Dlaczego turbulencje się pogłębiają

Na początku tego miesiąca o liniach lotniczych Singapore Airlines zrobiło się głośno, gdy w wyniku silnych turbulencji jedna osoba zginęła , a ponad 30 zostało rannych. Zaledwie kilka dni później stewardesa złamała kręgosłup podczas silnych turbulencji podczas lotu Turkish Airlines.

Kilka innych przypadków poważnych turbulencji, o których donoszono w tym tygodniu w wiadomościach, sugeruje, że być może turbulencje rzeczywiście się pogorszyły. Z drugiej strony żyjemy w czasach, gdy branża lotnicza jest poddawana znacznie większej kontroli , więc możliwe jest, że po prostu częściej o niej słyszymy, ponieważ ludzie już zwracają na nią uwagę. Przegląd ostatnich badań pokazuje jednak, że tak nie jest.

Na przykład w artykule z 2023 r. autorstwa Marka C. C., badacza z Uniwersytetu w Reading. Prosser badał trendy w turbulencjach czystego powietrza – rodzaju turbulencji, które występują bez chmur i burz, a wyniki nie przedstawiają ładnego obrazu. Podczas gdy w latach 1979–2020 natężenie lekkiego lub większego CAT na północnym Atlantyku wzrosło jedynie o 17 procent, umiarkowane lub większe CAT wzrosło o 37 procent, a poważne lub większe CAT podskoczyło aż o 55 procent. Więc nie chodzi tylko o to, że turbulencje zdarzają się częściej. Widzimy także poważniejsze turbulencje.

Istnieje również artykuł z 2017 r. autorstwa dr Paula D. Williamsa, profesora nauk o atmosferze na Uniwersytecie w Reading w Wielkiej Brytanii, który jest także współautorem poprzedniego badania. W artykule wykorzystano model komputerowy, aby oszacować, o ile większe będą turbulencje, gdy dwutlenek węgla w atmosferze wzrośnie. Według badania możemy spodziewać się wzrostu lekkich, umiarkowanych i silnych turbulencji odpowiednio o 59, 94 i 149 procent. Należy więc spodziewać się, że złe turbulencje będą się tylko nasilać w przyszłości. Ustalenia te znajdują również potwierdzenie w innym artykule z 2023 r., którego autorem jest dr Soo-Hyun Kim z Uniwersytetu Narodowego w Seulu , z którego wynika, że ​​możemy spodziewać się, że zmiana klimatu spowoduje pogorszenie wszystkich rodzajów turbulencji, nie tylko turbulencji w czystym powietrzu.

W rozmowie telefonicznej z Jalopnikiem dr John A. Knox, badacz turbulencji w lotnictwie na Uniwersytecie Georgia, dodał dodatkowy kontekst:

Z pewnością mamy tu do czynienia z anegdotyczną sytuacją wynikającą z głośnych wydarzeń. A kiedy już będziesz mieć jeden z nich, media znacznie chętniej zajmą się następnym. Bo jeśli będzie jeszcze jeden i kolejny, to publiczność będzie na to przygotowana. Wydaje się, że jest to rosnący trend. Ale przeprowadzono również badania, które moim zdaniem całkiem niezbicie pokazują, że widzimy więcej turbulencji w czystym powietrzu, zwłaszcza na północnym Atlantyku i na półkuli północnej. Więc jest to jedno i drugie.

Knox zwrócił również uwagę, że w przypadku lotu Singapore Airlines najprawdopodobniej przelatywał nad burzą, w związku z czym doświadczył innego i poważniejszego rodzaju turbulencji niż większość samolotów. Jak to ujął: „Turbulencje czystego powietrza to turbulencje występujące na dużych wysokościach, z dala od burz i zwykle, choć nie zawsze, powiązane z prądem odrzutowym. Jeśli więc przelecisz nad burzą, sytuacja będzie trochę inna.”

To oczywiście rodzi pytanie, w jaki sposób zmiany klimatyczne pogłębiają turbulencje. Według Knoxa częściowo można to przypisać cieplejszej wodzie i większej wilgotności powietrza. „Dolewamy więcej oliwy do ognia, aby wywołać więcej burz” – powiedział. Tworzy również silniejszy gradient temperatury w górnej troposferze, czyli części atmosfery znajdującej się poniżej stratosfery, w której latają samoloty. Knox dodał:

Cieplejsze wody oceaniczne i wyższe temperatury powierzchni prowadzą do cieplejszego powietrza z większą ilością pary wodnej, która jest paliwem dla burz. Jest zatem całkowicie prawdopodobne, że w przyszłości burze, które mamy, będą bardziej gwałtowne niż obecnie, a wykazano już, że w niektórych częściach Stanów Zjednoczonych występują krótsze i cięższe napady deszczu niż zwykle. Jeśli więc to już się dzieje, wydaje się to strzałem w dziesiątkę na przyszłość. Jeśli więc latasz wokół silniejszych burz lub próbujesz latać nad nimi, jest bardzo prawdopodobne, że będziesz mieć więcej turbulencji związanych z konwekcją. Może to oczywiście występować gdziekolwiek, ale prawdopodobnie jest bardziej dominujące na niższych szerokościach geograficznych, ponieważ, szczerze mówiąc, na niskich szerokościach geograficznych nie mamy tak dużo strumieni strumieniowych.

Jednak nie chodzi tylko o więcej, silniejsze burze:

Ma to znaczenie dla wiatru, ponieważ na średnich szerokościach geograficznych gradient temperatury faktycznie napędza wiatr. To słynna zależność w meteorologii zwana prawem wiatru termicznego. Zatem „termiczny” oznacza temperaturę, a wiatr oznacza wiatr. A jeśli masz silny gradient temperatury, przechodzący od ciepłego do zimnego, z niższych szerokości geograficznych do wyższych, oznacza to, że pomiędzy nimi, na średnich szerokościach geograficznych, wiatr wieje mocniej i wieje z zachodu na wschód. W miarę wzrostu gradientu temperatury na wysokościach przelotowych wiatr stanie się silniejszy. Doprowadzi to do bardziej tego, co nazywamy uskokiem lub pionowym uskokiem wiatru, czyli zmianą poziomego wiatru w miarę wznoszenia się na wysokość. A to prowadzi do zawirowań.

Mamy więc zwiększony gradient temperatury w środkowej i górnej troposferze, co prowadzi do szybszych strumieni strumieniowych i widzieliśmy to. Istnieją doniesienia o samolotach znajdujących się szybciej, no cóż, nie do końca, ale szybciej niż prędkość dźwięku względem ziemi z powodu niesamowitego strumienia odrzutowego. Szybsze wiatry oznaczają zatem większe uskoki wiatru, co w skalach, których nie jesteśmy w stanie określić za pomocą modeli komputerowych, oznacza więcej z kilku czynników – fale grawitacyjne i niestabilność. Są to rodzaje fal i niestabilności o małej skali, które ostatecznie w skali samolotu powodują nierówności. W ten sam sposób, w jaki fala rozbija się na plaży i widzisz całą pianę z powodu powietrza w wodzie, tak też w atmosferze zachodzą fale i niestabilności, które prowadzą do tej samej sytuacji, tylko ty tego nie robisz zobacz pianę, jeśli nie ma chmur. I tak lecisz przez burzliwy region, nie zdając sobie z tego sprawy. I dlatego masz turbulencje czystego powietrza.

Choć prawdopodobnie trudno byłoby nazwać Knoxa skazańcem, dyskutując o przyszłości podróży lotniczych, nie brzmiał on szczególnie optymistycznie. Mimo to powiedział też, że nie musimy akceptować przyszłości, w której poważne obrażenia i śmierć są na porządku dziennym. W końcu samoloty mają już sprawdzoną technologię zapobiegania większości obrażeń w wyniku ekstremalnych turbulencji — pasy bezpieczeństwa.

Myślę, że na całym świecie będziemy świadkami większej liczby turbulencji, ponieważ jest to prawdopodobne z perspektywy tak zwanej turbulencji konwekcyjnej lub turbulencji spowodowanej konwekcją – fantazyjna nazwa burzy – a także jednocześnie na średnich szerokościach geograficznych ze względu na zmiany w strumień odrzutowy. Myślę, że gdziekolwiek jesteś, prawdopodobnie będzie ich więcej. Czy przełoży się to na więcej obrażeń i śmierci? Mam nadzieję, że nie, ponieważ istnieje bardzo prosty sposób, aby tego uniknąć, a mianowicie siedzieć z zapiętymi pasami bezpieczeństwa, tak jak to mówią. Do poważnych obrażeń dochodzi, gdy ludzie nie są zapięci pasami – albo załoga, która coś robi i nie są zapięci, albo pasażerowie, którzy ignorują znak „zapinaj pasy” i nie rozumieją, dlaczego na środku pojazdu widnieje napis „Zapięte pasy”. lot. Oto dlaczego.

Nie sądzę więc, że musi być więcej kontuzji, a już na pewno nie więcej zgonów. Musimy tylko uświadomić ludziom, że nie żartują, gdy mówią, żeby zapiąć pasy. Z dobrymi pasami bezpieczeństwa możesz dużo przejechać, ale jeśli nie masz zapiętych pasów i przez krótki czas doświadczysz siły G wynoszącej około jednego lub więcej G, wtedy uderzysz się w głowę i złamiesz kark. Tak można umrzeć.

Nie jest to zbyt dobra wiadomość, ale przynajmniej teraz wiesz, że sobie nie wyobrażasz. Turbulencje, których doświadczył lot Singapore Airlines, mogą być innym, mniej powszechnym rodzajem turbulencji w porównaniu z tym, czego zwykle doświadczasz w samolocie, ale ogólnie rzecz biorąc, turbulencje są gorsze niż w poprzednich dziesięcioleciach, stoi za nimi zmiana klimatyczna spowodowana przez człowieka, i prognozuje się, że będzie tylko gorzej. Ludzie, zapnijcie też te cholerne pasy bezpieczeństwa. Nie jest to takie trudne, a nawet jeśli jest nieco niewygodne, jest o wiele wygodniejsze niż konieczność ponownej nauki chodzenia, ponieważ niespodziewana turbulencja wyrzuciła cię głową w dół do schowka nad głową.

Ten artykuł pierwotnie ukazał się na Jalopniku .