Согласно исследованию 2023 года, частота турбулентности выросла на 55% с 1979 года, и вероятной причиной этого является изменение климата.
Турбулентность всегда была частью авиаперелётов, однако новые данные свидетельствуют о том, что сейчас она возникает чаще и с большей интенсивностью, чем 50 лет назад. Особенно это касается турбулентности ясного неба (ТЯН) — невидимого явления, которое возникает внезапно, без предупреждения, в совершенно спокойном на вид небе.
Речь идёт не просто о неприятной тряске во время полёта. Внезапная и непредсказуемая турбулентность становилась причиной травм, а в редких случаях — даже смертельных исходов.
Учёные, инженеры и вся авиационная отрасль пытаются понять, действительно ли турбулентность усиливается, какую роль в этом играет изменение климата и как новые технологии могут помочь пилотам безопасно преодолевать опасные участки.
Читайте: Закон турбулентности Колмогорова – Теория Советского учёного подтверждена на пузырьках
Что такое турбулентность ясного неба
Турбулентность может возникать по разным причинам, часто вблизи гроз или плотных облаков. Но турбулентность ясного неба (ТЯН) принципиально иная и образуется высоко в атмосфере, на высоте около 9–10 км, вблизи струйных течений (мощных высотных потоков воздуха).
Эти быстрые воздушные потоки взаимодействуют с более медленными окружающими массами воздуха, создавая сильный сдвиг ветра (резкое изменение его скорости или направления), что и дестабилизирует атмосферу.
Поскольку это происходит в условиях ясной погоды, ТЯН невозможно обнаружить с помощью стандартного бортового радара. Это значительно усложняет пилотам задачу по её обходу.
«Проблема в том, что мы хорошо видим, например, грозу», — заявил в пресс-релизе Ахмед Буснайна, заслуженный профессор и заведующий кафедрой имени Уильяма Линкольна Смита в Северо-Восточном университете. «Её можно увидеть на обычном радаре. Но турбулентность ясного неба увидеть невозможно. И технологий для этого на сегодняшний день не существует».
Именно эта невидимость делает ТЯН особенно опасной. Пассажиры и экипаж могут быть застигнуты врасплох, а если ремни безопасности не застёгнуты, вероятность получения травм возрастает.
Как технологии помогают самолётам справляться с турбулентностью
Авиационная отрасль ищет новые способы для более эффективного обнаружения турбулентности.
Профессор Буснайна объясняет, что такие компании, как Boeing, разрабатывают лидарные системы (от англ. LIDAR, Light Detection and Ranging — технология обнаружения объектов с помощью света). Новые датчики могли бы позволить пилотам замечать турбулентность на расстоянии до 16 км впереди самолёта.
Сейчас пилоты в основном полагаются на прогнозы погоды и отчёты с других бортов, чтобы избегать зон турбулентности. Разработка более совершенных систем обнаружения стала бы прорывом в области авиационной безопасности.
В то же время конструкция самолётов постоянно улучшается. Новые авиалайнеры создаются с более оптимизированными формами крыла, улучшенным аэродинамическим управлением и передовыми системами автопилота. Эти особенности делают их более устойчивыми при попадании в зону турбулентности.
Тем не менее Буснайна отмечает пределы существующих технологий. «На данный момент лучший способ справиться с турбулентностью — это просто её избежать. Большинство технологий не приспособлены для борьбы с ней таким образом, чтобы гарантировать полную безопасность» — утверждает он.
И эта опасность не просто теоретическая. В 2024 году на коммерческом рейсе из Лондона в Сингапур сильнейшая турбулентность привела к гибели человека. Данные Федерального управления гражданской авиации США (FAA) также показывают, что в период с 2009 по 2021 год из-за турбулентности серьёзные травмы получили 30 пассажиров и 116 членов экипажей.
Хотя цифры невелики по сравнению с общим объёмом мировых авиаперевозок, они подчёркивают риски, возникающие при сильной турбулентности.
Связь турбулентности с изменением климата
Ключевой вопрос — усугубляет ли изменение климата проблему турбулентности.
Более тёплый воздух, нагреваемый из-за роста выбросов углекислого газа, может нарушать стабильность струйных течений и усиливать нестабильность на крейсерских высотах.
В одном из широко цитируемых исследований 2023 года были проанализированы тенденции турбулентности ясного неба с 1979 года. Исследователи обнаружили, что частота турбулентности категории «сильная и выше» увеличилась на 55%.
«Мы нашли чёткие доказательства значительного роста [турбулентности] в средних широтах на крейсерских высотах полёта самолётов», — заявила команда учёных, предупредив, что в ближайшие годы интенсивность турбулентности, как ожидается, будет только расти.
Это и другие исследования указывают на связь с изменением климата, но в научном сообществе ещё ведутся дебаты. Хотя ранние исследования и предполагают, что изменение климата может усугубить ТЯН, ограниченность данных и сложности моделирования означают, что эти выводы следует рассматривать как предварительные, а не окончательные.
Каким будет будущее авиаперелётов
Даже при неопределённости роли изменения климата эксперты сходятся во мнении, что проблема турбулентности заслуживает внимания.
Хотя мы должны осторожно интерпретировать имеющиеся данные и для окончательных выводов требуются дополнительные исследования. Необходимо также учитывать вероятные сценарии развития событий в рамках концепций управления рисками и повышения устойчивости.
Это особенно важно при принятии решений о технологических и финансовых инвестициях, например, при проектировании самолётов.
Потребность в большем количестве данных высока. Если турбулентность или её последствия действительно усугубляются, это может потребовать инвестиций, основанных на оценке рисков и повышении отказоустойчивости.
На сегодня лучшей защитой остаётся осведомлённость и бдительность. Пилоты, авиакомпании и пассажиры — все здесь играют свою роль. Ремни безопасности должны оставаться пристёгнутыми по возможности всегда, даже в спокойном небе.
Авиационная отрасль продолжает инвестировать в лучшие системы обнаружения, более совершенные конструкции самолётов и климатические исследования, которые однажды, возможно, дадут более ясные ответы.
Хочу первым узнавать о ТЕХНОЛОГИЯХ – ПОДПИСАТЬСЯ на Telegram
Читать свежие обзоры гаджетов на нашем сайте – TehnObzor.RU