Oleh: Paul Williams
Turbulensi atmosfer adalah penyebab utama cedera terkait cuaca pada penumpang pesawat dan pramugari. Udara bergelombang diperkirakan merugikan sektor penerbangan global hingga $1 miliar per tahun, dan bukti menunjukkan bahwa perubahan iklim menyebabkan turbulensi menguat. Untuk semua alasan ini, meningkatkan prakiraan turbulensi sangat penting untuk kenyamanan dan keselamatan penumpang udara yang berkelanjutan.
Turbulensi udara bersih sangat berbahaya bagi penerbangan karena tidak terdeteksi oleh radar on-board. Mekanisme yang sebelumnya tidak dikenal yang kami usulkan sekarang dianggap sebagai sumber signifikan turbulensi udara bersih. Mekanisme tersebut merupakan ketidakstabilan lokal yang dipicu oleh gelombang gravitasi yang secara spontan dipancarkan oleh atmosfer. Beberapa tahun yang lalu, kami mulai menggunakan pengetahuan ini untuk mengembangkan algoritme prakiraan turbulensi yang praktis. Metode kami bekerja dengan menganalisis atmosfer dan menggunakan serangkaian persamaan untuk mengidentifikasi wilayah di mana angin menjadi tidak seimbang, yang mengarah ke produksi gelombang gravitasi dan akhirnya turbulensi.
Kami melakukan beberapa pengujian awal pada keakuratan algoritme peramalan kami, dengan hasil yang menjanjikan. Pada saat itu, tujuan Pemerintah Federal AS untuk peramalan turbulensi penerbangan tidak tercapai, baik dengan sistem otomatis atau oleh peramal manusia yang berpengalaman, tetapi algoritme kami sangat mendekati. Kami menerbitkan hasil kami, menyimpulkan bahwa peningkatan besar dalam prakiraan turbulensi udara bersih dapat terjadi jika metode kami menjadi operasional.
Udara kasar telah lama melanda sektor penerbangan global. Puluhan ribu pesawat setiap tahun menghadapi turbulensi yang cukup kuat untuk melemparkan benda-benda yang tidak aman dan orang-orang ke dalam kabin. Pada penerbangan komersial terjadwal yang melibatkan maskapai besar, statistik resmi menunjukkan bahwa beberapa ratus penumpang dan pramugari cedera setiap tahun, tetapi karena kurangnya pelaporan, kami mengetahui bahwa tingkat cedera sebenarnya mungkin mencapai ribuan.
Turbulensi juga berdampak pada lingkungan, dengan menyebabkan konsumsi bahan bakar yang berlebihan dan emisi CO2. Hingga dua pertiga penerbangan menyimpang dari ketinggian yang paling hemat bahan bakar karena turbulensi. Ini memboroskan bahan bakar dan berkontribusi terhadap perubahan iklim melalui emisi CO2 yang tidak perlu. Pada saat kita semua prihatin dengan jejak karbon penerbangan, mengurangi pertemuan turbulensi merupakan peluang yang menarik untuk membantu membuat penerbangan lebih ramah lingkungan.
Selain itu, perubahan iklim diperkirakan akan membuat turbulensi jauh lebih buruk di masa depan. Secara khusus, proyeksi kami yang dipublikasikan menunjukkan bahwa akan ada ratusan persen lebih banyak turbulensi secara global pada tahun 2050–2080. Temuan ini menggarisbawahi kebutuhan yang semakin mendesak untuk mengembangkan teknik peramalan turbulensi penerbangan yang lebih baik.
Oleh karena itu, merupakan kabar baik bagi pelancong udara bahwa algoritme prakiraan turbulensi kami yang ditingkatkan sekarang digunakan secara operasional oleh Aviation Weather Center (AWC) di National Weather Service (NWS), yang setara dengan Met Office di AS. Prakiraan turbulensi tersedia secara bebas melalui situs web resmi pemerintah AS. Mereka memperkirakan turbulensi hingga 18 jam ke depan, diperbarui setiap jam. Algoritme kami adalah yang terbaru dari sekeranjang diagnostik yang digabungkan secara optimal untuk menghasilkan prakiraan akhir yang dipublikasikan.
Setiap hari sejak 20 Oktober 2015, prakiraan turbulensi yang dibuat dengan algoritme kami telah digunakan dalam perencanaan penerbangan oleh pilot komersial dan swasta, operator penerbangan, dan pengawas lalu lintas udara. Mereka mendapat manfaat dari pengetahuan sebelumnya tentang lokasi turbulensi, dengan akurasi yang lebih tinggi dari sebelumnya, memungkinkan rute penerbangan melalui udara yang mulus dapat direncanakan. Pilot dan pengontrol lalu lintas udara mendapat manfaat dari berkurangnya beban kerja, karena turbulensi yang tidak terduga mengakibatkan permintaan perutean ulang yang memberatkan. Maskapai mendapat manfaat dari lebih sedikit pengalihan yang tidak direncanakan seputar turbulensi dan pengurangan biaya bahan bakar serta emisi yang terkait dengan pengalihan tersebut.
Hingga saat ini, algoritme kami telah membantu meningkatkan kenyamanan dan keamanan perjalanan udara pada miliaran perjalanan penumpang. Algoritme kami telah memenangkan beberapa penghargaan baru-baru ini, tetapi hadiah sebenarnya adalah pengetahuan bahwa algoritme ini membuat perbedaan bagi kehidupan orang setiap hari. Selama Anda membaca artikel ini, ribuan penumpang telah mengangkasa dan mendapat manfaat dari penerbangan yang lebih mulus, lebih aman, dan lebih hijau.
Referensi:
Williams, PD dan Storer, LN (2022) Bisakah model iklim berhasil mendiagnosis turbulensi udara bersih dan responsnya terhadap perubahan iklim? Jurnal Triwulanan dari Royal Meteorological Society, 148(744), hlm 1424-1438. doi:10.1002/qj.4270
REF (2021) Prakiraan turbulensi yang lebih baik untuk sektor penerbangan, Studi Kasus Dampak Research Excellence Framework (REF).online di results2021.ref.ac.uk/impact/2bbca9b9-cc5f-4ad7-b7ad-7e1b2393e8d3.
Lee, SH, Williams, PD dan Frame, THA (2019) Peningkatan shear di aliran jet tingkat atas Atlantik Utara selama empat dekade terakhir. Alam, 572(7771), hlm 639-642. doi:10.1038/s41586-019-1465-z
Williams, PD (2017) Meningkatnya turbulensi udara bersih ringan, sedang, dan parah sebagai respons terhadap perubahan iklim. Kemajuan dalam Ilmu Atmosfer, 34(5), hlm 576-586. doi:10.1007/s00376-017-6268-2
McCann, DW, Knox, JA dan Williams, PD (2012) Peningkatan peramalan turbulensi udara bersih berdasarkan teori ketidakseimbangan spontan: algoritma ULTURB. Aplikasi Meteorologi, 19(1), hlm 71-78. doi:10.1002/met.260
Sumber :