Glattere og sikrere flyvning

At flyve gennem en plet af alvorlig og uventet turbulens er en uforglemmelig, foruroligende og til tider smertefuld oplevelse for titusinder af passagerer hvert år.

Flyet ryster voldsomt, dit sæde ser ud til at falde væk under dig og, hvis du ikke er spændt fast, du kan hurtigt finde dig selv og din madbakke flyvende mod loftet i kabinen.

Ifølge de bedste skøn, alvorlige turbulensrelaterede skader tegner sig for 7, 000 tabte arbejdsdage for stewardesser og turbulens koster industrien flere hundrede millioner pund om året. Og, Sommetider, det kan være dødbringende. På mindre fly er det ansvarligt for omkring 40 menneskers død hvert år i USA alene.

At tackle problemerne med turbulens

Takket være Paul Williams arbejde, Professor i atmosfærisk videnskab ved University of Reading, luftfartsselskaber har en smartere måde at undgå forstyrrende turbulens mellem flyvninger. Med kolleger fra USA, og med støtte fra NERC, han har udviklet et prognosesystem, der bedre forudsiger områder med turbulens i forvejen, giver piloter mulighed for at omdirigere deres fly til glattere og sikrere rejser.

"Turbulens er den største årsag til skader på flypassagerer og stewardesser. Siden vores prognosemodel blev vedtaget af amerikanske myndigheder i 2015, vi vurderer, at det har bidraget til at forbedre komforten og sikkerheden ved flyvninger på op til 2 · 5 milliarder passagerrejser. "

Selvom der er mange former for turbulens, nogle er mere besværlige end andre. En almindelig form, kaldet konvektiv turbulens, forekommer i og omkring tordenvejr. Kraftfulde opsving i hjertet af en storm kan skubbe fly op eller ned med op til 100 fod. Heldigvis, tordenvejr dukker op på radar og kan ses af det menneskelige øje, gør det relativt let at undgå.

Undgå det usynlige

Langt mere udfordrende for piloter er turbulens i klar luft, som er usynlig og ofte rammer uden advarsel.

Paulus siger:"Det kommer ud af det blå, bogstaveligt talt. Enhver, der har fløjet et par gange, vil have fløjet igennem det. Det er den slags, der kan skade folk, hvis de ikke har sikkerhedsseler på. "

I maj 2017, 27 mennesker blev såret, da Aeroflot-fly SU270 ramte klar-luft-turbulens, mens de forberedte sig på at lande i Bangkok. Nogle passagerer brækkede knogler, da flyet styrtdykkede, og de blev kastet i loftet. Den voldelige buffering kan også skade fly. I december 1992, et fly ramte en lomme med klar-luft-turbulens over Colorado, som flåede seks meter af sin venstre fløj og fjernede en af ​​dens fire motorer.

Klar luftturbulens findes normalt i relativt store højder, typisk over 20, 000 fod. Det er også tæt forbundet med jetstrømme, den hurtige bevægelse, smalle luftbånd, der suser gennem atmosfæren flere kilometer over jorden.

Jetstrømmens grænser - hvor korridoren for hurtig luft møder den langsommere omgivende luft - er ustabile og kaotiske, og sprede kraftige hvirvler ind i den omgivende atmosfære. Hvis et fly flyver gennem en af ​​disse hvirvler, den hurtigt bevægelige luft vil buffere sine vinger, får det til pludselig at miste eller vinde højde.

Kører på tyngdekraftsbølgen

Imidlertid, jetstrømmen er bare en del af billedet. Under Pauls NERC-finansierede ph.d. ved University of Oxford i begyndelsen af ​​2000'erne, han undersøgte tyngdekraftens bølgeres rolle i skabelsen af ​​turbulens i klar luft.

Atmosfæriske tyngdekraftsbølger dannes, når luften forstyrres - for eksempel ved at blive tvunget op over en bjergkæde eller af en vejrfront. Pakker af luft bevæger sig derefter op og ned som bølger i havet, når tyngdekraftsbølgerne flyder hen over himlen. Atmosfæren er fuld af dem, og de kan undertiden ses som stribede skyer eller store krusninger på overfladen af ​​et hav. Hvis en jetstrøm alene ikke er nok til at frigøre turbulens i klar luft, tilføjelsen af ​​kraftige tyngdekraftsbølger i det samme område af atmosfæren kan gøre jobbet.

Paul udviklede et praktisk prognoseværktøj til klar-luft-turbulens, der blev vedtaget af de amerikanske myndigheder i 2015. Modellen ser 18 timer ind i fremtiden for at forudsige jetstrømmens sandsynlige adfærd. Det bruger derefter en ligning til at afsløre, hvor tyngdekraftsbølger genereres, og hvor pletter af klar luft-turbulens mest sandsynligt dannes. Hvis der er moderat turbulens, der påvirker luftfarten, algoritmen forudsiger det med succes 83% af tiden.

Modellen forudsiger alle styrker ved klar luft-turbulens-fra de lettere former, der forårsager rystelser og rystelser, til de sjældne, men potentielt farlig, dem, der kan forårsage skade på besætning og passagerer, eller skader på fly. Men, samt reducere skader og skader, det har en anden fordel. Turbulens er den underliggende årsag til manges flyvefærd - en fobi, der rammer op til fire ud af ti mennesker.

Paul håber, at modellen, som er frit tilgængelig for alle at bruge, vil blive vedtaget over hele verden. Imidlertid, da luftfartssikkerheden er stramt reguleret, eventuelle ændringer vil ikke være øjeblikkelige. Modellen kommer til at blive vigtigere i fremtiden, fordi Paul også har vist, at turbulens i klar luft sandsynligvis vil være mere almindelig, når verden fortsætter med at varme. Han forudser, at mængden af ​​turbulens i jetstrømmene vil være fordoblet eller tredoblet i perioden 2050-2080.

Han siger:"Hvis dette er fremtiden for at flyve, Det vil være endnu vigtigere, at vi giver flyene chancen for at undgå potentielt skadelig turbulens. "

Denne historie er genudgivet med tilladelse til Planet Earth online, en gratis, ledsagerwebsted til det prisvindende magasin Planet Earth udgivet og finansieret af Natural Environment Research Council (NERC).