Que son as turbulencias de aire claro e por que son cada vez máis frecuentes

*Un artigo de

Un suceso catastrófico asociado a turbulencias no aire é extremadamente raro. Cada día hai 100.000 voos aproximadamente, con 6 millóns de pasaxeiros, e case nunca sucede nada. Os avións son extremadamente seguros e non hai perigo estrutural en caso de turbulencia. Con todo, os incidentes graves ocorren. O último con falecidos foi en 2009. Este martes, un avión de Singapore Airlines caeu 1.800 metros en catro minutos, e aterrou de emerxencia en Tailandia con 71 pasaxeiros e tripulantes de cabina feridos e un falecido en voo. O incidente é unha mostra da excepción.

Publicidade

Os pilotos están adestrados para evitar as turbulencias en voo. O problema ocorre cando os avións se atopan con patróns turbulentos atmosféricos que non saen nos radares porque non están asociados a ningunha tormenta. Denomínanse turbulencias de aire claro e son as realmente perigosas.

O problema máis complexo da física

A turbulencia é o problema da física non resolvido con máis implicacións no noso día a día. Por turbulencia referímonos ao estado irregular e caótico que presenta o movemento dos fluídos, gases e líquidos na maioría de situacións.

Todos os fluxos ao redor dun avión (e moitos no seu interior) son turbulentos. O fluxo turbulento é beneficioso no motor, xa que mellora a combustión, pero é negativo nas ás, xa que xera moita resistencia ao avance (o que aumenta o consumo de combustible).

Isto non representa ningún perigo: simplemente nos ocasiona moi serias dificultades para optimizar a aerodinámica. Unha cousa peculiar sobre a turbulencia é que, a pesar de que coñecemos as ecuacións da mecánica de fluídos desde hai 180 anos, a súa resolución para casos prácticos é imposible.

Para simular o avión en voo que tivo o último incidente, o de Londres a Singapura, necesitariamos o equivalente a un mes da internet en memoria RAM só para comezar a simulación. E uns 100.000 anos para levala a cabo. Por iso non nos queda outra que usar modelos moito máis baratos computacionalmente pero imperfectos. É todo un desafío intelectual, pero non é problemático en voo.

Os ronseis laminares

Simulación de turbulencias.

A mecánica de fluídos atmosférica é máis complicada porque ten partes turbulentas e partes laminares, con estruturas de miles de quilómetros. Ao falar de laminar indicamos que o fluxo está ordenado e non presenta remuíños fortes. Normalmente, á altura á que voan os avións o aire é laminar. Por iso os ronseis de condensación que saen dos motores, que é auga conxelada, poden permanecer durante bastante tempo no aire. Sen turbulencia, a disipación é moi lenta.

A turbulencia atmosférica pode aumentar moito, por exemplo, en caso dunha tormenta, onde hai grandes correntes termoconvectivas. Estas correntes prodúcense por diferenzas de temperaturas moi elevadas e levan gran cantidade de auga e enerxía. Neste caso, os radares meteorolóxicos poden detectalas e o avión pode evitalas.

Non saen nos radares

As turbulencias de aire claro, as que non detectan os radares e son inesperadas para o piloto —porque non se acompañan de tormenta—, son as máis perigosas nun voo.

Moitas veces os avións voan aproveitando correntes moi estreitas e moi rápidas con respecto ao chan que se chaman correntes de chorro. Se nos atopamos de súpeto con grandes bulebules que non vimos, podemos ter un problema.

Ao atopar unha destas zonas turbulentas, o avión deixa de ir por unha autoestrada para transitar por unha especie de estrada de terra con moitas fochancas. Isto pode facer que o avión se mova lixeiramente, bruscamente ou, en casos excepcionais, que entre en perda. É dicir, que as ás perdan sustentación rapidamente e deixen de suxeitar ao avión.

Necesítase, entón, que o avión perda altura picando o morro para recuperar sustentación. No caso do voo Londres-Singapura, unhas 11 horas despois de despegar, o avión caeu bruscamente uns 1.800 metros en só tres minutos mentres atravesaba o mar de Andamán e se achegaba a Tailandia.

Debido á emerxencia climática na que estamos inmersos, hai moita máis enerxía na atmosfera, o que implica que cada vez os avións se van atopar con máis camiños de terra.

Aumento de turbulencias polo cambio climático

Paul Williams, da Universidade de Reading, presentou no principal congreso de turbulencia do mundo, celebrado na Universitat Politècnica de València en 2023, unha serie de estudos mostrando que a posibilidade de ter turbulencias de aire incrementouse nun 50% nos últimos anos, algo que podería estar relacionado co cambio climático.

Segundo as simulacións de Williams, o problema vai ir a máis. Prevese un incremento ao dobre ou ao triplo das turbulencias nos próximos anos. Isto pode ser especialmente grave no Atlántico norte, dado que se notaron grandes perturbacións na corrente do Golfo, o roteiro máis usado para voar de América a Europa.

Ronseis turbulentos no despegamento

Os pilotos e os sistemas de seguridade dos avións están moi preparados para estes eventos. Por exemplo, nos aeroportos, a saída dos avións está espazada para evitar que un avión despegue sobre o ronsel turbulento doutros. Nun curioso proceso evolutivo, as grandes aves migratorias tamén evitan os ronseis turbulentos das súas compañeiras voando en V.

Nada é imposible, pero sería un evento extraordinariamente raro que un avión tivese un fallo estrutural crítico por problemas de turbulencia en voo. Podemos seguir viaxando de forma tranquila seguindo un consello claro: abrochar o cinto sempre. Pode resultar incómodo, pero é o único que nos protexe deste tipo de eventos que lamentablemente van ir a máis.


*Sergio Hoyas Calvo é catedrático de Enxeñaría Aeroespacial na Universitat Politècnica de València. Andres Cremadres é investigador de Mecánica de Fluídos do Royal Institute of Technology. Ricardo Vinuesa é profesor asociado do Royal Institute of Technology.

Cláusula de divulgación:

  • Sergio Hoyas Calvo recibe fondos do Ministerio de Ciencia, Innovación e Universidades / FEDER: PID2021-128676OB-I00. Proxecto FLARE, desvelando a turbulencia de parede.
  • Andres Cremades recibe fondos do Ministerio de Universidades mediante o programa de formación de profesorado universitario (Finalizado en outubro de 2024).
  • Ricardo Vinuesa recibe fondos do European Research Council (ERC).
The Conversation
The Conversation
https://theconversation.com/es

DEIXAR UNHA RESPOSTA

Please enter your comment!
Please enter your name here

Este sitio usa Akismet para reducir o spam. Aprende como se procesan os datos dos teus comentarios.

Relacionadas

Estes son todos os microbios que agocha o teu cepillo de dentes

Os utensilios poden contaminarse pola falta de hixiene da boca, por usalos coas mans sucias ou por elixir un lugar de almacenaxe inadecuado

Cando os gatos se converten nunha ameaza para a biodiversidade

Os felinos domésticos poden supor unha ameaza para a fauna autóctona de xardíns, parques e mesmo bosques urbanos

Por que secar a roupa en interiores pode poñer en perigo a túa saúde

A humidade e os espazos mal ventilados aumentan a cantidade de mofo que medra no fogar, o que se asocia a diferentes tipos de infeccións

Por que as mulleres dormen peor?

O sono feminino difire do masculino tanto polo rol social como por importantes diferenzas biolóxicas e hormonais