Катастрофа серед ясного неба наскільки небезпечна турбулентність
Кілька десятків пасажирів отримали травми та переломи, коли 1 травня 2017 року літак, який летів із Москви до Таїланду, потрапив у зону турбулентності. З цим явищем хоч раз у житті стикався майже кожен, хто літає літаками. Indicator.Ru розповідає, що таке турбулентність, у чому полягає особливість турбулентності ясного неба і до чого тут зміна клімату.
Що таке турбулентність?
Під поняттям "турбулентність" зазвичай розуміється ситуація, в якій літак починає дуже сильно трясти. З погляду фізиків, турбулентність - це утворення лінійних і нелінійних хвиль при зростанні швидкості течії рідини або газу в середовищі. Зазвичай це явище характерне для пристінкових шарів слабов'язких рідин і газів, а також для випадку, коли тіла, що поганообтікають, знаходяться на деякій відстані один від одного. У природі турбулентність проявляється у повітрі, а й у світовому океані. Так, тварини навчилися вилучати з потоку енергію: рухом плавців і крил вони руйнують поверхневі хвилі та створюють особливу структуру турбулентності.
Атмосферна турбулентність, при якій маси повітря постійно переміщуються як у горизонтальній площині, так і у вертикальній, характеризується утворенням повітряних ям через різкі перепади температур і швидкість вітру. Ірина Горлач, провідний науковий співробітник кафедри метеорології та кліматології географічного факультету МДУ, розповіла, що на виникнення турбулентності впливає кілька факторів, переважно орографія та повітряні потоки. У свою чергу, від висоти гірського рельєфу, швидкості, напрямів та інтенсивності потоків залежать умови турбулентності.
Чим загрожує турбулентність ясного неба
На висоті понад п'ять кілометрів може спостерігатися такеявище як турбулентність ясного неба (ТЯН). На відміну від інших видів атмосферної турбулентності, вона виникає за ясної погоди або за наявності хмар верхнього ярусу, і досить складно її помітити заздалегідь. Вчені встановили, що набагато частіше це явище відбувається над гористою місцевістю, особливо з підвітряної сторони схилу.
Разом з тим турбулентність ясного піднебіння важко прогнозувати через різку локалізацію в навколишньому потоці, динаміку розмірів і тривалість явища. Більше того, турбулентність ясного піднебіння неможливо зафіксувати за допомогою радарів. На сьогоднішній день її пророкують через непрямі ознаки, що вказують на ймовірність явища, і будують прогностичні моделі, що базуються на ряді факторів.
Основні роботи з розробки методики прогнозування турбулентності ясного піднебіння припали на 90-ті роки ХХ століття, і з того часу практично нічого не змінилося. Так, згідно з методом, складеним Гідрометцентром України, основними різновидами механізму гідродинамічної нестійкості є гідродинамічна нестійкість основного потоку, стратифікованого за вітром та температурою, нестійкість внутрішніх хвиль у стійкому потоці та нестійкість критичного рівня.
Успішність прогнозу також зумовлена тим, що повторюваність ТЯН багато в чому залежить від регіону. Розраховують індекси турбулентності ясного неба та за кордоном, зокрема у Великій Британії, США та Канаді.
За останні 50 років сталося п'ять авіакатастроф, причиною яких стала турбулентність ясного неба. Так, 1966 року літак, що летів з Токіо до Гонконгу, зруйнувався в повітрі за повної відсутності хмарності. В результаті загинули всі пасажири, що перебували на борту. Як показало розслідування, причиною аварії стала аномально сильнатурбулентність поблизу схилів Фудзі, яка перевищувала припустимі навантаження на конструкцію. У тому ж році схожа авіакатастрофа сталася в США, у штаті Небраска: літак обходив потужну грозу, потрапив у турбулентність і також зруйнувався у повітрі.
Одна з найбільших аварій сталася 2001 року в Нью-Йорку. Коли авіалайнер вилітав з аеропорту, він потрапив у повітряну течію, яку створив інший літак. Повітряна течія, що залишилася від авіалайнера у вигляді вихорів, що зриваються з закінчувань крила літака, що летить (в авіації це явище називають супутнім слідом або супутнім струменем), спричинило турбулентність. Викликане перевантаження призвело до того, що вертикальний хвостовий стабілізатор відірвався, і літак звалився на житловий район.
Число прецедентів потрапляння в турбулентність ясного неба з різних джерел коливається від 750 до 1500 випадків на рік. На щастя, більша їх частина не завдає жодної шкоди пасажирам та екіпажу, проте затримки рейсів та перебої через турбулентність завдають шкоди авіакомпаніям. Так, лише у Сполучених Штатах збитки становили понад 500 млн доларів на рік.