Да, рейсы авиакомпаний становятся все более неровными: вот почему

Jul 29, 2023

По мере нагревания атмосферы турбулентность в ясном небе становится все более частой и интенсивной.

Это совершенно солнечный день с ясным голубым небом. Пилот только что объявил, что ваш рейс достиг крейсерской высоты, поэтому знак «Пристегнуть ремни» выключен. Пассажиры перемещаются по салону. Внезапно самолет начинает трясти. Вы инстинктивно хватаетесь за ручку кресла. Пассажиры, которые встали, готовятся. Ребенок начинает плакать.

Через минуту тревога проходит, ваше тело расслабляется, и вы глубоко выдыхаете. Затем самолет падает как камень. Желудок прыгает в горло. Но снаружи нет ни грозы, ни даже облаков. Что происходит?

Эта, как ее называют, турбулентность ясного неба вызвана участками воздуха, хаотически кружащимися внутри мировых реактивных течений — сильных воздушных потоков, которые окружают земной шар с запада на восток и которые мы видим на погодных картах в виде широких волнистых линий, огибающих земной шар. центры низкого и высокого давления. Авиакомпаниям нравится летать в этих полосах быстро движущегося воздуха, чтобы увеличить скорость и сократить время в пути, если полосы расположены достаточно близко к желаемому направлению полета. Невидимые глазу водовороты бьют по крыльям самолета. А когда удар достаточно сильный, он дергает самолет вверх или вниз. Пассажиры замирают, а бортпроводники спотыкаются. За последние четыре десятилетия турбулентность ясного неба увеличилась на 55 процентов в различных регионах мира. Модели прогнозируют еще один рост на 100–200 процентов в течение следующих 30–60 лет. Каждый раз, когда грохот приближается, он наступает без предупреждения.

Пилоты могут относительно легко обнаружить впереди турбулентность, когда она находится внутри шторма или среди облаков. Бортовой радар может отслеживать движение капель дождя на расстоянии, чтобы выявить турбулентное движение воздуха. Затем пилоты могут предупредить пассажиров и экипаж, побуждая их занять свои места и пристегнуться до того, как произойдет толчок. Однако турбулентность в ясном воздухе невидима для радара; пилоты обычно не знают, что он там, пока самолет не столкнется с ним.

Облачная турбулентность создается эффектом нагрева, вызванным солнцем. С рассветом солнце начинает нагревать землю, что, в свою очередь, нагревает воздух у поверхности. Этот более теплый воздух менее плотный, чем более холодный воздух над ним, поэтому он поднимается вверх. Вытесненный холодный воздух падает, и процесс повторяется, создавая так называемые конвекционные потоки. Восходящие и нисходящие потоки этих течений давят на крылья самолетов, и если толчки сильные и внезапные, напитки начинают плескаться.

Турбулентность ясного неба возникает почти исключительно в струйных течениях. Быстрая полоса воздуха в струйном потоке (представьте себе прямоугольную трубу) рассекает более медленный воздух, который находится чуть выше и ниже нее, дестабилизируя несколько плоские верхнюю и нижнюю границы струйного потока и меняя их с твердых на нечеткие. Однако одновременно разница в плотности воздуха струйного потока и воздуха над и под ним восстанавливает устойчивость границы.

В большинстве случаев стабилизирующий эффект превосходит дестабилизирующий, обеспечивая плавность хода. Но если сдвиг ветра станет сильным, силы дестабилизации могут выиграть перетягивание каната. В результате получается хаотично движущийся воздух, который резко толкает крылья вверх и вниз.

Изучив исторические данные о полетах и ​​погоде, Пол Уильямс и его коллеги из Университета Рединга в Англии обнаружили, что частота турбулентности в струйном потоке в Северной Атлантике увеличилась на 17–55 процентов с 1979 по 2020 год. тяжелый класс турбулентности, определяемый как перегрузка более 1 g. При такой перегрузке все, что не прикреплено к самолету, включая ваш живот, на мгновение будет плавать, потому что турбулентность заставляет самолет ускоряться вниз быстрее, чем гравитация. Если вы не пристегнуты, вы подниметесь со своего места, когда самолет быстро упадет на несколько десятков метров.

Что означает это увеличение для вашего среднего полета? Во-первых, сильная турбулентность встречается относительно редко. Измерения в полете показывают, что примерно 0,1 процента атмосферы на крейсерских высотах содержит сильную турбулентность. «Это соответствует примерно 30 секундам среднего восьмичасового полета», — говорит Уильямс, профессор атмосферных наук. По его словам, более вероятный сценарий заключается в том, что из каждых 10 полетов, совершаемых человеком, в девяти не будет сильной турбулентности, а в одном она будет длиться несколько минут.