Viaggi aerei, turbolenze e cambiamento climatico: esiste un legame?

Negli ultimi anni, i viaggi aerei sembrano essere diventati più turbolenti, e anche i piloti riportano sempre più episodi di turbolenza a bordo, con un aumento anche della gravità dei singoli eventi. Il cambiamento climatico può aumentare le turbolenze aeree, rendendo più forti e frequenti le turbolenze anche in cieli senza nuvole
di Tommaso Alberti e Anita Grezio
tratto da INGVAMBIENTE

Il volo SQ381 della Singapore Airlines che, partito da Londra il 20 maggio, ha incontrato una turbolenza severa sopra il golfo del Myanmar, ha riproposto la discussione sulle cause e sul ruolo del cambiamento climatico nell’aumento della possibilità di incontrare le cosiddette turbolenze di aria chiara. La maggior parte dei voli incontra turbolenza, il loro aumento potrebbe interessare non solo i voli intercontinentali!

Cos’è la turbolenza aerea?

La turbolenza aerea è un fenomeno atmosferico che si verifica quando masse d’aria si muovono a velocità diverse, creando correnti verticali irregolari e instabili. Questa condizione può provocare improvvisi movimenti dell’aereo, causando disagi ai passeggeri e, in casi estremi, rappresentare un pericolo per la sicurezza del volo.

La turbolenza viene divisa in base ai fenomeni atmosferici che la producono e si può classificare in:

turbolenza convettiva: è causata dai moti verticali dell’aria. E’ il tipo più comune di turbolenza ed è associata a nuvole temporalesche o al riscaldamento disuguale della superficie terrestre da parte del sole che provoca variazioni di densità dell’aria e conseguentemente correnti ascendenti e/o discendenti;

turbolenza meccanica: è generata dal flusso d’aria che passa su grandi ostacoli. Il fluire uniforme dell’aria viene quindi disturbato dalle irregolarità del suolo, come le montagne;

turbolenza di scia: è prodotta dal passaggio attraverso l’aria di un aereo, spesso osservata nelle fasi di decollo e/o atterraggio;

turbolenza di aria chiara (detta anche Clear Air Turbulence): è associata ad un’ atmosfera libera da nubi. Avviene spesso in presenza di correnti a getto, che si creano dall’incontro di fronti a temperature diverse. Scorrono principalmente da ovest verso est in entrambi gli emisferi per diverse migliaia di chilometri, con una velocità che va dai 150 fino agli oltre 450 km/h.

L’intensità di una turbolenza

La turbolenza ha diversi livelli di intensità, che richiede ai piloti di valutare il rischio e  prendere decisioni appropriate.

In caso di piccole variazioni nell’altitudine dell’aereo i passeggeri possono avvertire lievi movimenti, ma non vi è pericolo per la sicurezza e la turbolenza viene considerata leggera. Quando avvengono variazioni più pronunciate i movimenti dell’aereo sono più evidenti, i passeggeri avvertono scosse e può risultare difficile camminare. In questo caso, la turbolenza viene definita moderata. Durante una forte turbolenza, invece, si verificano grandi e improvvisi cambiamenti nell’altitudine e/o nella rotta dell’aereo. In questo caso i passeggeri possono essere sbalzati dai loro posti senza le cinture di sicurezza allacciate, e vi è un rischio maggiore di danni strutturali. Una turbolenza estrema è rara ma è estremamente pericolosa perché movimenti molto violenti rendono il controllo dell’aereo molto difficile.

In generale, il numero di ore trascorse in una condizione di turbolenza peggiore generalmente diminuisce con l’aumentare della forza della turbolenza, perché la turbolenza più forte è anche più rara. La probabilità di incontrare turbolenze moderate o forti è più grande sugli oceani rispetto ai continenti e nelle regioni montuose come le Ande e le Montagne Rocciose. In particolare, gli oceani equatoriali presentano una banda di turbolenze moderate o forti. Anche alle medie latitudini si incontrano queste turbolenze. La possibilità di imbattersi in esse tra 30°N e 60°N nell’emisfero settentrionale è circa il doppio rispetto alle corrispondenti latitudini dell’emisfero sud.

A causa del ciclo stagionale, l’autunno e l’inverno hanno più turbolenza rispetto alla primavera e all’estate.

Turbolenza e cambiamento climatico

Studi recenti suggeriscono che il riscaldamento globale potrebbe aumentare la frequenza e l’intensità della turbolenza in aria chiara. Il cambiamento climatico, infatti, altera il riscaldamento della superficie terrestre e degli oceani modificando la distribuzione termica e dinamica dei vari strati dell’atmosfera. In questo modo si creano condizioni favorevoli all’ aumento  delle variazioni verticali di vento, un fattore cruciale per lo sviluppo della turbolenza.

Già nel 2013  i modelli climatici sono stati utilizzati per prevedere l’effetto del riscaldamento globale sulle turbolenze in atmosfera libera da nubi lungo le principali rotte aeree transatlantiche. I risultati hanno indicato che, entro la metà del XXI secolo, la turbolenza moderata potrebbe aumentare del 10-40%, mentre quella forte potrebbe aumentare fino al 170%. Tali proiezioni sono basate sull’analisi delle variazioni nella corrente a getto. Questa corrente atmosferica è costituita da una stretta fascia di venti forti che si trovano a circa 10 km di altitudine e che giocano un ruolo fondamentale nella generazione di turbolenze.

L’Aumento della turbolenza e le sue implicazioni globali

Alcuni studi basati su serie storiche e focalizzati sul Nord Atlantico, hanno mostrato un significativo aumento dal 1979 ad oggi della possibilità di incontrare turbolenza di aria chiara, che sono diventate più frequenti del 55%.

Sul settore Europeo invece condizioni favorevoli allo sviluppo di turbolenza moderata o forte sono diventate più frequenti nello spazio aereo sopra il Regno Unito e il Nord Europa, specialmente in condizioni di cielo sereno. Questo significa che prevedere dove e quando si verificheranno le turbolenze è diventato più difficile. Infatti, i modelli meteorologici faticano a prevedere accuratamente queste condizioni, e spesso ci si deve affidare ai rapporti dei piloti che volano in queste aree.

Oltre ai grandi cambiamenti osservati nel Nord Atlantico e in ​​Europa, ci sono cambiamenti statisticamente significativi negli Stati Uniti e in Medio Oriente, nonché nell’oceano Atlantico meridionale, nell’oceano Pacifico orientale e settentrionale e nell’oceano Indiano. E anche altre aree come il Brasile settentrionale e parti della costa dell’Antartide mostrano aumenti della turbolenza in cieli limpidi negli ultimi quattro decenni.

Ciò è di grande importanza, poiché queste regioni coprono alcuni dei corridoi aerei più trafficati del mondo. Supponendo che le rotte di volo siano fisse, in un clima che cambia possiamo aspettarci voli più accidentati. Il percorso dei voli potrebbe diventare più complicato a causa della turbolenza da evitare. Verrebbero così prolungati i tempi di volo con aumento del consumo di carburante ed emissioni di CO2. Tutto questo, a sua volta, potrebbe fornire un feedback positivo per cui queste emissioni aggiuntive potrebbero effettivamente accelerare il riscaldamento globale.

I ricercatori stimano che le turbolenze destinate ad aumentare maggiormente in frequenza siano quelle forti. Se in passato durante un volo sull’oceano i minuti trascorsi in gravi turbolenze erano 10, in futuro potrebbero diventare 20 o 30 .  In termini di variazione temporale, a livello globale gli eventi con turbolenza moderata o forte saranno più frequenti in estate e in inverno.

Implicazioni per l’aviazione e strategie di mitigazione

L’aumento della turbolenza ha diverse implicazioni per l’aviazione. Prima di tutto può causare maggiori disagi ai passeggeri, con potenziali conseguenze sulla sicurezza e sull’efficienza dei voli. Gli aeromobili potrebbero dover affrontare più frequentemente turbolenze intense, con il rischio di danni strutturali e l’aumento dei costi operativi dovuti a deviazioni di rotta e consumi di carburante più elevati. Inoltre, l’evoluzione delle condizioni atmosferiche richiede un aggiornamento continuo delle tecnologie di rilevamento e previsione delle turbolenze.

Per mitigare gli effetti del cambiamento climatico sulla turbolenza aerea, le compagnie aeree e le autorità dell’aviazione stanno adottando diverse misure. Tra queste, l’implementazione di sistemi di previsione più avanzati, l’addestramento dei piloti per la gestione della turbolenza e l’uso di rotte più sicure e meno esposte a condizioni atmosferiche avverse. Inoltre è essenziale che la ricerca continui per comprendere meglio le dinamiche atmosferiche e per sviluppare nuove tecnologie e strategie a lungo termine.