Найти тему
КОСМОС

Климатическая Турбулентность: Летим Сквозь Непредсказуемое Небо

Оглавление

Мы находимся на 10-м часу полёта из Лондона в Сингапур. Самолёт летит на высоте 11,278 метров над границей Мьянмы и Таиланда. Постоянный гул двигателей служит фоном, пока бортпроводники подают завтрак, сигнализируя о приближении конца путешествия.

Затем, внезапно, неожиданный толчок. Самолёт начинает качаться и трястись, вызывая волну тревоги среди пассажиров. Но никто не мог подготовиться к тому, что случится дальше.

Без предупреждения самолёт погружается в захватывающее сердце свободное падение на высоту 1,828 метров. Все, кто не пристегнут, мгновенно ударяются о потолок, головы сталкиваются с верхними отсеками, разрушая маски для дыхания и осветительные приборы в жестоком хаосе.

Это абсолютный ужас, крики агонии и отчаяния нарастают. И так же внезапно, самолёт стабилизируется, продолжая горизонтальный полёт. Но испытание ещё не окончено. Сингапурский Boeing 777–300ER теперь направляется на аварийную посадку в Бангкок. 73-летний британец выглядит без сознания, и многие другие получили серьезные, потенциально изменяющие жизнь травмы.

Это не сюжет фильма, а реальное происшествие, которое случилось 20 мая 2024 года на рейсе Singapore Airlines.

И, по мнению авиационных экспертов, это лишь зловещий предвестник будущего, где турбулентность, уже являющаяся основной причиной несмертельных авиационных происшествий, становится всё более частой и сильной из-за влияния глобального потепления на атмосферные погодные условия.

Кто-то прошел через верхний отсек самолета Сингапурских авиалиний, пойманного CAT
Кто-то прошел через верхний отсек самолета Сингапурских авиалиний, пойманного CAT

Превратиться в снаряд

Турбулентность, определяемая как «нерегулярное движение воздуха», является повседневной частью полёта. Согласно исследованию 2024 года, самолёты сталкиваются с умеренной или сильной турбулентностью 68,000 раз в год. Травмы или смерти из-за турбулентности редки, но инцидент с Singapore Airlines показывает хаос, который может произойти, когда самолёт неожиданно попадает в турбулентную зону на высоте 11,278 метров — зона турбулентности охватывает весь планету.

В этом инциденте пострадали 104 человека, 41 из них получил серьезные травмы, которые могут повлиять на их жизнь. Мистер Китчен, направлявшийся в шестинедельный отпуск с женой, не выжил после сердечного приступа, перенесённого во время свободного падения.

Поскольку, как говорит профессор Пол Уильямс, профессор атмосферных наук из Университета Ридинга, «сильная турбулентность превращает вас в снаряд. Для тех, кто не пристегнут ремнем безопасности, это было бы похоже на поездку на американских горках без каких-либо ограничений — это было бы ужасающе».

Турбулентность — это следствие нарушенных воздушных потоков. У земли сильные аэропортовые ветры могут вызвать турбулентность во время взлёта или посадки. На большой высоте турбулентность напоминает океанскую волну: самолёты испытывают восходящие и нисходящие потоки воздуха, когда атмосферные ветры меняют направление с горизонтального на вертикальное.

Горы, штормы и струйные течения являются основными виновниками турбулентности. Пилоты могут корректировать маршруты, чтобы избежать поднимающегося воздуха над горами или вокруг штормов, видимых на метеорадарах.

-3

Струйные течения — это совсем другое дело. Струйные течения — это узкие полосы высокоскоростного воздуха, текущего со скоростью около 250 км/ч и расположенных между 9–16 км. Эти сильные верхние атмосферные ветры вызывают значительную турбулентность в регионах над и под этими струйными течениями. Это известно как «ясновоздушная турбулентность», невидимая, поскольку вовлечены не облака, и, следовательно, более опасная. Единственные предупреждающие знаки поступают от самолётов, которые уже прошли через неё.

Тем временем авиакомпании сталкиваются с более сложной задачей: чем больше CO₂ мы выбрасываем в атмосферу, тем сильнее мы её нагреваем, что приводит к увеличению турбулентности. Какой углекислотный парадокс.

Связь изменения климата с увеличением турбулентности

По мере того как глобальные температуры продолжают расти из-за неумолимого сжигания ископаемого топлива, это влияет на ветровые узоры, включая струйные течения. Исследование 2017 года, проведённое профессором Уильямсом, подтвердило, что выбросы углекислого газа, вызывающие потепление воздуха, увеличивают ветровой сдвиг в струйных течениях. Он прогнозирует, что сильная турбулентность будет в два-три раза чаще над Северной Атлантикой в период с 2050 по 2080 годы из-за изменения климата.

Карты процентного изменения количества умеренных КАТ от доиндустриальных времен (пиконтроль) до периода 2050–2080 гг.
Карты процентного изменения количества умеренных КАТ от доиндустриальных времен (пиконтроль) до периода 2050–2080 гг.

А последующее исследование 2023 года теми же экспертами показало, что изменение климата уже увеличило серьёзную ясновоздушную турбулентность (CAT) за последние 40 лет, особенно над США и Северной Атлантикой, которые являются загруженными регионами полётов, став на 55% чаще в 2020 году, чем в 1979 году. Ожидается, что на каждый 1˚C повышения глобальной приземной температуры воздуха умеренные события CAT увеличатся на около 9% весной и зимой и на 14% осенью и летом в северном полушарии. И быстрые ветры струйного течения ускорятся примерно на 2% за каждый градус Цельсия, на который потеплеет мир, что означает ускорение быстрых ветров примерно в 2,5 раза больше, чем средние ветры струйного течения. Меньшие увеличения ожидаются в Южном полушарии. (Некоторый вид божественной справедливости за углекислотные расходы Глобального Севера?)

Изменение среднегодовой диагностической средней (MOG) вероятности турбулентности при ясном небе (CAT) ERA5 на уровне 197 гПа за 1979–2020 годы, показывающее (a) абсолютное изменение и (b) относительное изменение.
Изменение среднегодовой диагностической средней (MOG) вероятности турбулентности при ясном небе (CAT) ERA5 на уровне 197 гПа за 1979–2020 годы, показывающее (a) абсолютное изменение и (b) относительное изменение.

Уильямс ясно заявил, что после десяти лет исследований, свидетельства показывают, что увеличение ясновоздушной турбулентности, связанное с изменением климата, уже началось.

И в дополнение к всё более интенсивным струйным течениям, учёные предупреждают, что штормы также усиливаются из-за более тёплой атмосферы, удерживающей больше воды, что приводит к более турбулентным грозам.

Это не гипотетическая будущая проблема; это происходит сейчас, поскольку от авиакомпаний ожидается, что они будут перевозить больше пассажиров, чем когда-либо. До уровней COVID почти 4,5 миллиарда человек путешествовали на самолётах, и Международная ассоциация воздушного транспорта (IATA) ожидает, что это число вырастет до 7,8 миллиарда пассажиров к 2036 году. Это означает больше самолётов в небе, больше грузовых и частных рейсов и более высокую вероятность столкновения с турбулентностью.

Но, как указывает Уильямс, «не то чтобы нам придётся перестать летать или самолёты начнут падать с неба. Я просто говорю, что если раньше вы проводили в сильной турбулентности каждые 10 минут, то в будущем это может быть 20 или 30 минут».

Токсичная Парадоксальная История

Инновации в безопасности авиации - это постоянный квест. Однако это не только о предотвращении авиакатастроф, которые случаются гораздо реже, чем когда-либо. Современные самолёты сконструированы так, чтобы выдерживать турбулентность. И хотя расследование авиакатастроф только началось, нет ранних сообщений о структурных повреждениях самолёта Boeing, эксплуатируемого Singapore Airlines. Но если самолёт остался цел, а пассажиры избиты и изранены, является ли это успешным полётом? Все знаем, что нет.

Будь то внезапное падение самолёта из-за турбулентности или чего-то другого, уровень непредсказуемости в сочетании с тяжестью травм наиболее тревожен для отрасли, построенной на понимании и снижении рисков.

Пилоты используют данные с датчиков и радаров для прогнозирования турбулентности и планирования маршрутов полёта. Это достойная система, но она не идеальна. Она может предсказать примерно 75% турбулентности за 18 часов вперёд. Однако есть опасный пробел: она не может обнаружить ясновоздушную турбулентность без облаков. Технология LiDAR потенциально может обнаружить ясновоздушную турбулентность за 32 километра вперёд. Но она дорога и громоздка. Так что здесь есть большой простор для улучшений.

Хотя прогнозирование турбулентности важно, обеспечение безопасности пассажиров и экипажа при возникновении чрезвычайных ситуаций должно быть на первом месте. Уже давно существуют случаи, когда из-за ошибок оборудования и технических неисправностей пассажиры получали травмы, что заставляло авиакомпании выплачивать компенсации. Конвенция Монреаля ограничивает компенсацию в размере 260,000 долларов США для авиакомпаний, не несущих вины, что, похоже, относится к случаю с Singapore Airlines. Однако, когда авиакомпания несёт ответственность — как в марте 2024 года, когда LATAM Airlines испытала «внезапное падение» из-за «технической неисправности» — пассажиры могут требовать неограниченной компенсации.

Вот что важно: независимо от типа турбулентности, технической неисправности или птиц, попавших в двигатели, те, кто были пристегнуты, не получили травм. Может быть, пора пересмотреть наши политики использования ремней безопасности. Может быть, индикатор ремней безопасности должен быть включён по умолчанию. А как насчёт датчика в пряжке, который оповещает бортпроводников, если ремень безопасности пассажира не пристёгнут? Это простое решение могло бы немедленно сделать полёты безопаснее.

Но давайте не будем кратковидны. Корень проблемы — это выбросы углекислого газа и глобальное потепление, которое они вызывают. Авиационная отрасль знает об этом и является соучастником, закрывая глаза, пока она распыляет токсичные хвосты по всему миру.

Наши совместные усилия могут заставить изменения произойти.