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Der Klimawandel könnte schwere Turbulenzen noch verschlimmern

2022

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Flugzeugpassagiere werden laut einer Studie, die heute in der Zeitschrift Advances in Atmospheric Sciences veröffentlicht wurde, immer holpriger. Der Klimawandel verändert den Jetstream und macht schwere Turbulenzen wahrscheinlicher. Die Studie baut auf früheren Arbeiten auf, bei denen festgestellt wurde, dass der Klimawandel zu holprigeren Flugzeugfahrten führen würde. Das Besondere an der neuen Forschung ist, dass quantifiziert wird, wie viele verschiedene Arten von Turbulenzen zunehmen werden - 59 Prozent bei leichten Turbulenzen, 94 Prozent bei moderaten Turbulenzen und 149 Prozent bei starken Turbulenzen.

Für jeden vierten Amerikaner, der Angst vor dem Fliegen hat, kann jedes Drängeln als schwerwiegend angesehen werden. Aber wie bei einem Erdbeben werden Turbulenzen auf einer Skala bewertet. Eins ist leicht - sanft genug, damit die Passagiere es nicht bemerken - drei ist mäßig oder genug, um ein Getränk zu drängeln, fünf ist schwer und sieben ist extrem.

"Alles über fünf ist per definitionem stärker als die Schwerkraft", sagt der Studienautor Paul Williams, ein Atmosphärenwissenschaftler an der University of Reading im Vereinigten Königreich. Das würde Passagiere einschließen. "

Turbulenzen treten auf, wenn eine Luftmasse, die sich mit einer Geschwindigkeit bewegt, auf eine andere Luftmasse trifft, die sich mit einer anderen Geschwindigkeit bewegt. Das Treffen verursacht eine plötzliche Veränderung des Luftstroms, wodurch sich die Luft chaotisch bewegt. Es ist ein bisschen so, als würde man an einem besonders windigen Tag versuchen, die Straße entlang zu laufen und in verschiedene Richtungen herumzuschubsen. Bei einem Flugzeug, das sich in turbulente Luft bewegt, kann der linke Flügel von einer Aufwärtsböe getroffen werden, wodurch das Flugzeug nach rechts fliegt. Wenn beide Flügel plötzlich von einer Böe nach unten getroffen werden, kann das gesamte Flugzeug ein wenig absinken, was für niemanden in der Halle großartig ist.

Im vergangenen Oktober war ein Flug von Air New Zealand von Ho Chi Minh nach Auckland so heftigen Turbulenzen ausgesetzt, dass zwei Besatzungsmitglieder nach schweren Verletzungen umkehren mussten. Im selben Jahr musste ein JetBlue-Flug von Boston nach Sacramento eine ungeplante Landung machen, nachdem er auf eine Turbulenzstelle stieß, die 22 Passagiere und 2 Besatzungsmitglieder ins Krankenhaus schickte. Bei einem Flug von Air Canada von Toronto nach Shanghai kam es 2015 zu Turbulenzen, bei denen 21 Menschen verletzt wurden. Das Flugzeug machte eine Notlandung in Calgary, Alberta. Und 2014, als United Airlines von Denver nach Billings flog, kam es in Montana zu so heftigen Turbulenzen, dass fünf Personen ins Krankenhaus mussten.

Satellitenbeobachtungen aus den 1970er Jahren zeigen, dass sich verschiedene Teile der Atmosphäre aufgrund des Klimawandels unterschiedlich schnell erwärmen. Mit 30-40.000 Fuß erwärmen sich die tropischen Regionen mit niedriger Breite viel schneller als die arktischen Regionen mit hoher Breite (was das Gegenteil von dem ist, was am Boden geschieht). Diese Temperaturdifferenz hat den Jetstream immer getrieben. Wenn sich tropische Regionen jedoch schneller erwärmen als die Arktis, nimmt diese Differenz zu und der Jetstream wird sowohl stärker als auch weniger stabil. Wirbelstürme machen sich auf den Weg.

»Turbulenzen können Flugzeuge beschädigen«, sagte Williams. »Am 9. Dezember 1992 flog ein Flugzeug mit extrem klaren Luftturbulenzen über die Colorado Rocky's. Es wäre eine Sieben gewesen [auf der Skala]. Sechs Meter des linken Flügels sind abgebrochen, und einer der Motoren ist ebenfalls abgerissen. «

Flugzeugmotoren, so Williams gegenüber PopSci, sind mit dem treffenden Namen "Schermuttern und -schrauben" versehen. Die Motoren sind so konstruiert, dass sie Flugzeuge abscheren, wenn sie instabil werden. "Die Tatsache, dass der Motor abgebrochen ist, hat wahrscheinlich das Leben der Menschen im Flugzeug gerettet, denn das Letzte, was Sie wollen, ist ein instabiler Motor, der an einem Flugzeug hängt und Instabilitäten verursacht."

Diese Art von Schaden ist selten - in den meisten Fällen geht es bei Turbulenzen immer noch mehr um Komfort als um Sicherheit, und seit den 1960er-Jahren gab es keinen einzigen Flugzeugabsturz aufgrund von Turbulenzen. Aber auch leichte und mäßige Turbulenzen verursachen Abnutzung im Flugzeug. Dies bedeutet, dass auch die Inspektionen für Flugzeuge, die außer Betrieb genommen und gewartet werden müssen, zunehmen werden. Dies ist eine erhebliche wirtschaftliche Belastung für eine Branche, die bereits mit extrem geringen Gewinnspannen arbeitet.

Während sich der erfahrene Reisende fragen mag, warum Piloten nicht einfach um die Turbulenzen fliegen, ist die Antwort einfach: Die Piloten können es nicht sehen. Obwohl wir Turbulenzen eher mit Stürmen in Verbindung bringen, hängt die Art der Turbulenzen, auf die sich Williams konzentriert, nicht mit dem Wetter, sondern mit dem Jetstream oder den starken Windbändern in den oberen Bereichen der Atmosphäre zusammen.

"Wir nennen es klare Luftturbulenzen, um sie von den anderen Arten von Turbulenzen in den Wolken zu unterscheiden", sagte Williams. Turbulenzen mit klarer Luft sind jedoch gerade deshalb besonders gefährlich, weil sie unsichtbar sind. Es schlägt in der Regel zu, wenn das Sicherheitsgurtlicht ausgeschaltet ist und sich die Passagiere in der Kabine bewegen. "Im Durchschnitt sind Flecken klarer Luftturbulenzen mehr als eine halbe Meile groß und 60 km breit.

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Williams konnte durch ein Klimamodell einen Anstieg der Turbulenzen vorhersagen. Er ließ es zuerst unter kontrollierten Bedingungen laufen, wobei er 20 Jahre lang Kohlendioxid aus der Vorindustrie verwendete. Anschließend führte er eine zweite Simulation durch, bei der das CO 2 doppelt so hoch ist wie vorindustriell - ungefähr in der Mitte des Jahrhunderts, wenn wir unser Verhalten nicht ändern.

In Klimamodellen sind solche Turbulenzen jedoch nicht eingebaut. "Williams hat 21 überprüfte, häufig verwendete Indikatoren für Turbulenzen verwendet und nach denen im Klimamodell gesucht", sagte Kristopher Karnauskas, ein Forscher am Institut für Atmosphären- und Ozeanwissenschaften der Universität von Colorado Boulder, der nicht an der Studie beteiligt war. "Es ist nicht nur auf einen Prädiktor für Turbulenzen beschränkt, da kein Prädiktor für Turbulenzen perfekt oder immer richtig ist, und er hat einen umfassenden Ensemble-Ansatz gewählt."

Williams verglich dann den Kontrolllauf mit dem erhöhten CO 2 -Zustand und berechnete das Ausmaß der Turbulenzen in beiden. So fand er die Erhöhungen.

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Klimamodelle sind in letzter Zeit unter Beschuss geraten, auch weil sie für Laien als nicht realistisch erscheinen können. Deshalb benutzt Karnauskas gerne Fernsehbildschirme, um zu erklären, wie sie funktionieren.

„Mit einem Klimamodell nimmt man den Planeten und schneidet ihn in Gitterzellen wie die Pixel eines Fernsehers“, erklärt Karnauskas. „Jede dieser Gitterzellen kennt alle Gesetze der Physik. Es schaut auf seine Nachbarn und sagt: 'Ist es dort drüben warm, kommt der Wind aus dieser Richtung, und dann schreitet es in der Zeit voran.' Durch die Zufuhr dieser Grundbedingungen kann das Modell Hochrechnungen über die Zukunft anstellen.

Tatsächlich besteht die einzige Einschränkung der Studie, die Karnauskas bemerkt, darin, dass nur ein Klimamodell verwendet wird, was seiner Meinung nach unsere Fähigkeit einschränkt, die volle Sicherheit der Ergebnisse zu kategorisieren. Dies ist jedoch nicht die erste Studie, die darauf hindeutet, dass sich der Jetstream mit dem sich erwärmenden Klima ändert.

Sowohl Williams als auch Karnauskas haben Studien veröffentlicht, die herausfanden, dass Ostflüge von den USA nach Europa schneller werden, während Westflüge von Europa langsamer werden, weil der Jetstream stärker wird. Dies wird durch reale Vorfälle untermauert.

Im Januar 2015 dauerte ein Flug vom New Yorker Flughafen JFK nach Heathrow nur 5 Stunden und 16 Minuten, da der Jetstream so stark war. Normalerweise dauert dieser Flug länger als sechs Stunden. Im selben Zeitraum kämpften Flüge in westlicher Richtung von London und Paris nach New York mit so starken Köpfen, dass sie mehr Treibstoff als erwartet verbrannten und zum Auftanken Zwischenstopps in Maine erforderten

Es ist wichtig anzumerken, dass Williams Studie nur den Nordatlantik untersuchte - seine Schlussfolgerungen können nicht auf andere Routen hochgerechnet werden. Gleichzeitig ist es jedoch wichtig, die Auswirkungen des Klimawandels auf die Luftfahrtindustrie zu berücksichtigen, damit Unternehmen von der Flugzeugwartung und -reparatur bis zum Betanken alles besser planen und vorbereiten können.

"Jahrzehntelang drehte sich alles um Klimawandel und Flugreisen, um die Frage, wie Flugreisen den Klimawandel verschlimmern werden", sagte Karnauskas. „Aber diese Art von Studie und andere Studien zum Klimawandel, die die Flugzeiten verlängern, sind eine neue Welle der Betrachtung dieser Beziehung. Es zeigt, dass der Klimawandel sich auf die Branche selbst auswirken kann. Es ist nicht nur so, dass Flugreisen das Klima beeinflussen - wir wissen, dass das stimmt. Der Flugverkehr ist jedoch vom Klimawandel betroffen. “

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