A turbulência de ar claro está se tornando mais comum?

Analisamos um artigo de pesquisa que investiga as tendências de longo prazo em eventos de turbulência de ar claro relatados

Nos últimos anos, houve um aumento notável nos incidentes de turbulência que afetam aeronaves comerciais. Esses eventos, às vezes inesperados e graves, levaram a ferimentos de passageiros, pousos de emergência e uma rara fatalidade recente.

A turbulência pode ser causada por uma variedade de fatores, desde a mistura de massas de ar em frentes meteorológicas, até distúrbios causados por terrenos e montanhas. Uma pessoa morreu e dezenas ficaram feridas depois que o voo SQ321 da Singapore Airlines passou por fortes turbulências sobre Mianmar em maio de 2024. Acreditava-se originalmente que este tinha sido um evento de turbulência de ar claro, mas desde então foi demonstrado que foi causado por tempestades de rápido desenvolvimento.

Turbulência de Ar Claro (CAT) é um fenômeno atmosférico que normalmente ocorre em grandes altitudes, onde prevalecem céus claros e condições mais serenas. Ao contrário da turbulência associada a tempestades e outros sistemas meteorológicos visíveis, o CAT geralmente não é visualmente identificável.

Entre a maior conscientização sobre a CAT como um fenômeno, tem havido uma conversa crescente sobre se os eventos CAT estão se tornando mais comuns e se as mudanças climáticas são um impulsionador desses eventos. O aparente aumento de incidentes está alinhado com observações e projeções científicas de que as mudanças climáticas estão intensificando as condições atmosféricas propícias ao CAT, tornando-se uma questão urgente para a segurança da aviação. Vamos dar uma olhada.

O que causa turbulência de ar claro?

A principal causa da CAT é o cisalhamento do vento, que é uma diferença na velocidade ou direção do vento em uma curta distância na atmosfera. Quando correntes de ar em movimento rápido, como as encontradas em correntes de jato, entram em contato com o ar em movimento mais lento, o atrito resultante pode criar turbulência. Isso é particularmente comum ao redor da tropopausa, a camada limite entre a troposfera e a estratosfera, em altitudes entre 7.000 e 12.000 metros (23.000 a 39.000 pés).

Vários fatores contribuem para a formação do CAT.

1. Jet Streams: Jet streams são faixas estreitas de vento forte nos níveis superiores da atmosfera. Esses ventos podem atingir velocidades de mais de 160 quilômetros por hora (100 milhas por hora). As bordas desses fluxos muitas vezes experimentam cisalhamento significativo do vento, o que pode levar à turbulência.
2. Gradientes de temperatura: Mudanças bruscas na temperatura podem causar mudanças na densidade do ar, o que, por sua vez, pode levar à turbulência. Por exemplo, a diferença de temperatura entre o ar quente na corrente de jato e o ar circundante mais frio pode contribuir para a instabilidade.
3. Ondas de montanha: Quando ventos fortes sopram sobre cadeias de montanhas, eles podem criar ondas na atmosfera que se propagam para cima. Essas ondas podem se tornar turbulentas, especialmente se o ar estiver estável e o vento estiver forte e constante.
4. Circulação atmosférica: As circulações atmosféricas em larga escala, como as ondas de Rossby e o efeito Coriolis, também desempenham um papel na formação do CAT, fazendo com que a corrente de jato serpenteie, criando regiões de intenso cisalhamento do vento.

Os eventos de turbulência aérea clara estão acontecendo com mais frequência?

Em uma palavra, sim. Estudos recentes mostraram um aumento significativo na frequência e intensidade das condições de CAT nas últimas décadas. Esse aumento está ligado a vários fatores, principalmente as mudanças climáticas.

No estudo “Evidence for Large Increases in Clear-Air Turbulence Over The Past Four Decades” de Prosser et al. (2023), as tendências do CAT foram analisadas globalmente de 1979 a 2020 usando dados de reanálise. A pesquisa encontrou aumentos substanciais na probabilidade de um voo experimentar CAT em altitudes de cruzeiro de aeronaves, especialmente em torno das latitudes médias. Por exemplo, no Atlântico Norte, a duração anual total do CAT leve ou maior aumentou 17%, o CAT moderado ou maior em 37% e o CAT mais severo ou maior em 55%.

Probabilidades anuais médias de encontrar turbulência de ar claro moderada ou maior no ano de 1979 vs. 2020. Fonte: Prosser et al (2023).

Provavelmente não é coincidência que os locais mais intensivos CAT foram observados correlacionam-se com fluxos globais de Jet. Os fluxos de jato são correntes de ar estreitas e de fluxo rápido encontradas na atmosfera perto da altitude da tropopausa e desempenham um papel crítico na determinação dos padrões climáticos e climáticos.

O relatório do Prosser descreve uma das principais razões para o aumento dos eventos CAT como a intensificação das correntes de jato, impulsionada pelo aquecimento do planeta. À medida que as temperaturas globais aumentam, os gradientes de temperatura entre o equador e os pólos se tornam mais pronunciados, fortalecendo as correntes de jato e aumentando a probabilidade de turbulência.

Além disso, Williams e Joshi (2013) projetaram que a mudança climática poderia levar a um aumento substancial na ocorrência de CAT moderado ou maior no futuro. Seu modelo indicou um aumento potencial de até 83,9% para CAT moderado ou maior em um cenário em que os níveis de CO2 atmosférico dobram em relação aos níveis pré-industriais.

IMPLICAÇÕES

O aumento do CAT representa vários desafios para a indústria da aviação. Estima-se que o CAT custe à indústria da aviação cerca de US $ 200 milhões por ano apenas nos EUA devido à fadiga adicional da estrutura, manutenção e o potencial de lesões de passageiros e tripulantes (Prosser et al). Como o CAT é difícil de prever e muitas vezes ocorre sem aviso prévio, continua sendo uma preocupação significativa de segurança.

Cover photo: KonradWyszynski, JetPhotos.