Volare attraverso una zona di turbolenza grave e inaspettata è un'esperienza indimenticabile, esperienza inquietante e talvolta dolorosa per decine di migliaia di passeggeri ogni anno.

L'aereo freme violentemente, il tuo posto sembra cadere da sotto di te e, se non sei legato, puoi trovare rapidamente te stesso e il tuo vassoio del pasto che volano verso il soffitto della cabina.

Secondo le migliori stime, le lesioni gravi legate alla turbolenza rappresentano 7, 000 giorni lavorativi persi per assistenti di volo e turbolenze costano all'industria centinaia di milioni di sterline all'anno. E, A volte, può essere mortale. Su aerei più piccoli è responsabile della morte di circa 40 persone ogni anno solo negli Stati Uniti.

Affrontare il problema della turbolenza

Grazie al lavoro di Paul Williams, Professore di Scienze dell'Atmosfera presso l'Università di Reading, le compagnie aeree hanno un modo più intelligente per evitare turbolenze dirompenti durante il volo. Con i colleghi degli Stati Uniti, e con il supporto di NERC, ha sviluppato un sistema di previsione che prevede meglio le aree di turbolenza in anticipo, consentendo ai piloti di reindirizzare i loro voli verso viaggi più fluidi e sicuri.

"La turbolenza è la principale causa di lesioni ai passeggeri e agli assistenti di volo. Da quando il nostro modello di previsione è stato adottato dalle autorità statunitensi nel 2015, stimiamo che abbia contribuito a migliorare il comfort e la sicurezza dei voli fino a 2,5 miliardi di viaggi di passeggeri".

Sebbene ci siano molte forme di turbolenza, alcuni sono più fastidiosi di altri. Una forma comune, chiamata turbolenza convettiva, si verifica dentro e intorno ai temporali. Potenti correnti ascensionali nel cuore di una tempesta possono spingere gli aerei su o giù fino a 100 piedi. per fortuna, i temporali vengono visualizzati sul radar e possono essere individuati dall'occhio umano, rendendolo relativamente facile da evitare.

Evitare l'invisibile

Molto più impegnativo per i piloti è la turbolenza in aria pulita, che è invisibile e spesso colpisce senza preavviso.

Paolo dice:"Viene dal nulla, letteralmente. Chiunque abbia volato un paio di volte lo avrà attraversato. È il tipo che può ferire le persone se non indossano le cinture di sicurezza".

A maggio 2017, 27 persone sono rimaste ferite quando il volo Aeroflot SU270 ha colpito una turbolenza con aria limpida mentre si preparava ad atterrare a Bangkok. Alcuni passeggeri si sono fratturati le ossa mentre l'aereo è precipitato e sono stati gettati contro il soffitto. Il violento scuotimento può anche danneggiare gli aerei. Nel dicembre 1992, un aereo ha colpito una sacca di turbolenza sopra il Colorado che ha strappato sei metri della sua ala sinistra e rimosso uno dei suoi quattro motori.

La turbolenza dell'aria limpida si trova solitamente ad altitudini relativamente elevate, tipicamente sopra i 20, 000 piedi. È anche strettamente legato alle correnti a getto, il veloce movimento, strette bande d'aria che sfrecciano attraverso l'atmosfera a diversi chilometri dal suolo.

I confini delle correnti a getto, dove il corridoio dell'aria veloce incontra l'aria circostante più lenta, sono instabili e caotici, e disperdono potenti turbinii di vento nell'atmosfera circostante. Se un aereo vola attraverso uno di questi vortici, l'aria in rapido movimento sbatterà le sue ali, facendogli perdere o guadagnare quota improvvisamente.

Cavalcando l'onda gravitazionale

Però, la corrente a getto è solo una parte del quadro. Durante il dottorato di ricerca di Paul finanziato dal NERC. all'Università di Oxford nei primi anni 2000, ha studiato il ruolo delle onde gravitazionali nella creazione di turbolenze in aria pulita.

Le onde gravitazionali atmosferiche si formano quando l'aria viene perturbata, ad esempio dall'essere forzata su una catena montuosa o da un fronte meteorologico. I pacchi d'aria quindi si muovono su e giù come onde nel mare mentre le onde di gravità scorrono attraverso i cieli. L'atmosfera è piena di loro e talvolta possono essere visti come nuvole striate o grandi increspature sulla superficie di un oceano. Se una corrente a getto da sola non è sufficiente per scatenare turbolenze in aria limpida, l'aggiunta di potenti onde gravitazionali nella stessa regione dell'atmosfera può fare il lavoro.

Paul ha sviluppato uno strumento pratico di previsione per le turbolenze in aria limpida che è stato adottato dalle autorità statunitensi nel 2015. Il modello guarda a 18 ore nel futuro per prevedere il probabile comportamento della corrente a getto. Quindi utilizza un'equazione per rivelare dove vengono generate le onde gravitazionali e dove è più probabile che si formino chiazze di turbolenza di aria pulita. Se c'è una turbolenza moderata che colpisce l'aviazione, l'algoritmo lo prevede con successo l'83% delle volte.

Il modello prevede tutti i punti di forza della turbolenza in aria limpida, dalle forme più leggere che causano brividi e scosse, al raro, ma potenzialmente pericoloso, quelli che potrebbero causare lesioni all'equipaggio e ai passeggeri, o danni agli aeromobili. Ma, oltre a ridurre lesioni e danni, ha un altro vantaggio. La turbolenza è la causa alla base della paura di volare di molte persone, una fobia che colpisce fino a quattro persone su dieci.

Paul spera che il modello, che è liberamente disponibile per l'uso da parte di chiunque, sarà adottato in tutto il mondo. Però, poiché la sicurezza aerea è strettamente regolamentata, eventuali modifiche non saranno immediate. Il modello è destinato a diventare più importante in futuro perché Paul ha anche dimostrato che è probabile che la turbolenza dell'aria limpida sia più comune mentre il mondo continua a riscaldarsi. Egli prevede che la quantità di turbolenza nelle correnti a getto sarà raddoppiata o triplicata entro il periodo 2050-2080.

Dice:"Se questo è il futuro del volo, sarà ancora più importante dare agli aerei la possibilità di evitare turbolenze potenzialmente dannose".

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di Planet Earth online, un libero, sito web compagno della premiata rivista Planet Earth pubblicata e finanziata dal Natural Environment Research Council (NERC).