Havacılıkta Türbülans Nedir?

Havacılıkta türbülans, uçağın sarsıntılı hareketine neden olan düzensiz hava akışını ifade eder. Sıcaklık, rüzgar hızı ve yönündeki ani değişiklikler de dahil olmak üzere çeşitli faktörlerden kaynaklanır. Jet akımları, fırtınalar ve hava kütleleri arasındaki sınırlar gibi atmosferik koşullar türbülansa neden olabilir.

---

Türbülans, hava yolculuğunun kaçınılmaz ve potansiyel olarak tehlikeli bir özelliğidir. Atmosferimizin öngörülemeyen ve kaotik doğasından kaynaklanır ve bu da hava ceplerindeki hıza ve yöndeki öngörülemeyen değişikliklere neden olur. ¹

Türbülansın bu kaotik doğası, anlaşılmasını ve doğru bir şekilde tahmin edilmesini son derece zorlaştırır ve bu da onu havacılık için önemli bir tehdit haline getirir. Türbülansın karmaşıklığı ve tahmin edilemezliği, onu havacılıkla ilgili yaralanmaların önemli bir nedeni haline getirmiştir ve ABD Ulusal Ulaşım Güvenliği Kurulu’na (NTSB) göre, her yıl ortalama 58 yaralanmaya neden olmaktadır. ²

Uçaklar türbülansa dayanacak şekilde tasarlanmış olsa da, ani ve beklenmedik hareketler yolcuların ve mürettebatın yaralanmasına, eşyaların zarar görmesine ve uçuş sırasında rahatsızlığa neden olabilir. Türbülansın nedenlerini ve özelliklerini anlamak, meteorologların tahmin doğruluğunu artırmaları ve pilotların türbülanslı bölgelerden kaçınmak için bilinçli kararlar almaları için çok önemlidir ve bu da hava yolculuğunun genel güvenliğini ve konforunu artırır.

1980 ile 2008 yılları arasında ABD’deki ticari havayollarında, üçü ölümcül olmak üzere 234 türbülans raporlanmıştır ve 298’i ciddi olmak üzere çok sayıda yaralanmaya neden olmuştur. ³

Bu olaylarda, kabin görevlileri türbülansın yarattığı tehlikelere karşı özellikle savunmasız görünmektedir ve ciddi yaralanmaların 184’ü kabin görevlileri, 114’ü ise yolcular arasında meydana gelmiştir. Bu rakamlar, türbülansın yolculuk edenler ve mürettebat için önemli bir güvenlik sorunu olduğunu ve ciddi yaralanmaların önlenmesinde kabin görevlilerinin güvenliğinin artırılmasının öncelikli olması gerektiğini vurgulamaktadır.

Türbülansla ilgili yaralanmalar, havayolları için önemli bir mali yük oluşturmaktadır. Yapılan bir araştırmaya göre, havayolları türbülansla ilgili yaralanmalardan kaynaklanan tazminat talepleri için yılda 10 milyon doların üzerinde ödeme yapmaktadır. Bu yaralanmalar ayrıca, kabin ekibinin iş günü kayıplarına da yol açmakta ve bu da yılda 7.000 günü aşmaktadır. ⁴

Bu rakam, türbülansın havayolu şirketlerinin operasyonları üzerindeki önemli finansal etkisini vurgulamaktadır; hem doğrudan tazminat maliyetleri hem de üretkenliğin kaybı nedeniyle. Bu nedenle havayolları, gelişmiş tahmin teknolojilerine yatırım yapmak ve mürettebat ve yolcuların türbülans sırasında güvende kalmalarını sağlamak için sıkı güvenlik protokolleri uygulamak gibi bu olayların etkisini azaltmak için etkili stratejiler keşfetmeye büyük ilgi duymaktadır.

Uçuşun seyir aşaması, uçuş süresinin çoğunu (%30.000 ila %39.000 fit yükseklikte) kapsasa da, yolcuların ve mürettebatın kemerlerini çözme eğiliminde olmaları nedeniyle ironik bir şekilde en riskli dönem olabilir ve bu da onları türbülansa karşı savunmasız hale getirir. Seyir sırasında meydana gelen beklenmedik türbülans, kemerlerini takmamış kişilerde yaralanmalara neden olabilir. Bu durum, türbülans olaylarının çoğunun %10.000 fitin üzerinde meydana geldiği gerçeğiyle daha da endişe vericidir.⁵

Türbülans Neden Olur?

Uçakların üzerinden veya çevresinden hava düzensiz bir şekilde aktığında kanatlarda kaldırma kuvveti üretiminde ani değişikliklere neden olur ve bu da sarsıntıya neden olur. Türbülans şiddeti hafif sarsıntılardan şiddetli ve kontrolü zor sarsıntılara kadar değişebilir. Yolcular ve mürettebat için rahatsız edici ve potansiyel olarak tehlikeli olsa da türbülans nadiren uçak kazalarına neden olur.

Pilotlar türbülanslı alanlardan kaçınmak için hava durumu raporlarını ve radar verilerini kullanırlar ve uçaklar türbülansın etkilerine dayanacak şekilde tasarlanmıştır.

Türbülans Uçağı Düşürür mü?

Türbülans, uçak yolcuları için rahatsız edici olabilir, ancak uçak düşürmesi pek olası değildir. Modern uçaklar, şiddetli türbülansa dayanacak şekilde tasarlanmıştır ve pilotlar, türbülanslı hava koşullarında uçmak için kapsamlı bir eğitim almıştır. Uçaklar, yapısal olarak sağlam olmalarını ve aşırı kuvvetlere dayanabilmelerini sağlayan katı düzenlemelere uygun olarak inşa edilmiştir. Türbülans, irtifada değişikliklere veya aşırı sarsıntıya neden olabilirken, uçağın kanatlarını kırması veya motorlarını kaybetmesine neden olması son derece nadirdir.

Aslında, türbülans, uçaklar için rutin bir olaydır ve pilotlar, yolcularını güvende ve güvende tutmak için onu yönetmede yeteneklidir. Bu nedenle, türbülans konusunda endişelenmenize gerek yoktur.

Türbülans Kaynakları

1. Temiz Hava Türbülansı (CAT) : Açık hava türbülansı, yer seviyesinde engellerin veya fırtına bulutlarının varlığından kaynaklanmayan, havada meydana gelen türbülans türüdür. Genellikle görülmesi zordur ve pilotlar için öngörmesi zor olabilir, bu da uçak yolcuları için beklenmedik bir şekilde inişli çıkışlı uçuşlara yol açabilir.
2. Konvektif Türbülans: Atmosferde veya bir akışkan içindeki sıcaklık farklarından kaynaklanan çalkantılı bir harekettir. Sıcak hava yükseldikçe ve soğuk hava alçaldıkça (konveksiyon olarak bilinir), düzensiz, kaotik girdaplar ve akıntılar oluşturarak bulutlar, fırtınalar ve hatta volkanik patlamalara yol açabilen kararsız bir atmosfere neden olur. Bu türbülansı anlamak, hava tahmini, havacılık ve ısı ve kütle transferinin modellenmesi için çok önemlidir.
3. Dağ-Dalga Türbülansı: Dağ-dalga türbülansı, rüzgarlar dağ gibi araziler üzerinde esip atmosferde dalga benzeri bozulmalara neden olduğunda meydana gelir. Bu dalgalar rüzgar yönünde onlarca kilometre uzağa yayılabilir ve görünmeyen ancak şiddetli türbülanslar yaratmak için kırılabilir. Bu türbülans, uçaklar için tehlikelidir ve şiddetli sarsıntıya, hasara ve hatta kazalara neden olabilir. Türbülansı belirten görsel işaretler arasında merceksi bulutlar ve rotorlar bulunur. Pilotlar, dağ-dalga türbülansıyla ilişkili riskleri anlamak ve ayrıntılı hava durumu raporları almak, alternatif rotalar planlamak ve türbülans tespit edildiğinde uçuştan kaçınmak gibi önlemler almak için hayati önem taşır.

Türbülans Önceden Tahmin Edilebilir mi?

Türbülans bir dereceye kadar tahmin edilebilir. Modern uçaklar, hava hızındaki ve yönündeki ani değişiklikleri algılayan meteoroloji radarları ve sensörler gibi çeşitli teknolojiler kullanır ve bu da türbülanslı bölgelerin varlığını gösterebilir.

Türbülansı tespit etmek ve tahmin etmek için, özellikle de algılanması zor olan açık hava türbülansı için sürekli bir zorluk vardır. Uçaklarda kullanılan geleneksel RADAR teknolojisi, esas olarak türbülansın bir göstergesi olabilen hidrometeorlara dayandığı için bu konuda yetersiz kalmaktadır. Ancak açık hava türbülansında bu hidrometeorlar bulunmaz ve bu da onu geleneksel yöntemlerle tespit edilemez hale getirir.

Işık Algılama ve Mesafe Belirleme (LIDAR) teknolojisi, açık hava türbülansını tespit etmek için umut vadeden bir çözüm olarak ortaya çıkmıştır. RADAR’ın aksine LIDAR, havadaki türbülans modellerini tespit etmek için küçük parçacıkları algılayabilir. Bu bilgi, pilotları potansiyel türbülans bölgeleri konusunda önceden uyararak, yolcuların ve mürettebatın güvenliğini artırmak için manevra yapmalarını veya önleyici tedbirler almalarını sağlayabilir. Bununla birlikte, bir araştırmaya ⁶ göre, LIDAR teknolojisinin yüksek maliyeti, yaygın olarak benimsenmesi için önemli bir engel oluşturmaktadır.

Uydu tabanlı teknolojiler, özellikle konveksiyonla ilgili türbülans için türbülans tahmininde önemli bir rol oynamaktadır. Uydular, potansiyel türbülanslı bölgeleri belirlemede değerli veriler sağlayabilir. Dahası, GOES-16 gibi gelişmiş uyduların ortaya çıkmasıyla, gelişmiş uzamsal ve zamansal çözünürlükler sayesinde türbülans tahmini yeteneklerinde önemli gelişmeler kaydedilmiştir. ^{7 8}

Bu yeni nesil uyduların derin konveksiyonu daha doğru bir şekilde tespit edebildiğini ve önceki uydular tarafından tespit edilemeyen yerçekimi dalgalarını çözebildiğini vurgulayarak daha doğru türbülans tahminlerine yol açtığını vurgulamıştır. ^{9 10}

Özetle, açık hava türbülansını tespit etmedeki zorlukları ele almak için LIDAR gibi umut vadeden teknolojiler ortaya çıkarken, maliyet endişeleri yaygın uygulamasını engellemektedir. Uydular tabanlı gözlemler, türbülans tahmininde çok önemli bir rol oynamaya devam etmekte olup, gelişmiş uydular daha doğru ve zamanında tahminler sunmaktadır. Teknolojinin ilerlemesiyle, uydular tabanlı gözlem ve diğer uzaktan algılama yöntemlerinin entegre edilmesi, gelecekte türbülans tahmini yeteneklerinin daha da iyileştirilmesi potansiyeline sahiptir ve hava yolculuğu için güvenliği ve konforu artırmaktadır.

Türbülansın tahmin edilmesi, yaralanmaları ve hasarı azaltmak için oldukça önemlidir. Türbülans, farklı boyutlarda meydana gelen karmaşık bir olgudur. Havacılık için tehlike oluşturan türbülans, yaklaşık 100 metre büyüklüğündeki girdaplardan kaynaklanır. Ancak, bu girdaplar mevcut sayısal hava modelleri tarafından doğrudan simüle edilemeyecek kadar küçüktür, çünkü bu modellerin çözünürlüğü bu tür ayrıntıları yakalamak için yeterli değildir. ¹¹

Bu sınırlamanın üstesinden gelmek için türbülans teşhisi kullanılır. Bu yöntem, daha büyük ölçekli atmosferik koşullar ile havacılığı etkileyen daha küçük ölçekli türbülans arasındaki ilişkiye dayanır. Sayısal modeller, daha büyük ölçekli enerji örüntülerini simüle etmek için kullanılabilir ve bu bilgiler daha sonra, havacılık için risk oluşturabilecek daha küçük ölçekli türbülansın varlığını ve yoğunluğunu tahmin etmek için kullanılır. Bu yaklaşım, potansiyel olarak türbülansla ilgili olayları öngörmemize ve önlemler alarak yaralanmaları ve hasarı en aza indirmemize olanak tanır.

Aşağıdaki grafikte, havacılığı etkileyen üç ana türbülans türüne odaklanılmaktadır: dikey rüzgar kayması kararsızlıkları, dağ dalgaları ve konveksiyon. Bu türbülans türleri açık hava türbülansı olarak sınıflandırılabilirken, bulutların içinde ve çevresinde oluşan türbülans türü de yolcu ve mürettebatta yaralanmalara neden olabilir. Bununla birlikte, ikincisi pilotlar tarafından görsel ipuçları ve yerleşik RADAR ile tespit edilebildiğinden, bu çalışma öncelikle açık hava türbülansına odaklanmaktadır. Kalkıştan sonra ve inişten önce oluşan sınır katmanı türbülansı, uçuş süresinin küçük bir bölümünü etkilediği için bu çalışmada ele alınmamıştır. ¹²

Türbülansa Yakalanan Uçaktaki Yolcular Ne Yapmalıdır?

Türbülanslı bir uçuş deneyimlemek korkutucu olsa da yolcuların güvende kalmak için atabilecekleri pratik adımlar vardır. ‘Kemerinizi bağlayın’ ışığı yandığında, derhal oturun ve emniyet kemerlerinizi bağlayın. Emniyet kemerinizin sıkıca bağlandığından ve uçuş boyunca mümkün olduğunca bağlı kaldığınızdan emin olun. Türbülans sırasında hareket etme riskinizi azaltmak için, içeceğinizi ve diğer eşyalarınızı saklayın. Ek güvenlik için, başınızı ve vücudunuzu önünüzdeki koltuğa yaslayın veya mümkünse bir yastık veya battaniye ile koruyun. Türbülans geçene kadar sakin kalın ve mürettebatın talimatlarına uyun. Unutmayın, türbülans yaygın bir durumdur ve pilotlar yolcuları güvende tutmak için eğitilmiştir.

Sonuç

Sonuç olarak, türbülans her ne kadar rahatsız edici olsa da, havacılığın doğal bir parçasıdır ve genellikle uçuş güvenliği için bir tehdit oluşturmaz. Modern uçaklar türbülansa dayanacak şekilde tasarlanmıştır ve pilotlar bu tür durumlarla başa çıkmak için kapsamlı bir eğitimden geçerler. Yine de, türbülans yaşandığında olası rahatsızlıkları ve yaralanmaları önlemek için uçuş ekibinin talimatlarına uymak son derece önemlidir. Emniyet kemerinizin bağlı olması ve kabin ekibinin yönlendirmelerini dikkatlice dinlemeniz, türbülanslı bir uçuş deneyimini daha güvenli ve sorunsuz hale getirecektir.

Kaynaklar

1. Storer, L., Williams, P., & Gill, P. (2019). Aviation Turbulence: Dynamics, Forecasting, and Response to Climate Change. Pure and Applied Geophysics, 176, 2081-2095. https://doi.org/10.1007/s00024-018-1822-0. ↩︎
2. FAA. (2017b). Turbulence: Staying safe. https://www.faa.gov/travelers/fly_safe/turbulence/. Accessed 09 Feb 2018. ↩︎
3. Bakınız 2 ↩︎
4. Sharman, R., Tebaldi, C., Wiener, G., & Wolff, J. (2006). An integrated approach to mid-and upper-level turbulence forecasting. Weather and Forecasting, 21(3), 268–287 ↩︎
5. Bakınız 4 ↩︎
6. Kauffmann, P. (2002). The business case for turbulence sensing systems in the US air transport sector. Journal of Air Transport Management, 8(2), 99–107. ↩︎
7. Mecikalski, J. R., Berendes, T. A., Feltz, W. F., Bedka, K. M., Bedka, S. T., Murray, J. J., et al. (2007). Aviation applications for satellite-based observations of cloud properties, convection initiation, in-flight icing, turbulence, and volcanic ash. Bulletin of the American Meteorological Society, 88(10), 1589–1607. ↩︎
8. Francis, P. N., & Batstone, C. (2013). Developing a satellite product to identify severe convective storms hazardous to aviation. Satellite Applications Technical Memo 11. ↩︎
9. Wimmers, A., Griffin, S. M., Bachmeier, A. S., Gerth, J., & Lindstrom, S. (2018). Resolving gravity waves with Himawari-8 and GOES-16 imagery at the new limit of resolution and the application to aircraft-scale turbulence. In: Sixth aviation, range, and aerospace meteorology special symposium, Austin, TX: American Meteorological Society. ↩︎
10. Nunez, R. (2018). Integrating GOES-16 satellite into convective porosity determination at CWSU Houston. In Sixth aviation, range, and aerospace meteorology special symposium, Austin, TX: American Meteorological Society. ↩︎
11. Bakınız 4 ↩︎
12. Marlton, G. J. (2016). On the development, characterisation and applications of a balloon-borne atmospheric turbulence sensor. Ph.D. thesis, University of Reading. ↩︎