常に高くなります。もちろん、どこでも起こり得ますが、率直に言って、低緯度ではジェット気流がそれほど多くないため、低緯度でより顕著になるでしょう。

しかし、雷雨が増えて強くなるだけではありません。

これは風にとって重要です。なぜなら、中緯度では、温度勾配が実際に風を駆動するからです。これは気象学では熱風の法則と呼ばれる有名な関係です。つまり、「熱」は温度を意味し、「風」は風を意味します。低緯度から高緯度にかけて、暖かいところから寒いところへ向かう強い温度勾配がある場合、つまり中緯度では、風がより強く吹き、西から東へ吹きます。巡航高度でこの温度勾配が増加すると、風が強くなります。これは、高度が上がるにつれて水平風が変化する、いわゆるシアーまたは垂直風シアーの増加につながります。そして、乱気流につながります。

中層から上層対流圏の温度勾配が増し、ジェット気流が速くなります。これは実際に確認されています。ジェット気流の驚異的な増加により、飛行機が地面に対して音速よりも速い速度、いや、実際にはそうではないかもしれませんが、音速よりも速い速度で飛行しているという報告があります。風速が速くなると、風のせん断が大きくなり、コンピューター モデルでは解決できない規模で、重力波と不安定性という 2 つの現象が増えます。これらは小規模な波と不安定性で、最終的には飛行機の規模で凹凸を引き起こします。波が浜辺に打ち寄せ、水中の空気によって泡が見えるのと同じように、大気圏でも同様の状況を引き起こす波と不安定性が発生しますが、雲がなければ泡は見えません。そのため、知らず知らずのうちに乱気流地帯を飛行していることになります。これが晴天乱気流が発生する理由です。

ノックス氏を悲観論者と呼ぶのはおそらく無理があるだろうが、航空旅行の将来について語る際、同氏は特に楽観的ではなかった。しかし、同氏はまた、重傷や死亡事故が日常茶飯事になるような未来を受け入れる必要はないとも述べた。結局のところ、飛行機には既に、激しい乱気流による負傷のほとんどを防ぐ実証済みの技術、つまりシートベルトがあるのだ。

対流乱気流、あるいは対流による乱気流（雷雨の別名）の観点から、世界的に乱気流が増えると思います。また同時に、中緯度ではジェット気流の変化により乱気流が増える可能性があります。ですから、どこにいても乱気流が増える可能性が高いと思います。では、これによって負傷者や死亡者が増えるのでしょうか？そうならないことを願っています。なぜなら、これを避ける非常に簡単な方法があり、それは、よく言われるように、シートベルトを締めて座ることです。重傷は、シートベルトを締めていない人が起こします。何かをしている乗務員がシートベルトを締めていない場合、または乗客がシートベルト着用サインを無視し、飛行中にシートベルト着用サインが点灯している理由を理解していない場合です。これが理由です。

だから、負傷者が増えることは当然で、ましてや死亡者が増えることもないと思います。ただ、シートベルトを締めてくださいという言い方は冗談ではないということを人々に理解してもらう必要があります。しっかりしたシートベルトを締めていれば、長距離を走行できますが、シートベルトを締めずに、約 1G 以上の G 力を短時間でも受けると、頭を打って首を折ることになります。そうすると、死亡する恐れがあります。

あまりいいニュースではないが、少なくともこれで、気のせいではないことがわかった。シンガポール航空の飛行機が経験した乱気流は、飛行機で通常経験するものとは異なる、あまり一般的ではないタイプの乱気流かもしれないが、全般的に乱気流は過去数十年よりもひどく、その背後には人為的な気候変動があり、さらに悪化すると予測されている。また、みんな、シートベルトを着用しよう。それほど難しいことではないし、ほんの少し不便だとしても、予期せぬ乱気流で頭から頭上の収納スペースに投げ出され、歩き方をもう一度覚えなければならないよりはずっと便利だ。

この記事はもともとJalopnik に掲載されました。