Nhiễu động khí quyển - Hiện tượng thời tiết nguy hiểm đối với hoạt động bay

Nhiễu động khí quyển là hiện tượng xuất hiện những dòng không khí có kích thước khác nhau chuyển động rối loạn trên một phạm vi không gian nhất định. Đối với hoạt động bay, nhiễu động khí quyển là hiện tượng thời tiết nguy hiểm ảnh hưởng đối với hoạt động bay. Do chuyển động rối loạn của khí quyển tác động không đồng đều lên các phần thân máy bay nên tạo ra các rung lắc máy.

Theo tài liệu huấn luyện của Tổ chức khí tượng thế giới về các hiện tượng tượng thời tiết nguy hiểm đối với hoạt động bay (Aviation hazard - MWO/TD - No 1390, 2007), nhiễu động khí quyển là hiện tượng thời tiết nguy hiểm đối với hoạt động bay hơn các hiện tượng thời tiết nguy hiểm khác. Các tàu bay nhỏ chịu ảnh hưởng bởi nhiễu động mạnh ngay cả khi nhiễu động có cường độ nhẹ.

Theo Tổ chức hàng không dân dụng quốc tế (ICAO), cường độ nhiễu động được chia thành 04 cấp độ: Nhẹ, vừa, mạnh và dữ dội.

• Nhiễu động nhẹ (light): Mức độ ảnh hưởng nhẹ hơn so với cường độ vừa. Tàu bay bị rung lắc nhẹ.

• Nhiễu động vừa (moderate): tàu bay có thể thay đổi độ cao đột ngột nhưng vẫn có thể kiểm soát được; tốc độ của tàu bay bị ảnh hưởng nhẹ, đồng hồ gia tốc trên máy bay thay đổi từ 0.5 - 1g; đi lại trên tàu bay khó khăn, các đồ vật bị rơi, đổ, hành khách cảm nhậm được lực níu của các dây an toàn lên người.

• Nhiễu động mạnh (severe): Tàu bay thay đổi theo độ cao độ ngột và không thể kiểm soát trong thời gian ngắn; tốc độ của tàu bay bị ảnh hưởng mạnh, đồng hồ gia tốc trên tàu bay thay đổi lớn hơn 1.0 g. Đồ vật bị rơi, đổ; hành khách được ghì giữ bởi dây an toàn.

• Nhiễu động dữ dội (extreme): Mức độ ảnh hưởng nghiêm trọng hơn so với nhiễu động mạnh.

Hình ảnh minh họa tàu bay bị nhiễu động khí quyển mạnh

Dựa vào nguồn gốc gây ra nhiễu động, nhiễu động được phân thành các loại nhiễu động: Nhiễu động do đối lưu (convective turbulence); Nhiễu động cơ học (mechanical turbulence); nhiễu động do sóng núi (moutain wave); nhiễu động trời trong (CAT); nhiễu động dòng JET mực thấp trước đường Front lạnh (low level jets); nhiễu động do tàu bay (Wake vortices/wake turbulence).

1. Nhiễu động do đối lưu (convective turbulence):

Thường xuất hiện trong và quanh các đám mây dông; xuất hiện dưới chân các đám mây dông khi xuất hiện dòng giáng (microbust); hoặc khi bề mặt bị đốt nóng không đều nên các dòng không khí chuyển động đối lưu không đều. Bên cạnh sự ảnh hưởng của nhiễu động do đối lưu đối với tàu bay như đã nói ở trên, nhiễu động do đối lưu còn làm ảnh hưởng đến quá trình cất và hạ cánh của tàu bay như sai vị trí tiếp đất hoặc quỹ đạo dự kiến cất hạ cánh.

Hình ảnh minh họa ảnh hưởng nhiễu động do đối lưu nhiệt làm tàu bay hạ cánh trước thềm đường băng

Hiện tượng vi nổ (micro burst) làm tàu bay bay sai quỹ đạo và tiếp đất bên ngoài đường băng

2. Nhiễu động cơ học (mechanical turbulence) và sóng núi (wave moutain)

Nhiễu động cơ học và sóng núi thường hình thành do ma sát bề địa hình làm suy giảm tốc độ gió bề mặt. Cường độ của nhiễu động cơ học phụ thuộc vào cường độ gió, mức độ nhám của địa hình và trọng thái ổn định của khí quyển gần bề mặt. Thông thường, gió càng mạnh, bề mặt càng gồ ghề, bất ổn định khí quyển lớn thì nhiễu động càng mạnh.

Hình ảnh minh họa nhiễu động hình thành do ảnh hưởng bởi các tòa nhà cao tầng,
các công trình xây dựng gần đường cất hạ cánh

Hình ảnh sóng núi: các xoáy bên sườn khuất gió gây nhiễu động tàu bay

3. Nhiễu động trời trong (Clear air turbulence - CAT)

Nhiễu động trời trong thường xuất ở mực trung và mực cao trong các khu vực có độ đứt của gió (windshear). Như tên gọi của nó, nhiễu động trời trong thường xuất hiện trong khu vực không có mây hoặc có một dải mây mỏng tầng cao (mây Ci) nên khó khăn khi phát hiện bằng trực quan. Ở Việt Nam, nhiễu động trời trong thường xuất hiện vào các tháng mùa đông, mùa xuân trong các phân khu 2, 3 và 4 trong vùng thông báo bay Hà Nội khi dòng siết gió tây trên cao (dòng JET) dịch xuống phía nam với trục ở khoảng 24N - 25N.

4. Nhiễu động do tàu bay (wake turbulence)

Nhiễu động do tàu bay (wake turbulence) được hình thành do các xoáy hình thành trên bề mặt các cánh và chuyển động theo luồng không khí thổi ra phía sau của tàu bay. Mặc dù nhiễu động do tàu bay không phải là hiện tượng bắt nguồn từ yếu tố khí tượng nhưng các nhiễu động này gây ra sự thay đổi của yếu tố gió nên nhiễu động tàu bay cũng là đối tượng mà các dự báo viên quan tâm, theo dõi và cảnh báo. Để đảm bảo an toàn cho hoạt động bay, tổ bay được khuyến nghị nên giữ khoảng cách an toàn sau các tàu bay phía trước; các tàu bay nhỏ được khuyến nghị giữ khoảng cách an toàn xa hơn khoảng cách an của các tàu bay lớn.

Nhiễu động do tàu bay gây ra ở trên cao

Nhiễu động do tàu bay gây ra trong quá trình cất hạ cánh

Trung tâm Khí tượng hàng không - Tổng công ty Quản lý bay Việt Nam là đơn vị duy nhất tại Việt Nam chịu trách nhiệm bảo đảm dịch vụ khí tượng hàng không dân dụng theo đúng tiêu chuẩn ICAO và quy định của Pháp luật Việt Nam nhằm bảo đảm hoạt động bay an toàn, điều hòa, hiệu quả trong hai vùng thông báo bay Hà Nội, Hồ Chí Minh, nền không vận khu vực và quốc tế.

Trong các năm gần đây, Trung tâm khí tượng hàng không đã được đầu tư nhiều trang thiết bị khí tượng hiện đại, nghiên cứu khai thác nhiều nguồn số liệu khí tượng tin cậy, chất lượng như ảnh mây vệ tinh độ phân giải cao, radar thời tiết, sản phẩm dự báo thời tiết toàn cầu, các sản phẩm dự báo số… Cùng với đó, các dự báo viên được đào tạo bài bản, có nhiều kinh nghiệm, thường xuyên trao đổi và hợp tác quốc tế. Các bản tin dự báo, cảnh báo, các thông tin khí tượng quan trắc được cập nhật, cung cấp cho cơ quan không lưu, tổ bay, nhà khai thác tàu bay và các đối tượng khác luôn đảm bảo đầy đủ, chính xác, kịp thời, chất lượng cao cho suốt quá trình của một chuyến bay từ giai đoạn lập kế hạch, cất cánh, bay bằng và hạ cánh.

Bản tin SIGMET đồ họa cảnh báo nhiễu động trong FIR Hồ Chí Minh - Một trong những sản phẩm dự báo/cảnh báo nhiễu động đối với hoạt động bay của Trung tâm Cảnh báo thời tiết - Trung tâm Khí tượng hàng không

Nhiễu động khí quyển là một trong các hiện tượng thời tiết nguy hiểm mà các dự báo viên của Trung tâm khí tượng hàng không Nội Bài, Đà Nẵng, Tân Sơn Nhất và Trung tâm Cảnh báo thời tiết thuộc Trung tâm Khí tượng hàng không theo dõi liên tục 24/24, phát hành, tư vấn nhanh chóng, chính xác. Để nhận thông về nhiễu động khí quyển đối với hoạt động bay nhanh chóng, chính xác, kịp thời, các cơ quan không lưu, tổ bay và nhà khai thác các hãng hàng không trong và ngoài nước có thể liên hệ trực tiếp bộ phận trực dự báo hoặc truy cập vào sơ sở dữ liệu khí tượng hàng không của Trung tâm Khí tượng hàng không sau khi được cấp tài khoản và mật khẩu đăng nhập để được khai thác.                        

Nav-Gnoh