Российские ученые научились предсказывать турбулентность при ясном небе
03
май
2017
Турбулентность при ясном небе – самая неприятная разновидность вихревых заносов, которые неожиданно возникают в безоблачном пространстве с отличной видимостью. Самолет попадает между воздушными потоками, которые очень сильно различаются по направлению и скорости движения, температуре и плотности. Именно с этим видом турбулентности столкнулся авиарейс SU-270 Москва – Бангкок авиакомпании "Аэрофлот", в результате чего пострадали 27 человек: 24 россиянина и трое подданных Таиланда. Они получили травмы различной степени тяжести.
Дело в том, что турбулентность при ясном небе невозможно выявить заранее, бортовое оборудование не может уловить приближение опасной зоны. Большинство травм, которые получают пассажиры и члены экипажа, связаны, главным образом, с тем, что у пилотов просто нет времени предупредить о надвигающейся "болтанке" и необходимости пристегнуться.
Ученые давно работают над методами дистанционного обнаружения турбулентности при ясном небе. Российские физики из НИЯУ МИФИ предлагают использовать для выявления зон возможной турбулентности установку "мюонный годоскоп", который позволяет отслеживать траектории мюонов в атмосфере. Мюоны это элементарные частицы, которые возникают в результате взаимодействия космических частиц (протонов и ядер) с атмосферой Земли. Пролетая через атмосферу, мюоны теряют энергию, и соответственно их поток изменяется. То, сколько энергии будет потеряно, зависит от характеристик вещества атмосферы там, где пролетает мюон. На потери влияют электромагнитные поля, температура, разреженность воздуха, содержание водяного пара. По характеру изменений мюонного потока можно отслеживать, описывать и предсказывать атмосферные процессы.
Принцип работы установки пояснил профессор Научно-образовательного центра НЕВОД НИЯУ МИФИ Игорь Яшин: «Годоскоп фиксирует изменения каждого мюона, и мы получаем картинку атмосферы, подобную рентгеновской. Сегодня у нас работает стационарный годоскоп УРАГАН, а также разработан мобильный вариант детектора».
Мюонный годоскоп УРАГАН
Характеристики прибора позволяют перевозить его для проведения наблюдений в любую точку планеты, для его питания достаточно небольшого электрогенератора или бытовой розетки.
«Установка разрабатывалась специально для анализа вариаций потока мюонов, в том числе, для отслеживания атмосферных процессов, и у нас большие надежды на то, что исследования турбулентности ясного неба будут востребованы. Основной вопрос для нас – это калибровка прибора на реальных событиях, — поясняет Игорь Яшин. — Мы можем отследить любые процессы в атмосфере, где есть масштабные изменения градиента плотности. В инциденте над Таиландом сообщают о 700 метровой "воздушной яме": это означает, что в этой зоне была очень большая разреженность воздуха, и при помощи годоскопа мы бы ее обязательно увидели. Используя мюонную диагностику, мы можем в режиме реального времени наблюдать за атмосферой, исследовать и прогнозировать развитие мощных атмосферных явлений на высотах вплоть до 15 километров. Необходимо только создать сеть однотипных приборов».
96
