ความถี่ของความปั่นป่วนในอากาศใสเพิ่มขึ้น?
(flightradar24.com)- ความปั่นป่วนในอากาศใส (CAT) ที่เกิดขึ้นอย่างกะทันหันแม้ในท้องฟ้าแจ่มใส กำลังกลายเป็นประเด็นด้านความปลอดภัยการบินที่สำคัญขึ้น และความเชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศก็ได้รับความสนใจควบคู่กันไป
- CAT มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับ wind shear ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงของความเร็วลมหรือทิศทางลมในระยะสั้น โดยขอบของกระแสลมกรด ความชันของอุณหภูมิ คลื่นภูเขา และการไหลเวียนของบรรยากาศ ล้วนมีส่วนต่อการก่อตัว
- งานวิจัยของ Prosser et al. 2023 ที่วิเคราะห์ข้อมูล reanalysis ระหว่างปี 1979~2020 พบว่า ระยะเวลารายปีของ CAT เหนือมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือเพิ่มขึ้น 17% สำหรับระดับเบาขึ้นไป, 37% สำหรับระดับปานกลางขึ้นไป, และ 55% สำหรับระดับรุนแรงขึ้นไป
- พื้นที่ที่มี CAT รุนแรงมักซ้อนทับกับ กระแสลมกรด ทั่วโลก และหากกระแสลมกรดแรงขึ้นจากภาวะโลกร้อน ความเป็นไปได้ของการเกิดความปั่นป่วนก็อาจสูงขึ้นด้วย
- ด้วยลักษณะที่คาดการณ์ได้ยากและเกิดขึ้นโดยไม่มีคำเตือน CAT จึงยังเป็นปัญหาด้านความปลอดภัยที่ก่อให้เกิดต้นทุนราว 200 ล้านดอลลาร์ต่อปี ในสหรัฐฯ จากความล้าของโครงสร้างอากาศยาน การบำรุงรักษา และความเสี่ยงการบาดเจ็บ
เหตุใดความปั่นป่วนในอากาศใสจึงได้รับความสนใจ
- ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีกรณีความปั่นป่วนของเครื่องบินพาณิชย์ที่นำไปสู่ ผู้โดยสารบาดเจ็บ การลงจอดฉุกเฉิน และอุบัติเหตุเสียชีวิตที่พบไม่บ่อย ถูกพูดถึงมากขึ้น
- เที่ยวบิน SQ321 ของ Singapore Airlines ในเดือนพฤษภาคม 2024 เผชิญความปั่นป่วนรุนแรงเหนือเมียนมา ทำให้มีผู้เสียชีวิต 1 รายและบาดเจ็บหลายสิบคน
- เหตุการณ์นี้ในตอนแรกถูกมองว่าเป็นความปั่นป่วนในอากาศใส แต่ภายหลังยืนยันแล้วว่าสาเหตุมาจากพายุที่ก่อตัวอย่างรวดเร็ว
- CAT มักเกิดขึ้นในท้องฟ้าแจ่มใสที่ระดับความสูงมาก และในสภาพที่ค่อนข้างสงบ
- ต่างจากพายุฝนฟ้าคะนองหรือระบบอากาศที่มองเห็นได้ จึง ยากต่อการระบุด้วยสายตา
เงื่อนไขที่ทำให้เกิด CAT
- สาเหตุหลักของ CAT คือ wind shear ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงของความเร็วลมหรือทิศทางลมในบรรยากาศภายในระยะสั้น
- แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นเมื่ออากาศที่เคลื่อนที่เร็วอย่างกระแสลมกรดมาพบกับอากาศที่เคลื่อนที่ช้ากว่า สามารถก่อให้เกิดความปั่นป่วนได้
- พบได้บ่อยโดยเฉพาะบริเวณ โทรโพพอส ซึ่งเป็นขอบเขตระหว่างชั้นโทรโพสเฟียร์กับสตราโตสเฟียร์
- ช่วงความสูงประมาณ 7,000~12,000m
- หากคิดเป็นฟุตอยู่ที่ประมาณ 23,000~39,000ft
ปัจจัยบรรยากาศที่ทำให้ความปั่นป่วนรุนแรงขึ้น
-
กระแสลมกรด
- เป็นแถบลมแคบและแรงในบรรยากาศชั้นบน ซึ่งความเร็วลมอาจสูงถึง 160km/h ขึ้นไป
- บริเวณขอบอาจเกิด wind shear ที่รุนแรงและนำไปสู่ความปั่นป่วนได้
-
ความชันของอุณหภูมิ
- การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วทำให้ความหนาแน่นของอากาศเปลี่ยน และเพิ่มโอกาสเกิดความปั่นป่วน
- ความต่างของอุณหภูมิระหว่างอากาศอุ่นในกระแสลมกรดกับอากาศเย็นรอบข้าง อาจเพิ่มความไม่เสถียรได้
-
คลื่นภูเขา
- เมื่อลมแรงพัดข้ามแนวเทือกเขา จะทำให้เกิดคลื่นในบรรยากาศ และคลื่นนี้อาจแพร่กระจายขึ้นด้านบนได้
- เมื่ออากาศมีเสถียรภาพและลมแรงสม่ำเสมอ คลื่นดังกล่าวอาจพัฒนาเป็นความปั่นป่วนได้
-
การไหลเวียนของบรรยากาศ
- การไหลเวียนบรรยากาศขนาดใหญ่ เช่น Rossby wave และ Coriolis effect ก็อาจทำให้กระแสลมกรดคดเคี้ยว และสร้างบริเวณ wind shear ที่รุนแรงได้
การเพิ่มขึ้นที่สังเกตได้ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา
- งานวิจัยล่าสุดแสดงให้เห็นว่า ความถี่และความรุนแรง ของเงื่อนไขที่ก่อให้เกิด CAT เพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา
- Evidence for Large Increases in Clear-Air Turbulence Over The Past Four Decades ศึกษาแนวโน้ม CAT ทั่วโลกระหว่างปี 1979~2020 โดยใช้ข้อมูล reanalysis
- ความน่าจะเป็นที่เครื่องบินจะพบ CAT ที่ระดับความสูงเดินทางเพิ่มขึ้นอย่างมาก โดยเด่นชัดเป็นพิเศษใน ภูมิภาคละติจูดกลาง
- อัตราการเพิ่มขึ้นของระยะเวลารายปีของ CAT เหนือมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ:
- CAT ระดับเบาขึ้นไป: เพิ่มขึ้น 17%
- CAT ระดับปานกลางขึ้นไป: เพิ่มขึ้น 37%
- CAT ระดับรุนแรงขึ้นไป: เพิ่มขึ้น 55%
ความเชื่อมโยงระหว่างกระแสลมกรดกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
- ตำแหน่งที่ตรวจพบ CAT รุนแรงที่สุดมีความสัมพันธ์กับ กระแสลมกรด ทั่วโลก
- กระแสลมกรดเป็นกระแสอากาศที่แคบและเคลื่อนที่เร็ว พบใกล้บริเวณโทรโพพอส และมีบทบาทสำคัญต่อการกำหนดรูปแบบสภาพอากาศและภูมิอากาศ
- ในงานของ Prosser หนึ่งในเหตุผลสำคัญของการเพิ่มขึ้นของ CAT คือ การเสริมกำลังของกระแสลมกรด ที่ขับเคลื่อนโดยภาวะโลกร้อน
- เมื่ออุณหภูมิโลกโดยรวมสูงขึ้น ความชันของอุณหภูมิระหว่างเส้นศูนย์สูตรกับขั้วโลกจะเด่นชัดมากขึ้น
- การเปลี่ยนแปลงนี้ทำให้กระแสลมกรดแรงขึ้นและเพิ่มโอกาสเกิดความปั่นป่วน
- งานวิจัยของ Williams and Joshi 2013 คาดการณ์ว่า ในสถานการณ์ที่ความเข้มข้น CO2 ในบรรยากาศเพิ่มเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับก่อนยุคอุตสาหกรรม CAT ระดับปานกลางขึ้นไป อาจเพิ่มขึ้นได้สูงสุด 83.9%
ภาระที่อุตสาหกรรมการบินต้องรับ
- การเพิ่มขึ้นของ CAT สร้างความท้าทายให้กับอุตสาหกรรมการบินทั้งในด้านความปลอดภัยและต้นทุน
- ตาม Prosser et al. CAT ถูกประเมินว่าก่อให้เกิดต้นทุนแก่อุตสาหกรรมการบินในสหรัฐฯ ราว 200 ล้านดอลลาร์ต่อปี
- ความล้าของโครงสร้างอากาศยานที่เพิ่มขึ้น
- ค่าใช้จ่ายด้านการบำรุงรักษา
- ความเสี่ยงต่อการบาดเจ็บของผู้โดยสารและลูกเรือ
- เนื่องจาก CAT คาดการณ์ได้ยากและมักเกิดขึ้นโดยไม่มีคำเตือน จึงยังคงเป็นความกังวลสำคัญด้านความปลอดภัยการบิน
1 ความคิดเห็น
ความคิดเห็นจาก Hacker News
การบาดเจ็บจากความปั่นป่วนในอากาศแจ่มใส (CAT) ที่เป็นข่าวใหญ่เมื่อเร็ว ๆ นี้ ส่วนใหญ่เกิดขึ้นกับเที่ยวบินระยะไกลระหว่างยุโรปกับเอเชียใต้
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เส้นทางบินดังกล่าวแคบลงเพราะต้องหลีกเลี่ยงน่านฟ้ายูเครน รัสเซีย อิสราเอล และอัฟกานิสถาน และเมื่อมีเส้นทางอ้อมเพิ่มขึ้น ทางเลือกในการหลบเลี่ยงสภาพอากาศก็ลดลง
การที่ช่วงสำคัญของเที่ยวบินต้องผ่านเหนือพื้นที่ร้อนและเป็นภูเขา ก็อาจมีส่วนทำให้อุบัติเหตุจากความปั่นป่วนที่เป็นอันตรายเพิ่มขึ้น แม้เงื่อนไขเหล่านั้นเองอาจไม่ได้เกิดบ่อยขึ้นก็ตาม
อีกอย่าง คำถามหลักที่บทความพยายามตอบน่าจะใกล้เคียงกับ “ตัว CAT เองเพิ่มขึ้นหรือไม่?” มากกว่า “อุบัติเหตุจาก CAT เพิ่มขึ้นหรือไม่?”
ผมลองดูบางเส้นทาง ณ วันนี้ เช่น CDG->SIN[0] ก็ไม่ได้ผ่านใกล้พื้นที่ที่แผนที่ความร้อนระบุว่า CAT รุนแรง ส่วน LHR-SIN SQ321[1] ที่มีผู้เสียชีวิตในเดือนพฤษภาคม ตามบทความก็ถูกตัดสินภายหลังว่าไม่ใช่ CAT และไม่ได้ผ่านพื้นที่ CAT เสี่ยงสูง แถมยังผ่านน่านฟ้ารัสเซียด้วย
สำนวนว่า “ทางเลือกในการหลบเลี่ยงสภาพอากาศลดลง” ก็ไม่ค่อยตรงกับลักษณะของ CAT เพราะ CAT มักมีสาเหตุที่ไม่เกี่ยวกับสภาพอากาศมากนัก และแม้จะเกี่ยวข้อง ก็มีลักษณะเด่นคือมักไม่ได้รับคำเตือนล่วงหน้าเพียงพอ จึงหลบเลี่ยงได้ยาก
[0] https://www.flightstats.com/v2/flight-tracker/SQ/335?year=20...
[1] https://www.flightstats.com/v2/flight-tracker/SQ/321?year=20...
แถมนั่นเป็นเพียงเรื่องของกรณี CAT ที่สื่อรายงาน ไม่ใช่เหตุการณ์ CAT ทั่วโลกซึ่งเป็นหัวข้อของบทความ
บทความพูดถึงหลักฐานระดับโลก และอ้างอิงกราฟิก หลักฐาน และการอภิปรายของ Prosser et al. ที่เปรียบเทียบปี 1979 กับ 2020 พร้อมสรุปว่าบริเวณที่ CAT รุนแรงขึ้นคือ กระแสลมกรด
งานวิจัยที่ลิงก์ไว้มีแผนภูมิความน่าจะเป็นบางแบบของ CAT ที่ถ่วงน้ำหนักด้วยระยะเวลา และเพราะเป็นอัตราส่วนจึงดูเหมือนจะชดเชยความแตกต่างของปริมาณเที่ยวบินทั้งหมดแล้ว ช่วงที่เป็น 0~2.5 แทนที่จะเป็น 0~1 นั้นแปลกอยู่ แต่ดูมีความเป็นไปได้มากกว่าว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศกำลังทำให้กระแสลมกรดปั่นป่วนมากขึ้น
เรื่องนี้ดูเหมือนไม่ได้รับการสนับสนุนจากสถิติอุบัติเหตุ อุบัติเหตุที่เกี่ยวข้องกับความปั่นป่วนดูไม่มีแนวโน้มที่ชัดเจน
(https://www.ntsb.gov/safety/safety-studies/Documents/SS2101....)
ไม่แน่ใจว่ามีปัจจัยอื่นที่บดบังการเพิ่มขึ้นของการเกิด CAT ในสถิติอุบัติเหตุหรือไม่
NTSB จะได้รับแจ้งก็ต่อเมื่อเข้าเกณฑ์บางอย่างเท่านั้น ดูรายละเอียดได้ใน 49 CFR Part 830
ถ้าความปั่นป่วนที่เพิ่มขึ้นทั้งหมดเป็นระดับเบาหรือปานกลาง และไม่มีผู้บาดเจ็บสาหัส ก็ไม่มีอะไรต้องรายงานต่อ NTSB
ปี 1979 เป็นเอลนีโญอ่อน ๆ ส่วนปี 2020 เป็นลานีญาระดับปานกลาง
https://ggweather.com/enso/oni.htm
สิ่งที่เพิ่มขึ้นอย่างชัดเจนคือ CAT ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ เพียงแต่เหตุการณ์เหล่านี้หายากมาก จนอาจไม่เห็นการเพิ่มขึ้นที่ชัดเจนเป็นเวลาหลายสิบปี
CAT ส่วนใหญ่ที่สังเกตพบจนถึงตอนนี้ เครื่องบินที่ออกแบบในปัจจุบันสามารถทนได้ ดังนั้นแม้ CAT จะเพิ่มขึ้น ก็อาจไม่ทำให้เครื่องตกหรืออุบัติเหตุอื่น ๆ เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
มีข้อความว่า “รายงาน Prosser ระบุว่าหนึ่งในสาเหตุหลักของการเพิ่มขึ้นของ CAT คือการมีกำลังมากขึ้นของกระแสลมกรดที่ขับเคลื่อนโดยภาวะโลกร้อน เมื่ออุณหภูมิโลกสูงขึ้น ความชันของอุณหภูมิระหว่างเส้นศูนย์สูตรกับขั้วโลกยิ่งเด่นชัดขึ้น กระแสลมกรดจึงแรงขึ้นและทำให้ความเป็นไปได้ของความปั่นป่วนเพิ่มขึ้น”
แต่ผมเข้าใจว่าเพราะขั้วโลกได้รับผลกระทบจากภาวะโลกร้อนมากกว่า กระแสลมกรดจึงกำลังอ่อนลง นั่นผมเข้าใจผิดหรือเปล่า?
ในความเป็นจริงมีการแกว่งและความสัมพันธ์ทางไกลหลายแบบ และสิ่งเหล่านี้เองก็ได้รับผลกระทบจากภาวะโลกร้อน รวมถึงกำหนดความชันของอุณหภูมิตามภูมิภาคและฤดูกาล
สิ่งอย่าง QBO, เอลนีโญ/ลานีญา, และเหตุการณ์แรงบิดจากภูเขา สามารถเคลื่อนย้ายและเปลี่ยนแปลงความร้อนบริเวณโทรโพพอสเฟียร์ได้ในเวลาอันสั้น จึงทำให้เห็นความแปรปรวนมากขึ้นที่ปลายทั้งสองด้านของสเปกตรัม
ขั้วโลกอุ่นขึ้นเร็วกว่าบริเวณเส้นศูนย์สูตร ดังนั้น ความชันของอุณหภูมิ ทั่วโลกจึงลดลง
ผลก็คือไม่เพียงแต่กระแสลมกรดจะอ่อนลงเท่านั้น แต่รูปแบบสภาพอากาศยังมีเสถียรภาพมากขึ้น ทำให้เกิดช่วงที่ภัยแล้งหรือน้ำท่วมยืดเยื้อยาวนานขึ้น
จนกระทั่งเดือนที่แล้วที่ในที่สุดผมได้อ่าน Consider Phlebas นิยาย Culture เล่มแรกของ Ian M. Banks ผมไม่เคยได้ยินคำว่า Clear Air Turbulence มาก่อน
พอมาดูตอนนี้ มันเป็นชื่อยานโจรสลัดอวกาศที่สมบูรณ์แบบเลย
https://en.wikipedia.org/wiki/Clear_Air_Turbulence_(album)
ขอโปรโมตแบบหน้าด้าน ๆ หน่อย ผมทำงานที่ SkyPath(https://skypath.io)
เราเฝ้าระวังและรวบรวม ข้อมูล CAT แบบเรียลไทม์จากเที่ยวบินหลายพันเที่ยว และใช้โมเดล AI คาดการณ์เหตุการณ์ CAT
นักบินพอใจกับโซลูชันของเรามาก เราเซ็นสัญญากับสายการบินหลักหลายแห่งในสหรัฐฯ แล้ว และกำลังทำโปรแกรมประเมินผลจริงกับสายการบินอื่นอีกหลายแห่ง
ผมสงสัยว่าข้อมูลที่แพตช์แล้วน่าจะต้องเข้าไปอยู่ในระบบนักบินอัตโนมัติสักวันหนึ่ง กระบวนการนั้นเป็นอย่างไร
การรับรองเกี่ยวข้องอะไรตรงนี้? หมายความว่ามีข้อสงสัยเรื่องแหล่งที่มาของข้อมูลหรือเปล่า?
มีใครรู้ไหมว่างานวิจัยเรื่อง การตรวจจับ CAT ด้วย LIDAR มีความเป็นไปได้แค่ไหน? งานวิจัยเมื่อเดือนตุลาคมปีที่แล้วอ้างว่าพบวิธีตรวจจับ CAT ล่วงหน้าด้วย LIDAR: http://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2023Photo..10.1185Z/abstrac...
เทคโนโลยีแบบนี้น่าจะสุดยอดมาก และถ้าการเพิ่มขึ้นของความปั่นป่วนเป็นเรื่องจริง ผมคิดว่ามันโยงได้ง่ายกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ รวมถึงการที่แปซิฟิกและแอตแลนติกอุ่นขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้เพราะกฎจำกัดกำมะถันในเชื้อเพลิงเรือขนส่งสินค้า แต่นั่นก็ออกนอกประเด็นของหัวข้อนี้ไปแล้ว
การเดินทางทางอากาศที่เพิ่มขึ้น ทั่วโลกก็เป็นปัจจัยใหญ่ จำนวนเหตุการณ์รวมย่อมต้องเพิ่มขึ้นอยู่แล้ว
จำนวนเที่ยวบินพาณิชย์เพิ่มเป็นสองเท่าระหว่างปี 2004 ถึง 2019 และคาดว่าแนวโน้มนี้จะดำเนินต่อไปอีกระยะหนึ่ง
นี่อาจเป็น อคติจากเที่ยวบินที่เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต ได้ไหม? เมื่อเที่ยวบินที่มี Wi‑Fi เพิ่มขึ้น และมีคนโพสต์ลงโซเชียลมากขึ้น อาจเป็นแค่การรับรู้ของสาธารณะที่เพิ่มขึ้นก็ได้
อย่างที่พูดไปก่อนหน้า สิ่งที่ถูกบันทึกมีแค่สถิติเกี่ยวกับเหตุการณ์เท่านั้น ถ้าเหตุการณ์ที่มีความเสียหายหรือการบาดเจ็บไม่ได้เพิ่มขึ้นเมื่อคิดเป็นอัตราต่อเที่ยวบิน ก็คงยากจะมองว่าเป็นแนวโน้ม
ผมเกลียดการบินจริง ๆ และพอเจอความปั่นป่วนก็กลัวมาก แต่เคยมีนักข่าวคนหนึ่งในประเทศของเราที่มีประสบการณ์เป็นนักบินด้วย พูดในทีวีว่าช่วงที่เจอความปั่นป่วนเป็นหนึ่งในช่วงเวลาที่ปลอดภัยที่สุดบนเครื่องบิน
ผมจำเหตุผลไม่ได้ มีใครที่รู้ด้านนี้ช่วยยืนยันหรือโต้แย้งได้ไหม?
เพียงแต่การเจอการสั่นเบา ๆ บนเครื่องบินขนาดใหญ่สมัยใหม่ไม่เป็นอันตรายต่อโครงสร้างเครื่องบินหรือผู้โดยสารที่รัดเข็มขัดอย่างถูกต้อง
ถึงอย่างนั้น โดยเฉพาะถ้าขึ้นเครื่องบินขนาดเล็ก ก็ต้องคาดเข็มขัดนิรภัยเสมอ ตัวอย่างเช่น wake turbulence เป็นความเสี่ยงค่อนข้างมากต่อเครื่องบินขนาดเล็กจริง ๆ
ปัญหามักเกิดตอนอยู่ใกล้พื้นดิน การขึ้นและลงจอด เป็นช่วงเปลี่ยนผ่านระหว่างการบินกับไม่บิน จึงเป็นช่วงเวลาที่อันตรายที่สุด
https://www.youtube.com/watch?v=--LTYRTKV_A
ถ้าผิด คนอื่นคงช่วยแก้ให้ แต่เท่าที่ผมรู้ ครั้งสุดท้ายที่เครื่องบินโดยสารพาณิชย์ขนาดใหญ่สูญหายจากความปั่นป่วนคือปี 1966
https://en.wikipedia.org/wiki/BOAC_Flight_911
https://askthepilot.com/questionanswers/turbulence/
หัวข้อนี้ถ้าถูก code-switching ด้วยสไตล์การพูดแบบ Bay Area หรือ NYC ก็คงถูกมองว่าเป็นปฏิกิริยาปกติ แต่พอฟังดูเหมือนมาจาก แฟนด้อมของสายการบิน บางกลุ่ม เลยดูเป็นหัวข้อที่โดนตีกลับเยอะ
ไม่ได้หมายความว่าเรื่องใดเรื่องหนึ่งในสองอย่างนั้นเกิดขึ้นจริง แต่บางครั้งมันก็ดูเป็นแบบนั้นจริง ๆ