Có rất nhiều hiện tượng thời tiết xấu, nguy hiểm thường gặp mà có thể nhiều người biết đến như bão, dông mưa, gió mạnh, gió giật, mây thấp, mưa phùn, sương mù làm giảm tầm nhìn…ảnh hưởng đến giai đoạn tàu bay cất và hạ cánh. Tuy nhiên, trong quá trình bay bằng ổn định, dù thời tiết tốt, trời quang mây tạnh nhưng máy bay vẫn bị xóc, rung, lắc hoặc thậm chí là rơi tự do trong một thời gian ngắn. Nguyên nhân là do sự nhiễu động không khí. Vậy nhiễu động là gì? Nó có thực sự nguy hiểm? Tại sao chuyến bay này lại xóc hơn những chuyến khác, dù cùng chặng?

Hình ảnh máy bay trong điều kiện nhiễu động trời trong (CAT)

Nhiễu động không khí là hiện tượng không khí chuyển động rối hoặc hỗn loạn trong một khu vực không gian của khí quyển. Mọi tàu bay đều có thể bị tác động khi đi vào các khu vực có nhiễu động không khí, tàu bay trọng lượng nhỏ sẽ bị ảnh hưởng lớn hơn so với tàu bay trọng lượng lớn. Ảnh hưởng của nhiễu động không khí tới tàu bay có các mức độ rất khác nhau, từ sự rung lắc nhẹ đến sự gia tăng tốc độ thăng, giáng mạnh tàu bay hay xoay, lật nghiêng đột ngột gây chấn thương nghiêm trọng cho hành khách và phi hành đoàn, thậm chí làm mất kiểm soát tàu bay tạm thời. Không chỉ nguy hiểm cho an toàn bay, hiện tượng nhiễu động còn tác động lớn đến hiệu quả khai thác bay do tàu bay phải thay đổi lộ trình bay.

Nhiễu động không khí có thể xuất hiện ở bất cứ độ cao nào trong khí quyển và trong các điều kiện khí tượng khác nhau như hiện tượng nhiễu động trời trong (Clear Air Turbulance– CAT), sóng núi (Moutain Waive), nhiễu động trong mây đối lưu...

Nhiễu động trời trong (Clear Air Turbulence- CAT) là sự chuyển động hỗn loạn của không khí trong điều kiện trời quang mây, thường xảy ra ở các khu vực chèn giữa các khối không khí di chuyển với tốc độ rất khác nhau. Nhiễu động trời trong thường xảy ra ở khu vực gần các dòng chảy xiết không khí (Jet stream- Jet) gần lớp biên tầng đối lưu của khí quyển hay lớp đối lưu hạn (tropopause)– độ cao khoảng 7km– 12km trên khu vực Cực và 10– 16km ở khu vực Xích đạo. Vùng CAT chủ yếu được dùng để chỉ nhiễu động liên quan đến dòng chảy xiết (Jet). Dòng Jet là dòng không khí hẹp chuyển động với tốc độ cao trong ‘bức tranh’ của hoàn lưu khí quyển ở quy mô toàn cầu. Vận tốc ở lõi dòng Jet có thể lên đến 300km/h. Sự chênh lệch lớn về vận tốc chuyển động của không khí giữa lõi dòng Jet với khu vực lân cận theo cả phương ngang và phương đứng tạo ra những vùng nhiễu động mạnh.

Hình ảnh minh họa về dòng JET (dòng gió có tốc độ 80kt trở lên)

Cường độ nhiễu động được phân thành 4 loại như sau: Nhiễu động nhẹ (light): Máy bay bị rung lắc nhẹ; Nhiễu động vừa (moderate): Khó đi lại trong máy bay; Nhiễu động mạnh  (severe): Các vật không cột chặt trên máy bay bị di dời chỗ; Nhiễu động dữ dội (extreme): Máy bay bị rung lắc dữ dội. Quá trình này kéo dài có thể gây hư hỏng máy bay và gây tai nạn. Tuy nhiên trong dự báo cường độ CAT chỉ chỉ ra cường độ vừa và mạnh.

 Vùng CAT thể hiện bằng đường nét đứt màu đỏ và cường độ của vùng CAT được chú thích ở hộp góc dưới bên trái

Trước mỗi chuyến bay tổ lái được các trung tâm khí tượng AMO cung cấp thông tin dự báo thời tiết nguy hiểm dọc đường bay SIGWX (significant weather) thông qua hệ thống thu dữ liệu thô được phát hành từ trung tâm dự báo vùng toàn cầu (WAFC- World Area Forecast Centres) WAFC London và WAFC Washington bao gồm các thông tin như vị trí, độ cao, hướng và vận tốc của dòng gió Jet; cường độ và mực dưới và mực trên của vùng CAT; thông tin về tính chất và độ cao vùng mây Cb; độ cao đỉnh tầng đối lưu... Khi nhìn vào bản đồ SIGWX, tàu bay có thể lợi dụng dòng Jet để giảm chi phí nhiên liệu trong trường hợp bay xuối dòng hay bay tránh hoặc vòng chui qua dưới dòng Jet để tránh tác động không mong muốn.

Bản đồ SIGWX 06 UTC ngày 16/03/2022 được cung cấp bởi Trung tâm KTHK Nội Bài do WAFC London phát hành

Nhiễu động trời trong không thể nhìn thấy bằng mắt thường, cũng không thể phát hiện được trên radar thời tiết. Vì vậy, phi công thường sẽ dựa vào báo cáo từ các máy bay khác hoặc theo dõi các bản tin dự báo, cảnh báo dựa trên phân tích hoàn lưu khí quyển và dòng chảy xiết chặng tàu bay đi qua.

Ngày 26 tháng 5/2013 chuyến bay HAN-BKK của VNA, chuyến bay SQ-308/ tàu bay Airbus A380-800 của Singapore Airline gặp sự cố tương tự trên đường bay từ Singapore đi UK khi gặp CAT khiến tàu bay bị ‘rơi đột ngột’ khỏi mực bay bằng 100ft (~ 30m) khiến 7 hành khách bị thương nhẹ. Chuyến bay VN535 của VNA Hanoi – Paris ngày cuối tháng 10/2010 gặp nhiễu động rung lắc mạnh trên đường bay khiến hơn 20 người (tiếp viên và hành khách) bị thương trong đó có trường hợp phải điều trị xương tại bệnh viện, điều đáng nói là họ đều đang không thắt dây an toàn. Hay tàu bay Airbus A320 của Bamboo Airways số hiệu QH212 khởi hành từ TP. HCM đi Hà Nội, trong lúc đang bay ở độ cao 31.000 feet (xấp xỉ 9.449 mét), đã gặp vùng nhiễu động trời trong khiến máy bay bị rung lắc khiến toàn bộ đồ ăn rơi xuống sàn máy bay.

Sự cố máy bay rung lắc khiến thức ăn rơi vãi trên máy bay Bamboo Airway

Mặc dù CAT tương đối phổ biến và thường vô hại. Thông thường, máy bay sẽ bị rung, lắc như kiểu ôtô đi vào khu vực ổ gà trên đường bộ. Nó đem lại cho hành khách một trải nghiệm khó chịu, nhưng không làm rơi máy bay. Đôi khi đi vào vùng nhiễu động, hành khách thấy máy bay đang rơi tự do hoặc chao đảo. Tuy nhiên trên thực tế, máy bay vẫn hoàn toàn an toàn. Đó cũng là lý do các tiếp viên luôn yêu cầu hành khách thắt dây an toàn, ngồi tại ghế khi đi qua vùng nhiễu động cũng như trong suốt chuyến bay.

                                                                                              Nguyễn Văn Tâm Tân