Що таке турбулентність і наскільки вона небезпечна
Що таке турбулентність, в 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 точки зору фізиків, турбулентність - це утворення лінійних і нелінійних хвиль при зростанні швидкості течії рідини або газу в середовищі. Зазвичай це явище характерне для пристінкових шарів слабовязкіх рідин і газів, а також для випадку, коли плохообтекаемие тіла знаходяться на деякій відстані один від одного.
У природі турбулентність проявляється не тільки в повітрі, а й у світовому океані. Так, тварини навчилися витягати з потоку енергію: рухом плавників і крил вони руйнують поверхневі хвилі і створюють особливу структуру турбулентності.
Атмосферна турбулентність, при якій маси повітря постійно переміщаються як в горизонтальній площині, так і у вертикальній, характеризується утворенням повітряних ям через різкі перепади температур і швидкості вітру.
Ірина Горлач, провідний науковий співробітник кафедри метеорології і кліматології географічного факультету МДУ, розповіла, що на виникнення турбулентності впливає декілька чинників, переважно орографія і повітряні потоки. У свою чергу, від висоти гірського рельєфу, швидкості, напрямків та інтенсивності потоків залежать умови турбулентності.
Чим загрожує турбулентність ясного неба
На висоті вище п'яти кілометрів може спостерігатися таке явище, як турбулентність ясного неба (Тян). На відміну від інших видів атмосферної турбулентності, вона виникає при ясній погоді або при наявності хмар верхнього ярусу, і її досить складно помітити заздалегідь. Вчені встановили, що набагато частіше це явище відбувається над гористою місцевістю, особливо з підвітряного боку схилу.
Разом з тим турбулентність ясного неба важко прогнозувати через різку локалізації в навколишньому потоці, динаміки розмірів і тривалості явища. Більш того, турбулентність ясного неба неможливо зафіксувати за допомогою радарів. На сьогоднішній день її пророкують через непрямі ознаки, що вказують на ймовірність явища, і будують прогностичні моделі, засновані на ряді чинників.
Основні роботи по розробці методики прогнозування турбулентності ясного неба припали на 90-ті роки ХХ століття, і з тих пір практично нічого не змінилося. Так, згідно з методом, складеним ГідрометцентромУкаіни, основними різновидами механізму гідродинамічної нестійкості є гідродинамічна нестійкість основного потоку, стратифікованого за вітром і температурі, нестійкість внутрішніх хвиль в стійкому потоці і нестійкість критичного рівня.
Успішність прогнозу також обумовлена тим, що повторюваність Тян багато в чому залежить від регіону. Розраховують індекси турбулентності ясного неба і за кордоном, зокрема у Великій Британії, США та Канаді.
За останні 50 років відбулося п'ять авіакатастроф, причиною яких стала турбулентність ясного неба. Так, в 1966 році літак, що летів з Токіо в Гонконг, зруйнувався в повітрі при повній відсутності хмарності. В результаті загинули всі, хто знаходився на борту пасажири.
Як показало розслідування, причиною аварії стала аномально сильна турбулентність поблизу схилів Фудзі, яка перевищувала допустимі навантаження на конструкцію. У тому ж році схожа авіакатастрофа сталася в США, в штаті Небраска: літак обходив потужну грозу, потрапив в турбулентність і також зруйнувався в повітрі.
Число прецедентів попадання в турбулентність ясного неба за різними джерелами коливається від 750 до 1500 випадків на рік. На щастя, велика їх частина не завдає жодної шкоди пасажирам і екіпажу, проте затримки рейсів і перебої через турбулентність завдають шкоди авіакомпаніям. Так, тільки в Сполучених Штатах збиток склав більше 500 млн доларів на рік.
Один з найбільш нагальних питань полягає в тому, чи збільшиться число влучень авіалайнерів в зону турбулентності ясного неба. Доктор Пол Вільямс з Університету Редінга в Великобританії стверджує, що підвищення рівня вуглекислого газу в атмосфері і глобальна зміна клімату можуть призвести до посилення турбулентності ясного неба в три рази.
На думку дослідників, що побудували комп'ютерну модель кліматичних змін, це станеться через дестабілізацію повітряних потоків в області над Атлантичним океаном, де щодня відбуваються до трьох тисяч рейсів. Відповідно, це може посприяти збільшенню часу в дорозі і зростання цін на квитки.
Читайте також від indicator.ru