Введение
Турбулентное движение прозрачных воздушных масс
В метеорологии турбулентность прозрачного воздуха (CAT) – это турбулентное движение воздушных масс при отсутствии каких-либо видимых признаков, таких как облака, и возникает при встрече воздушных потоков, движущихся с существенно различающимися скоростями. Наиболее подвержена воздействию CAT верхняя тропосфера на высотах около, где она соприкасается с тропопаузой. В этих районах CAT наиболее часто наблюдается вблизи струйных течений. На меньших высотах она также может возникать вблизи горных хребтов. Тонкие перистые облака также могут указывать на высокую вероятность CAT. CAT может представлять опасность для комфорта и, в некоторых случаях, для безопасности авиапассажиров.
Определение
В метеорологии турбулентность чистого воздуха (CAT) – это турбулентное движение воздушных масс при отсутствии каких-либо видимых признаков, таких как облака, и возникает при встрече воздушных потоков, движущихся с существенно различающейся скоростью. В авиации CAT определяется как "обнаружение самолетом ощутимых толчков на больших высотах в локализованных областях, не связанных со значительной облачностью или близлежащей грозовой деятельностью". Впервые она была отмечена в 1940-х годах.
Обнаружение
Чистую воздушную турбулентность обычно невозможно обнаружить невооружённым глазом и очень сложно обнаружить с помощью обычного радара, что затрудняет её обнаружение и избежание пилотами самолётов. Однако её можно дистанционно обнаружить с помощью приборов, измеряющих турбулентность оптическими методами, такими как сцинтиллометры, доплеровские лидары или интерферометры с N-щелями.
Факторы
На типичных высотах, где она наблюдается, интенсивность и местоположение не могут быть определены точно. Однако, поскольку эта турбулентность воздействует на дальнемагистральные самолеты, летящие вблизи тропопаузы, КАТ (CAT) интенсивно изучается. На вероятность возникновения КАТ влияет несколько факторов, и часто присутствует более одного из них. По состоянию на 1965 год было отмечено, что 64% случаев умеренной и сильной турбулентности (а не только КАТ) наблюдались на расстоянии менее чем от оси струйного течения. Струйное течение создает горизонтальный сдвиг ветра по краям, вызванный разницей в относительных скоростях воздуха в струе и окружающем воздухе. Сдвиг ветра, то есть разница в относительной скорости между двумя соседними воздушными массами, может приводить к образованию вихрей, и при достаточной силе сдвига воздух начинает двигаться хаотично. Сильный антициклонический вихрь также может вызывать КАТ.
Влияние на воздушные суда
В контексте воздушного полета КАТ иногда в разговорной речи называют "воздушными ямами". Стандартные бортовые радары не могут обнаружить КАТ, поскольку КАТ не связан с облаками, демонстрирующими непредсказуемое движение воздуха. Авиакомпании и пилоты должны учитывать факторы, вызывающие или указывающие на КАТ, чтобы снизить вероятность попадания в зону турбулентности. Самолеты в горизонтальном полете зависят от постоянной плотности воздуха для сохранения устойчивости. Если плотность воздуха значительно меняется, например, из-за градиента температуры, особенно в тропопаузе, может возникнуть КАТ. При переходе воздушного судна из струйного течения наружу или наоборот, может возникнуть горизонтальный градиент температуры. Поскольку струйные течения извилисты, такое изменение положения не обязательно связано с изменением курса самолета. Поскольку высота тропопаузы непостоянна, самолет, летящий на постоянной высоте, может пересечь ее и столкнуться с сопутствующим КАТ.
Дела
Поскольку самолеты движутся так быстро, они могут испытывать внезапные неожиданные ускорения или "толчки" из-за турбулентности, включая CAT – когда самолеты быстро пересекают невидимые воздушные массы, движущиеся вертикально с разной скоростью. Хотя подавляющее большинство случаев турбулентности безвредны, в редких случаях члены экипажа и пассажиры на борту самолета получали травмы, будучи брошенными внутри салона во время сильной турбулентности. В небольшом числе случаев люди погибали. 5 марта 1966 года рейс BOAC 911 из Токио в Гонконг, Boeing 707, потерпел крушение из-за CAT, что привело к гибели всех находившихся на борту (124 человек) после попадания в сильную турбулентность подветренной волны у подножия горы Фудзи в Японии. Цепь разрушений началась с отрыва вертикального стабилизатора. 28 декабря 1997 года на рейсе 826 авиакомпании United Airlines погиб один человек. 1 мая 2017 года рейс 270 авиакомпании "Аэрофлот" из Москвы в Бангкок, Boeing 777, попал в зону ясной воздушной турбулентности, в результате чего 27 пассажиров, не пристегнутых ремнями безопасности, получили травмы. 29 августа 2023 года 11 человек, находившихся на борту рейса Delta Air Lines из Милана в Атланту, были госпитализированы после "сильной турбулентности".