Кіріспе

Түссіз ауа массаларының турбулентті қозғалысы

Метеорологияда, ашық ауа турбуленттігі (CAT) – бұл бұлттар сияқты көзге көрінетін белгілердің болмауы кезінде ауа массаларының турбулентті қозғалысы. Бұл құбылыс әртүрлі жылдамдықпен қозғалатын ауа денелерінің кездесуінен туындайды. CAT-қа ең осал атмосфералық аймақ – тропопаузамен шектесетін жоғары тропосфера. Осы жерде CAT көбінесе реактивті ағымдар аймақтарында кездеседі. Төменгі биіктікте таулы жерлердің жанында да пайда болуы мүмкін. Жұқа циррус бұлттары CAT-тың жоғары ықтималдығын көрсетуі мүмкін. CAT әуе саяхатшыларының жайлылығына, кейде қауіпсіздігіне қауіп келтіруі мүмкін.

Анықтама

Метеорологияда таза ауа турбуленттігі (CAT) – бұлттар сияқты көзге көрінетін белгілердің болмауымен қатар ауа массаларының турбулентті қозғалысы. Ол әртүрлі жылдамдықпен қозғалатын ауа қабаттарының кездесуінен туындайды. Авиацияда CAT – "ұшақтардың жоғары биіктікте ұшу кезіндегі сезімдік сілкіністерді, маңызды бұлттылық немесе жақын маңайдағы дауылдық белсенділік жоқ участақтарда анықтауы" деп анықталады. Бұл құбылыс алғаш рет 1940 жылдары тіркелген.

Анықтау

Ашық ауа турбуленттілігін қалың көзбен көруге болмайды және дәстүрлі радармен анықтау өте қиын, нәтижесінде ұшқыштар үшін оны байқап, одан қашу қиынға түседі. Дегенмен, оны сцинтиллометрлер, Доплер LIDARлары немесе N-щилинді интерферометрлер сияқты оптикалық техникалармен турбулентті өлшейтін құралдар арқылы қашықтан анықтауға болады.

Факторлар

Ол кездесетін әдеттегі биіктікте оның қарқындылығы мен орналасуын дәл анықтау мүмкін емес. Дегенмен, бұл турбулентті тропопаузаға жақын ұшатын ұшақтарға әсер ететініне байланысты CAT жан-жақты зерттелді. CAT пайда болу ықтималдығына бірнеше фактор әсер етеді. Көбінесе бірнеше фактор бірдей кездеседі. 1965 жылы жеңіл емес турбуленттің (тек CAT емес) 64% реактивті ағымның өзегінен алыс емес жерде байқалғаны анықталды. Реактивті ағымның шеттерінде желдің көлденең серпілісі пайда болады, ол ағым мен қоршаған ауаның салыстырмалы жылдамдықтарының айырмасынан туындайды. Жел серпілісі – екі жақын ауа массасының арасындағы салыстырмалы жылдамдықтың айырмашылығы, ол құйынды тудырады, ал оның күші жеткілікті болса, ауа хаотикалық түрде қозғалады. Күшті антициклондық құйын да CAT-қа алып келуі мүмкін.

Әуе кемелеріне әсері

Әуе ұшуы жағдайында CAT кейде "әуе қалталары" деп аталады. Стандартты ұшақ радарлары CAT-ті анықтай алмайды, себебі CAT ауаның күтпеген қозғалысын көрсететін бұлттармен байланысты емес. Әуе компаниялары мен ұшқыштар турбуленттілікке тап болу мүмкіндігін азайту үшін CAT-ті тудыратын немесе оның пайда болуын көрсететін факторларды білуі керек. Жазық ұшу кезінде ұшақтың тұрақтылығын сақтау үшін ауа тығыздығының тұрақты болуы қажет. Егер ауа тығыздығы айтарлықтай өзгерсе, мысалы, температура градиенті болса, әсіресе тропопаузада, CAT пайда болуы мүмкін. Ұшақ теріс ағымның ішінде болса, сыртқа шығу үшін немесе керісінше, көлденең температура градиенті сезілуі мүмкін. Терис ағымдардың қисық жолмен өтуіне байланысты, мұндай позицияның өзгеруі ұшақтың бағытын өзгерту нәтижесі болуы міндетті емес. Тропопауза биіктігі өзгеріп отыратындықтан, бір биіктікте ұшатын ұшақ оны кесіп өтіп, осыған байланысты CAT-ке тап болуы мүмкін.

Істер

Ұшақтар өте жылдам қозғалғандықтан, олар күтпеген үдеулерді немесе турбуленттіліктің "соққыларын" (соның ішінде CAT) бастан кешіруі мүмкін, себебі ұшақтар әртүрлі жылдамдықпен тік бағытта қозғалатын көзге көрінбейтін ауа массаларын жылдам кесіп өтеді. Турбуленттіліктің көптеген жағдайлары зиянсыз болғанымен, сирек кездесетін жағдайларда ұшақ ішіндегі экипаж бен жолаушылар қатты турбуленттілік кезінде лақтырылып жарақат алған. Кейбір жағдайларда адамдар қаза тапқан. 1966 жылдың 5 наурызында Токиодан Гонконгқа бағыт алған BOAC Flight 911 рейсіндегі Боинг 707 ұшағы, Жапониядағы Фудзи тауының тұсындағы қатты турбуленттіліктен қирап, барлығы 124 адам қаза тапты. Бұзылу тізбегі тік қанатшаның жыртылуынан басталды. 1997 жылдың 28 желтоқсанында United Airlines Flight 826 рейсінде бір адам қаза тапты. 2017 жылдың 1 мамырында Мәскеуден Бангкокқа ұшып бара жатқан "Аэрофлот" авиакомпаниясының 270 рейсіндегі Боинг 777 ұшағы ашық ауа турбуленттігіне тап болды, және белбеуін буып алмаған 27 жолаушы жарақат алды. 2023 жылдың 29 тамызында Миланнан Атлантаға бағыт алған Delta Air Lines рейсіндегі 11 адам "қатты турбуленттілік" салдарынан ауруханаға жатқызылды.