Rewolucja w przestworzach. Naukowcy z UW opracowali nową metodę wykrywania turbulencji
Nowa metoda detekcji turbulencji okazała się tak oryginalna i potencjalnie łatwa do szybkiego wprowadzenia na szeroką skalę, że opisujący ją artykuł został wyróżniony przez redakcję czasopisma „Atmospheric Measurement Techniques”.
Pasażerowie, którzy doświadczyli turbulencji podczas lotu samolotem, wiedzą, że nie jesto ani miłe, ani bezpieczne przeżycie. Pomimo tego, że technologia nieustannie się rozwija, wykrycie zjawiska turbulencji w atmosferze jest bardzo trudne - teraz może się to zmienić za sprawą wyników badań naukowców z Uniwersytetu Warszawskiego.
Jacek Kopeć, doktorant z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego (FUW) oraz pracownik Interdyscyplinarnego Centrum Modelowania Matematycznego i Komputerowego UW zbadali informacje wysyłane z przez transpondery zainstalowane na pokładach większości nowoczesnych samolotów komercyjnych. Okazało się, że dane pozwalające omijać obszary turbulencji, a nawet przewidywać ich występowanie, są już rejestrowane rutynowo – i to od wielu lat!
- Dzisiejsze samoloty komercyjne latają na wysokościach 10-15 km, gdzie temperatura spada do -60 stopni Celsjusza. Warunki do pomiarów parametrów atmosfery są bardzo trudne i to tłumaczy, dlaczego nie prowadzi się ich ani systematycznie, ani na szeroką skalę. Brak dostatecznie dokładnych i aktualnych danych nie tylko powoduje, że samoloty i ich pasażerowie są wystawiani na niebezpieczeństwo, ale także ogranicza rozwój teorii i narzędzi służących do przewidywania turbulencji - mówi Jacek Kopeć.
Obecna, podstawowa metoda gromadzenia danych o turbulencjach opiera się głównie na raportach pilotów, które są przekazywane drogą radiową i propagowane przez kontrolera ruchu do pilotów innych samolotów. Jednak ich ocena jest na tyle subiektywna, że prowadzi do pewnych nieścisłości, dotyczących zarówno miejsca wystąpowania turbulencji, jak i ich intensywności.
Naukowcy z FUW przetestowali trzy algorytmy wykrywania turbulencji, bazując na wiedzy o przyspieszeniu doznawanym przez samolot w kierunku pionowym. Badania wykazały, że po wyznaczeniu prędkości wiatru w pobliżu samolotu i analizie jej zmian w kolejnych odczytach można wyznaczać lokalizację obszarów turbulencji z dokładnością do 20 km. Taką odległość samoloty pasażerskie pokonują w ok. 100 sekund, zatem osiągnięta dokładność pozwalałaby pilotom podjąć skuteczny manewr omijania.
System detekcji turbulencji został opracowany przez warszawskich naukowców w Instytucie Geofizyki FUW. Nowa metoda nie wymaga kosztownych zmian w infrastrukturze lotniczej - do działania wystarczy odpowiedni program i komputer w prosty sposób podłączony do aparatury odbierającej dane z transponderów samolotów, należących do standardowego wyposażenia instytucji zajmujących się nadzorem ruchu lotniczego w Europie. Rolę czujników w tak skonstruowanym systemie pełnią same samoloty pasażerskie, które nad Europą tworzą gęstą sieć punktów pomiarowych.
- W najbliższych miesiącach czeka nas jeszcze praca nad udoskonalaniem oprogramowania. Najważniejsze mamy jednak już za sobą: udowodniliśmy, że zaproponowana przez nas metoda detekcji turbulencji rzeczywiście działa i jest w stanie dostarczać informacji pozwalających pilotom ominąć niebezpieczne obszary atmosfery. Detekcja turbulencji pozwoli też udoskonalić metody prognoz lotniczych - podkreśla prof. dr hab. Szymon Malinowski (FUW), promotor pracy doktorskiej Jacka Kopcia i współautor publikacji.
Nowa metoda detekcji turbulencji okazała się tak oryginalna i potencjalnie łatwa do szybkiego wprowadzenia na szeroką skalę, że opisujący ją artykuł został wyróżniony przez redakcję czasopisma „Atmospheric Measurement Techniques”.
Źródło: FUW
