Rustig op cruising altitude richting je vakantiebestemming. En dan wordt het vliegtuig plotseling getroffen door zware turbulentie. Alsof je in een achtbaan zit, je wordt in je stoel gedrukt en er weer uitgetild. Bagagebakken vallen open en plotseling is er overal in de cabine chaos, met mensen en spullen door elkaar. In deze blog lees je meer over het fenomeen turbulente en de gevolgen van klimaatverandering erop.

De route tussen het Europa en de VS, Canada en het Caribisch gebied is berucht om turbulentie. In de afgelopen 40 jaar, sinds satellieten de atmosfeer waarnemen, is er een toename van 55% in zware turbulentie boven de Noord-Atlantische Oceaan vastgesteld. Volgens recent onderzoek zal turbulentie ook in andere gebieden vaker voorkomen, zoals delen van Oost-Azië, Noord-Afrika, de Noordelijke Stille Oceaan, Noord-Amerika en het Midden-Oosten.

Bron: Kelly via Pexels.com

De invloed van klimaatverandering

Er zijn drie belangrijkste oorzaken van turbulentie: convectief (door wolken of onweersbuien), orografisch (luchtstromen rondom bergen) en CAT, clear air turbulence (heldere-lucht-turbulentie plotselinge veranderingen in windsnelheid of richting). Wil je hier meer over weten, lees dan ook deze blog. Elke vorm kan zware turbulentie veroorzaken. Convectieve en orografische turbulentie zijn vaak beter te vermijden – het is juist de CAT die onverwacht toeslaat. Soms lijkt het uit het niets te komen.

Klimaatverandering speelt een grote rol bij de toename van zowel convectieve als CAT. Hoewel de relatie tussen klimaatverandering en onweersbuien complex is, kan een warmere atmosfeer meer vocht vasthouden – en die extra warmte en vocht zorgen samen voor intensere onweersbuien. Convectieve turbulentie ontstaat door het stijgen en dalen van lucht in de atmosfeer, vooral binnen wolken. In onweerswolken (Cumulonimbus) zijn de op- en neerwaartse stromingen het meest heftig. Een Amerikaans onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Science in 2014, liet zien dat bij elke graad temperatuurstijging er 12% meer blikseminslagen optreden.

CAT, clear air turbulence kan ook toenemen. Deze ontstaat door verstoorde luchtstromen in en rond de straalstroom (een snel bewegende luchtstroom op ongeveer tien kilometer hoogte, daar waar vliegtuigen vliegen). Windsnelheden in de straalstroom boven de Atlantische Oceaan kunnen variëren van 260 tot 400 km/u. Ten noorden is er koudere en ten zuiden warmere lucht: dat temperatuurverschil en de veranderende wind worden gebruikt als rugwind, wat tijd en brandstof bespaart. Maar het creëert ook turbulentie. Klimaatverandering zorgt ervoor dat de lucht ten zuiden van de straalstroom meer opwarmt dan ten noorden ervan, waardoor het temperatuurverschil groter wordt, daardoor wordt de straalstroom sterker en daardoor de turbulentie.

Waarom dit ons allen aangaat

De toename van zware turbulentie – genoeg om je uit je stoel te tillen – kan leiden tot meer verwondingen of in extreme gevallen zelfs dodelijke ongelukken. Sommige reizigers maken zich hier zorgen om. Sterfgevallen door turbulentie zijn overigens uiterst zeldzaam. Officiële cijfers zijn er niet, maar naar schatting zijn er sinds 1981 ongeveer vier dodelijke slachtoffers gevallen. Verwondingen daarentegen komen veel vaker voor.

Bron: Magda Ehlers via Pexels.com

Ongeveer een derde van de Nederlandse bevolking heeft last van vliegangst in meer of mindere mate. Toenemende turbulentie maakt reizen voor deze mensen nog spannender. Toch zijn vleugels van vliegtuigen ontworpen om door turbulente lucht te vliegen. De vleugels van een vliegtuig zijn ongelooflijk flexibel en worden onderworpen aan tests. Bij destructieve tests wordt de vleugel van een Boeing 747 tot 25 graden omhoog gebogen voordat die breekt – iets wat in werkelijkheid nooit zal gebeuren, zelfs niet bij de zwaarste turbulentie. Voor luchtvaartmaatschappijen schuilt de zorg vooral in de economische gevolgen van meer turbulentie.

De verborgen kosten van turbulentie

Extra kosten voor luchtvaartmaatschappijen in Nederland door turbulentie kunnen aanzienlijk zijn. De kosten kunnen ontstaan door controles en onderhoud na zware turbulentie, compensatie als een vlucht moet worden omgeleid of vertraagd, en extra kosten omdat het vliegtuig op de verkeerde plek belandt. De exacte kosten zijn sterk afhankelijk van de ernst van de turbulentie en de specifieke situatie van de luchtvaartmaatschappij. Het is niet altijd direct aan de passagiers door te berekenen, maar het kan indirect wel leiden tot hogere ticketprijzen in de toekomst

Eurocontrol, een burgerlijk-militaire organisatie die de Europese luchtvaart adviseert over klimaatrisico’s, wijst erop dat uitwijken voor stormen kan leiden tot drukkere luchtruimen. Omvliegen betekent ook meer brandstofverbruik en langere reistijd. Die extra kilometers zorgen weer voor extra uitstoot van CO2. Met de verwachting dat extreem weer toeneemt, moeten vluchten tegen 2050 waarschijnlijk nog vaker om stormen en turbulentie heen vliegen. Dit drijft de kosten voor luchtvaartmaatschappijen, reizigers en de ecologische voetafdruk verder op.

Hoe luchtvaartbedrijven zich voorbereiden op turbulente vluchten

Het voorspellen van turbulentie is de laatste jaren verbeterd. Ongeveer 75% van de CAT is correct te voorspellen. Vliegtuigen hebben weersradar die stormen kan lokaliseren. Voor vertrek maken de meeste maatschappijen een vluchtplan dat mogelijke turbulente gebieden in kaart brengt, op basis van computermodellen. Het is niet waterdicht, maar in combinatie met meldingen van andere vliegtuigen en de luchtverkeersleiding onderweg is er wel een goed beeld te maken van waar men turbulentie onderweg kan verwachten.

Bron: Simone Genna Wiersma

Southwest Airlines in de VS besloot onlangs de cabine service eerder te beëindigen, bij 5.500 meter hoogte in plaats van 3.000 meter. Zo zitten bemanning en passagiers sneller vastgesnoerd, wat volgens de maatschappij het aantal verwondingen door turbulentie met 20% vermindert.

Ook schrapte Korean Airlines vorig jaar noedels bij economy passagiers, omdat het aantal gevallen van turbulentie sinds 2019 is verdubbeld, waardoor het risico op brandwonden steeg.

Van uilen tot AI: innovatieve oplossingen

Sommige onderzoeken zoeken alternatieven in het ontwerp van vleugels. Dierenartsen en ingenieurs bestudeerden de kerkuil, die soepel door windvlagen vliegt: hun vleugels werken als vering en stabiliseren romp en kop bij luchtverstoring.

Een studie uit 2020, gepubliceerd door de Royal Society, concludeerde dat “een juist afgestelde, scharnierende vleugelconstructie ook bij kleine vliegtuigen nuttig kan zijn… om windstoten en turbulentie te dempen.”

Een Oostenrijkse start-up, Turbulence Solutions, claimt turbulentie-onderdrukkende technologie voor kleine vliegtuigen te hebben: een sensor detecteert onrustige lucht en stuurt een signaal naar een klep op de vleugel, die de verstoring opvangt. Volgens de CEO vermindert dit matige turbulentie met 80% in lichte toestellen.

Tegelijkertijd wordt AI als mogelijke oplossing gezien. Fourier Adaptive Learning and Control (FALCON), ontwikkeld aan het California Institute of Technology, leert hoe luchtstromen over de vleugel lopen en anticipeert op turbulentie. Een klep past zich real-time aan om de turbulentie te compenseren. Dergelijke technologieën worden voorlopig nog niet op grote passagiersvliegtuigen toegepast.

Meestal gaat het gewoon goed

Zelfs als turbulentie vaker en heviger wordt, is dat geen reden tot paniek. Het is meestal niet meer dan vervelend, maar het betekent wel dat je vaker met je gordel om zal moeten zitten. Hopelijk heeft deze blog je ook een beetje gerustgesteld mocht je nog gaan vliegen deze vakantie.

Bronartikel: https://www.bbc.com/news/articles/ckgy7jx082ro