>> 自然の科学 >  >> 物理

増大する航空機乱気流の理解:気候変動と将来の傾向

aapsky/シャッターストック

専門家らは飛行機の乱気流が年々悪化する可能性があると警告しているが、長年飛行機に乗っている人にとっては、その傾向は明白に思えるかもしれない。米国の多くの人が過去に雪の多かった冬を思い出しているのと同じように、頻繁に飛行機を利用する人の多くも、かつては飛行中の乱気流が少なかったと主張しています。 「昔」もっと雪が降ったという逸話はデータによって強く裏付けられていませんが、乱気流の増加傾向は裏付けられています。ご想像のとおり、人為的気候変動が、ますます困難を極める最大の原因です。

2024 年、トゥールーズ大学の研究者たちは歴史的な大気モデルを分析し、飛行機の激しい乱気流を引き起こす気候条件が過去数十年にわたって増加しており、それらの条件はさらに悪化すると予測されていることが判明しました。地球の空の一部の地域、特に東アジアでは変化に対してより敏感であることが示されています。それでも、研究の範囲は北半球であり、北アメリカを含む他のいくつかの乱気流増加の「ホットスポット」が発見されました。

衛星データの収集が 40 年前に開始されて以来、北大西洋の激しい乱気流は約 55% 増加しました。まだ不明な点が多く、モデルが異なれば予測も異なることがよくありますが、それでも気候変動が世界中で深刻な乱気流の増加を引き起こす可能性が高いという点では、気候科学者たちは事実上一致しており、それは温暖化が進む未来についての彼らの最も恐ろしい予測ですらないです。例えば、レディング大学の大気科学者ポール・ウィリアムズ氏へのBBCのインタビューの中で、ウィリアムズ氏は、今後数十年間で激しい乱流現象が2倍、さらには3倍になるだろうと述べた。これにより乗客と乗務員は危険にさらされますが、航空機の「耐乱気流性」を高めることで空の旅を救えると期待する人もいます。

乱気流が発生して死亡することはほとんどありませんが、重傷を負う可能性があります

Diy13/ゲッティイメージズ

激しい乱気流は冗談ではありません。 1980 年代以降の乱気流関連の死亡者数は大まかに見積もっても一桁ですが、記録されている乱気流関連の負傷者は数百件あり、骨折、心臓発作、捻挫、脊椎損傷などで人々が入院しています。乗務員は通常、乗客を助けた後、最後にシートベルトを締める者であるため、このような怪我を最も受けやすいです。

激しい乱気流の技術的な定義は、飛行機の乗員に 1.5 g を超える力を加える飛行機の上下運動です。これは、飛行機が密度が変化する空気のポケットを通過するときに発生します。これらのポケットは嵐の雲の中で簡単に識別できるため、通常は検出可能です。嵐の雲の周りを飛行することが明白な解決策だと思うかもしれませんが、それはそれほど単純ではありません。地球温暖化により異常気象が増加するにつれ、嵐雲の強度と頻度も増加すると予想されています。これは、パイロットが嵐に立ち向かう際に、より大きなリスクを負うことを意味する可能性があります。あるいは、パイロットが嵐の空を周回する際に、燃料費の増加や航空の「渋滞」が発生する可能性もあります。

しかし、検出するのが難しい別のタイプの乱気流があります。 「晴天乱気流」は、空気の流れの中の目に見えない渦のように、飛行機がジェット気流の晴天の周りの空気密度が変化するポケットにぶつかると発生します。地球温暖化により赤道付近の海と空が加熱されると、ジェット気流の低緯度と高緯度の温度差がさらに極端になります。このような違いによりジェット気流の強度が増幅され、その結果、その「渦」の強度と周波数が増加します。

工学だけでは地球温暖化の問題をすべて解決できるわけではない

コーヒーカイ/ゲッティイメージズ

乱気流によって航空機が墜落する可能性は非常に低いです。 747 の翼は破損することなく 25 度まで曲げることができ、激しい乱気流でも翼が破損点まで押し込まれる可能性は非常に低いです。大型民間旅客機が乱気流によって墜落することは事実上なく、1960 年代以降、乱気流による墜落事故の数は大幅に減少しました。むしろ、乱気流に関連した怪我の大部分は、飛行機内で乗客が感じた衝突や飛び跳ねによるものです。

ただし、小型飛行機では乱気流による墜落のリスクはゼロではありません。一部のエンジニアは解決策を動物界に求めました。サウサンプトン大学による 2020 年の研究では、メンフクロウが翼で風の力を吸収することで乱風の中で安定性を維持する方法が発見されました。研究者らは、翼の関節にサスペンションシステムを追加することで、この機構を小型航空機に実装できる可能性があると示唆している。その他のエンジニアリング ソリューションには、ハイテク センサーと AI を使用して翼のフラップをリアルタイムで調整し、乱流に対抗することが含まれます。

大型航空機の場合、追加のエンジニアリングはほとんど必要ありません。気象学者とパイロットは、コンピューターの気象モデリング、衛星データ、他の航空機からのレポートを使用して、乱気流を回避します。天気予報に常に惑わされている私たちにとって、これは安心できないかもしれません。そのため、単純な推測のように感じられる科学を信じるのは難しいです。しかし、統計は嘘をつきません。晴天の乱気流は約 75% の確率で正確に予測できると推定されており、これは過去の推測よりもはるかに優れています。おそらく、地球温暖化を根源から抑制することが残された唯一の解決策であり、それには航空旅行による膨大な二酸化炭素排出量の削減が含まれます。


  1. 特別な相対性理論がどのように機能するか
  2. 大きなオブジェクトと比較して小さな質量を持つオブジェクト間の重力はどのようにしますか?
  3. 華氏100度に相当する華氏は何ですか?
  4. ファルコンが1秒あたり90メートル飛行できる場合、彼はどのくらい速く進んでいますか?
  5. なぜプラズマボールのレーザーがあなたの指をたどるのですか?
  6. 10から7のパワーヘルツの頻度でEMウェーブをどのように分類しますか?