Phía trước là bầu trời... nhiễu động

Ngày 14-6-2023, báo Strait Times của Singapore đăng bài viết cảnh báo tình trạng nhiễu động không khí ở nhiều nơi đã gia tăng gấp rưỡi so với 40 năm trước. 

Gần tròn một năm sau, ngày 21-5-2024, một chuyến bay của Singapore Airlines gặp tai nạn nghiêm trọng do nhiễu động không khí khiến 1 hành khách qua đời. 

Chưa đầy một tuần sau, tới lượt máy bay của Qatar Airways gặp vùng nhiễu động trên đường từ Doha đến Dublin, khiến 12 hành khách và thành viên phi hành đoàn bị thương hôm 26-5.

Có vẻ các nhà khoa học không cảnh báo suông về liên hệ giữa biến đổi khí hậu và nhiễu động không khí.

Xác định "thủ phạm"

Phát biểu trong chương trình "Face the Nation" ngày 26-5 của kênh truyền hình CBS (Mỹ), Bộ trưởng Giao thông Vận tải Mỹ Pete Buttigieg nhận định biến đổi khí hậu góp phần làm tăng các sự cố nhiễu động trên các chuyến bay và tình trạng này "đang diễn ra thường xuyên và nghiêm trọng hơn".

Chẳng hạn, những cơn bão ngày càng dữ dội hơn khiến số chuyến bay gặp nhiễu động không khí tăng lên khoảng 15% tại Mỹ, tác động đến ngành vận tải Mỹ, ảnh hưởng cả hành khách cả trong nước lẫn quốc tế.

Một báo cáo ở Mỹ năm 2023 cho biết mỗi năm có khoảng 65.000 trường hợp máy bay gặp nhiễu động ở mức độ trung bình hoặc lớn hơn, và 5.500 trường hợp nhiễu động ở mức độ nghiêm trọng trở lên.

Tiến sĩ Mark Prosser ở Đại học Reading (Anh) và cộng sự đã phân tích dữ liệu khí quyển thu thập trong hơn 40 năm qua và nhận thấy nhiều khu vực ghi nhận mức độ nhiễu động tăng cao bất ngờ. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Geophysical Research Letters.

Lấy ví dụ một vị trí thuộc tuyến không lưu nhộn nhịp nhất nhì thế giới phía bắc Đại Tây Dương, nhóm cho biết tổng thời gian xảy ra nhiễu động không khí ở mức độ nghiêm trọng hằng năm đã từ 17,7 giờ năm 1979 lên 27,4 giờ vào năm 2020, tăng gấp rưỡi. 

Cũng tại vị trí này, những vụ nhiễu động ở mức vừa phải tăng 37% từ 70 lên 96,1 giờ/năm và nhiễu động nhẹ tăng 17% từ 466,5 lên 546,8 giờ/năm.

Các đường bay trên khu vực Bắc Đại Tây Dương có mức độ gia tăng số lượng những vụ nhiễu động cao nhất. Những tuyến bay bận rộn khác qua Mỹ, châu Âu, Trung Đông và nam Đại Tây Dương cũng chứng kiến tình trạng nhiễu động tăng đáng kể. 

Một dải nhiễu động không khí ở mức trung bình hoặc nghiêm trọng cũng được thấy rõ trên các đại dương dọc theo xích đạo.

Chuyện của bầu trời

Theo The Conversation, gần như mọi chuyến bay đều ít nhiều trải qua tình trạng nhiễu động không khí ở những dạng khác nhau. 

Ví dụ, nếu một máy bay cất hoặc hạ cánh phía sau một máy bay khác, gió từ động cơ và đầu cánh của máy bay phía trước có thể gây ra một dạng "nhiễu động do tàu bay" (wake turbulence) cho máy bay phía sau.

Ở gần mặt đất, có thể xảy ra nhiễu động do gió mạnh thổi qua khu vực gần sân bay. Ở độ cao lớn hơn, do gió ngược hoặc gió giật do dông bão cũng dễ gây nhiễu động.

Một dạng nhiễu động không khí khó dự đoán là "nhiễu động trời trong" (clear-air turbulence), phát sinh do sự chuyển động hỗn loạn của không khí trong điều kiện trời quang mây, thường xảy ra ở các khu vực chèn các khối không khí di chuyển với tốc độ chênh lệch. 

Nhiễu động trời trong xuất hiện ở khu vực các "dòng chảy xiết không khí" (jet stream) gần lớp biên tầng đối lưu của khí quyển tại độ cao khoảng 7-12km vùng cực hoặc 10-16km vùng xích đạo.

Giáo sư Todd Lane - nhà khoa học khí quyển tại Đại học Melbourne (Úc) - giải thích nếu ví bầu trời giống như đại dương thì hiện tượng nhiễu động cũng giống như sóng. 

Tuy nhiên, khi thế giới tiếp tục đốt nhiên liệu hóa thạch và nhiệt độ toàn cầu tăng lên không ngừng sẽ khiến các kiểu gió và dòng khí quyển (jet stream) trở nên khó đoán hơn. Từ đó, khu vực nhiễu động không khí cũng sẽ trở nên phức tạp hơn rất nhiều.

Riêng ở khu vực nhiệt đới, giáo sư Lane cho rằng phần lớn tình trạng nhiễu động ở các vùng nhiệt đới đều xuất phát từ dông bão. Với bầu không khí ấm hơn do biến đổi khí hậu, bầu khí quyển có thể chứa nhiều nước hơn dẫn đến những cơn dông bão dữ dội hơn. Rồi thì, dông bão hung hãn lại tạo ra nhiễu động hung hãn.

Tương tự, tạp chí AFAR Media trích lời tiến sĩ Robert Sharman từ Trung tâm Nghiên cứu khí quyển quốc gia Mỹ (NCAR) chỉ ra rằng nhiệt độ gia tăng do biến đổi khí hậu không chỉ làm tăng nhiễu động không khí ảnh hưởng các tuyến bay quen thuộc mà còn xúc tác cho nhiều loại nhiễu động khác như nhiễu động do luồng khí qua núi hay nhiễu động trên không do đối lưu dưới mây.

Nguy hiểm tới đâu?

Theo Cục Hàng không Liên bang Mỹ, trong các sự cố máy bay không gây tử vong, nhiễu động là nguyên nhân hàng đầu gây thương tích cho tiếp viên và hành khách. Đây cũng là một trong những loại tai nạn hàng không phổ biến nhất hiện nay.

Cụ thể, 163 người bị "chấn thương do nhiễu động nghiêm trọng" trên các chuyến bay đến hoặc đi từ các sân bay Mỹ từ năm 2009 đến năm 2022. 

Còn theo Trung tâm Nghiên cứu khí quyển quốc gia, tình trạng này khiến các hãng hàng không Mỹ - do bị thương, chậm trễ và thiệt hại - lên tới 500 triệu USD/năm.

Tuy nhiên theo CNN, máy bay dễ đi vào vùng nhiễu động hơn không có nghĩa là di chuyển đường hàng không kém an toàn hơn. Giáo sư khoa học khí tượng Paul Williams từ Đại học Reading (Anh) khẳng định máy bay sẽ không dễ... văng ra khỏi bầu trời.

Các máy bay được chế tạo theo thông số kỹ thuật rất cao, có thể chịu được tình trạng nhiễu động xấu nhất ngay cả trong tương lai. Giáo sư Williams cho rằng nếu nhìn lại xuyên suốt lịch sử của ngành hàng không sẽ thấy số vụ việc nhiễu động không khí gây chết người chỉ đếm trên đầu ngón tay.

Chia sẻ trên South China Morning Post, Jens Heider, một kỹ sư hàng không và phi công của Trung tâm hàng không và vũ trụ Đức, cho rằng thắt dây an toàn khi ngồi là cách tốt nhất để giảm thiểu nguy cơ chấn thương do nhiễu động không khí khi đi máy bay.

Thông thường, các phi công sẽ phát tín hiệu để đèn cài dây an toàn trong khoang hành khách sáng lên, bắt buộc hàng khách phải buộc dây an toàn trước khi vào khu vực nhiễu động không khí. Trong nhiều trường hợp, nếu vào vùng nhiễu động không khí mới thắt dây an toàn sẽ quá muộn và hành khách rất dễ loạng choạng, bị va đập và văng khắp cabin.

Một số website, như Turbli.com, đang thống kê tình trạng nhiễu động không khí cho phi công tham khảo trước mỗi chuyến bay. Trang web miễn phí, cung cấp cho phi công biểu đồ về tình trạng nhiễu động của chuyến bay họ sắp đi từ khi cất cánh đến khi hạ cánh. 

Kỹ sư Ignacio Gallego-Marcos hiện đang điều hành trang web cho biết dữ liệu của trang được lấy từ các mô hình thời tiết từ cơ quan uy tín NOAA của Mỹ và Met Office của Anh.

Ngoài ra, các phi công hiện đều được đào tạo về cách xử lý nhiễu động, có thể can thiệp bất cứ lúc nào ngay cả khi máy bay ở chế độ lái tự động. Các phi hành đoàn trong buồng lái khác bay cũng có thể hỗ trợ phối hợp với các cơ quan kiểm soát không lưu để đưa ra các phương án tốt nhất.

Theo Hiệp hội Công nghiệp vận tải hàng không Đức, điều này có thể có nghĩa là phi công luôn có thể chủ động bay cao hơn hoặc thấp hơn hoặc thậm chí chọn một đường bay khác nếu gặp vùng nhiễu động không khí.