Fiziki so razvili nov model za razumevanje pojava, ki ga letalski potniki dobro poznajo in se ga bržkone bojijo. V ozadju vse pogostejših in močnejših zračnih pretresov, turbulenc, se skriva tudi vpliv podnebnih sprememb, ugotavljajo znanstveniki.
Vsakdo, ki redno potuje z letalom, pozna tisti neprijeten trenutek, ko se mirno potovanje v trenutku spremeni v vožnjo »po makadamu«. Tresenje, padci in občutek izgube nadzora – turbulenca je za mnoge največji strah pri letenju. In ta strah postaja vse bolj upravičen. Nedavna študija britanskih raziskovalcev je na podlagi večdesetletnih meteoroloških podatkov pokazala, da se je intenzivnost močnih turbulenc nad severnim Atlantikom med letoma 1979 in 2020 povečala za osupljivih 55 odstotkov.
Vse več poškodb
To pa ni zgolj neprijetnost; letalske nesreče so sicer izjemno redke, vendar so incidenti, povezani s turbulenco, ki povzročijo poškodbe potnikov in članov posadke, v porastu. Ameriški časnik New York Times je nedavno poročal, da je ameriški nacionalni odbor za varnost v prometu objavil poročilo o letu družbe Delta, na katerem je bilo poleti zaradi nepričakovano močnih turbulenc poškodovanih več ljudi. Pilota sta se poskušala izogniti nevihtnemu vremenu, vendar sta kljub temu zapeljala v območje kaotičnih zračnih tokov.
Dr. Bjorn Birnir, vodja centra za kompleksne in nelinearne znanosti na Univerzi Kalifornije v Santa Barbari in eden vodilnih svetovnih strokovnjakov za turbulence, je nedavno s sodelavko, teoretično fizičarko dr. Luizo Angheluta-Bauer z Univerze v Oslu, v znanstveni reviji Physical Review Research objavil članek, ki po njegovih besedah predstavlja enega najnaprednejših modelov turbulentnega gibanja doslej. Ta model bi lahko inženirjem pomagal pri načrtovanju varnejših in udobnejših letal ter meteorologom pri pripravi natančnejših napovedi. »Izboljšave v dizajnu letal in meteoroloških modelih so neizogibne,« je prepričan dr. Birnir.
Turbulence so že od nekdaj trn v peti znanstvenikov. Nobelov nagrajenec za fiziko Richard P. Feynman jih je nekoč označil za »najpomembnejši nerešeni problem klasične fizike«. Razlog za to je njihova kaotična narava. Vzroke gre iskati v temperaturi, tlaku, vetru in še marsičem. Dejavniki, ki torej povzročajo nemiren zrak, pa se lahko spremenijo izjemno hitro.
Kaotični pojav
Pojav je po svoji naravi kaotičen, kar pomeni, da se ne razvija po predvidljivi poti. Delci v turbulentnem gibanju se začnejo razhajati v različne smeri, ki jih je skoraj nemogoče natančno napovedati.
Da bi vnesla red v kaos, sta omenjena znanstvenika, dr. Birnir in dr. Angheluta-Bauer, združila različna pristopa k opazovanju turbulenc: tako imenovano Lagrangeevo in Eulerjevo mehaniko. Strokovnjaki se strinjajo, da nobeden od teh pristopov sam po sebi ne more v celoti pojasniti delovanja turbulenc.
Natančneje povedano: Lagrangeeva mehanika je kot opazovanje enega samega lista, ki plava po reki ter se prepušča vsem vrtincem in tokovom. Eulerjeva mehanika pa je kot opazovanje skale, ki stoji sredi reke, in preučevanje, kako se voda giblje okoli te fiksne točke.
Novi model združuje oba pogleda in tako ustvarja celovitejšo sliko dogajanja.
Vse pogostejše turbulence, zlasti tako imenovane turbulence v jasnem ozračju (»clear-air turbulence«), ki jih je najtežje napovedati, saj se pojavljajo brez vidnih znakov, kot so oblaki, strokovnjaki vse bolj povezujejo s podnebnimi spremembami. Toplejša atmosfera zadržuje več energije, kar povzroča močnejše in nepredvidljivejše vetrove v višjih zračnih plasteh, kjer potekajo letalski koridorji.
Ključna vročina
»Vročina. Tako preprosto je,« je v nekem komentarju na spletu zapisal pilot. Njegov nasvet potnikom je preprost, vendar ključen: »Ne odpenjajte si varnostnega pasu, razen če je to nujno potrebno, na primer za odhod na stranišče. Med sedenjem imejte varnostni pas vedno pripet.«
Čeprav je novi model dr. Birnirja za večino pilotov in potnikov verjetno preveč zapleten, da bi ga razumeli do podrobnosti, njegov potencialni vpliv ni zanemarljiv. Toda boljši ko je model, bolje zajame turbulentno polje in boljša je napoved, ki jo bo pilot uporabil.
Čeprav letenje ostaja izjemno varen način prevoza, znanost ne počiva. Z globljim razumevanjem kaotičnih sil, ki vladajo na nebu, bomo morda kmalu priča prihodnosti, v kateri bo opozorilo »prosimo, pripnite si varnostni pas« veliko redkejše.
