Турбулентность в самолётах стала сильнее и чаще: почему самолеты трясёт почти постоянно и в ясную погоду?

В последнее время участились случаи ощутимой турбулентности в авиаперелётах. Федеральное управление гражданской авиации (FAA) в США подтверждает, что турбулентность – это обыденное и нередкое явление, с которым сталкиваются самолёты. Возникая внезапно и без видимых предпосылок, она обусловлена перепадами атмосферного давления, влиянием струйных течений, пересечением холодных и тёплых воздушных масс, а также грозовыми фронтами. Примечательно, что турбулентность может возникать даже при абсолютно ясной погоде.

Однако, как показывают наблюдения, подобные ветровые возмущения становятся всё более распространёнными. Исследование, опубликованное Американским геофизическим союзом в 2023 году, свидетельствует о том, что атмосфера стала на 55% более неспокойной по сравнению с показателями 40-летней давности. Авторы исследования также прогнозируют увеличение частоты возникновения турбулентности в чистом небе (CAT), которая считается наиболее опасным видом этого явления.

В опубликованном пресс-релизе отмечалось, что "усиление турбулентности связано с последствиями климатических изменений, что подтверждается результатами предыдущих исследований". "Повышение температуры воздуха, вызванное выбросами углекислого газа, приводит к увеличению сдвига ветра в струйных течениях, что, в свою очередь, усиливает турбулентность в ясном небе над Северной Атлантикой и в других регионах мира".

Подобная тенденция окажет значительное воздействие как на авиационную отрасль в целом, так и на пассажиров в частности.

"Авиакомпаниям необходимо разработать стратегии для эффективного управления рисками, связанными с возросшей турбулентностью, поскольку, например, в США эта проблема обходится отрасли в сумму от 150 до 500 миллионов долларов ежегодно", – подчеркнул Марк Проссер, метеоролог из Университета Рединга (Великобритания), в своём пресс-релизе. "Каждая дополнительная минута, проведённая в зоне турбулентности, увеличивает износ воздушного судна, а также повышает вероятность получения травм пассажирами и членами экипажа".

В прошлом месяце, 22 июня, пятеро пассажиров рейса American Airlines, следовавшего из Флориды в Северную Каролину, были госпитализированы после попадания самолёта в зону сильной турбулентности. По свидетельству очевидцев, один из пассажиров потерял сознание, а бортпроводница получила ожог от пролитого кипятка. Ранее, 4 июня, восемь человек, включая двухлетнего ребёнка, пострадали в результате сильной турбулентности на рейсе Ryanair, направлявшемся в Милан.

По данным Национального совета по безопасности на транспорте (NTSB), с 2009 по 2023 год 40 пассажиров и 166 членов экипажей авиакомпаний получили серьёзные травмы, связанные с турбулентностью. К категории "серьёзные травмы" относятся случаи, требующие госпитализации более чем на 48 часов, переломы костей, значительные повреждения нервов, мышц, сухожилий или внутренних органов, а также ожоги второй и третьей степени.

В 2021 году, по итогам публичного обсуждения проблемы турбулентности, NTSB рекомендовал FAA ужесточить требования к использованию ремней безопасности как пассажирами, так и бортпроводниками во время полётов вблизи грозовых фронтов и на высоте менее 20 000 футов.

В настоящее время исследователи активно ищут способы борьбы с усиливающейся турбулентностью.

"Машинное обучение демонстрирует высокую эффективность в выявлении закономерностей в многомерных данных", – заявил Рикардо Винуэса, научный сотрудник в области гидродинамики, искусственного интеллекта и инженерии из Королевского технологического института KTH в Стокгольме, в интервью BBC. "Турбулентность может стать идеальной сферой применения для технологий искусственного интеллекта".

Винуэса и его коллеги из Барселонского суперкомпьютерного центра и Делфтского технического университета разработали систему искусственного интеллекта, моделирующую работу крыльев самолётов. Используя метод проб и ошибок, технология научилась создавать точные численные модели воздушных потоков для проведения необходимых измерений. Теперь исследователи могут определять наиболее важные параметры и прогнозы.

В настоящее время команда сотрудничает с технологическими компаниями в целях дальнейшего развития и совершенствования разработанной технологии.