يؤدي ارتفاع درجات الحرارة على كوكبنا إلى صعوبة إقلاع الطائرات في مطارات معينة ، مما يمثل تحديًا آخر للطيران المدني. ومع تزايد تواتر موجات الحر ، يمكن أن تمتد المشكلة إلى المزيد من الرحلات الجويةو إجبار شركات الطيران على ترك الركاب على الأرض.
يقول بول ويليامز ، أستاذ علوم الغلاف الجوي في جامعة ريدينغ في المملكة المتحدة: “التحدي الأساسي الذي يواجه أي طائرة أثناء إقلاعها هو أن الطائرات ثقيلة جدًا ، وأن الجاذبية تريد إبقائها على الأرض”. “من أجل التغلب على الجاذبية ، يجب أن يولدوا قوة رفع ، وهو الغلاف الجوي الذي يدفع الطائرة لأعلى.
“يعتمد الرفع على عدة عوامل ، ولكن من أهمها درجة حرارة الهواء – ومع ارتفاع درجة حرارة الهواء يتمدد ، وبالتالي يقل عدد الجزيئات المتاحة لدفع الطائرة لأعلى.
قال ويليامز إن الطائرات تحصل على قوة رفع أقل بنسبة 1٪ مع كل 5.4 درجة فهرنهايت (3 درجات مئوية) من ارتفاع درجة الحرارة.
وقال: “هذا هو السبب في أن الحرارة الشديدة تجعل إقلاع الطائرات أكثر صعوبة – وفي بعض الظروف القاسية حقًا يمكن أن يصبح الأمر مستحيلًا تمامًا”.
تؤثر المشكلة بشكل خاص على المطارات على ارتفاعات عالية ، حيث يكون الهواء أرق بشكل طبيعي ، وفي وجود مدارج قصيرة ، مما يترك مساحة أقل للطائرة لتسريعها. وفقًا لوليامز ، إذا كانت الطائرة تتطلب 6500 قدمًا من المدرج عند 68 درجة فهرنهايت (20 درجة مئوية) ، فستتطلب 8200 قدم عند 104 درجة (40 درجة مئوية).
“لا يزال عالميًا”
بحث ويليامز وفريقه في البيانات التاريخية من 10 مطارات يونانية ، تميزت جميعها بدرجات حرارة عالية في الصيف ومدارج قصيرة. لقد وجدوا ارتفاعًا في درجة الحرارة بمقدار 1.35 درجة فهرنهايت (0.75 درجة مئوية) لكل عقد منذ السبعينيات.
قال ويليامز: “وجدنا أيضًا انخفاضًا في الرياح المعاكسة على طول المدرج ، بمقدار 2.3 عقدة في كل عقد”. “الرياح المعاكسة مفيدة للإقلاع ، وهناك بعض الأدلة على أن تغير المناخ يسبب ما يسمى” السكون العالمي “، ولهذا السبب يبدو أن الرياح تتباطأ.”
ثم وضع الفريق درجات الحرارة والرياح المعاكسة هذه في آلة حاسبة لأداء إقلاع الطائرات لمجموعة متنوعة من أنواع الطائرات المختلفة ، بما في ذلك طائرة إيرباص A320 – إحدى أشهر الطائرات في العالم.
يقول ويليامز: “ما وجدناه هو أن الحد الأقصى لوزن الإقلاع قد انخفض بمقدار 280 رطلاً (127 كيلوجرامًا) كل عام – وهذا يعادل تقريبًا وزن راكب واحد بالإضافة إلى حقيبته ، مما يعني أنه يمكن حمل راكب واحد أقل كل عام”.
منذ طرحها في عام 1988 حتى عام 2017 ، كانت A320 ستشهد انخفاض وزن إقلاعها الأقصى بأكثر من 8000 رطل في مطار جزيرة خيوس الوطني ، المطار الرئيسي في الدراسة ، والذي يبلغ طول مدرجه أقل من 5000 قدم (1500 متر).
يوجد أيضًا في مطار لندن سيتي ، في الحي المالي بالعاصمة البريطانية ، مدرج يبلغ طوله أقل من 5000 قدم. خلال موجة الحر في عام 2018 ، اضطرت أكثر من 12 رحلة جوية إلى ترك الركاب على الأرض من أجل الإقلاع بأمان. وشهدت إحدى الرحلات ارتطام ما يصل إلى 20 شخصًا.
في عام 2017 ، تم إلغاء عشرات الرحلات بالكامل على مدار أيام قليلة في مطار سكاي هاربور الدولي في فينيكس ، حيث وصلت درجات الحرارة إلى 120 درجة فهرنهايت (48.8 درجة مئوية) ، وهي أعلى من درجة حرارة التشغيل القصوى للعديد من طائرات الركاب.
تتوقع دراسة من جامعة كولومبيا أنه بحلول عام 2050 ، ستتحمل طائرة نموذجية ضيقة الجسم مثل بوينج 737 قيودًا متزايدة على الوزن بنسبة تتراوح من 50٪ إلى 200٪ خلال أشهر الصيف في أربعة مطارات أمريكية رئيسية: لاغوارديا ، ومطار ريغان الوطني ، ودنفر الدولي ، وسكاي هاربور.
الحلول الممكنة
لحسن الحظ ، شركات الطيران ليست عاجزة عن معالجة هذه القضية.
يقول ويليامز: “هناك الكثير من الحلول مطروحة على الطاولة”. “قد يكون أحدها هو تحديد مواعيد المغادرة بعيدًا عن الجزء الأكثر حرارة من اليوم ، مع المزيد من المغادرين في الصباح الباكر وفي وقت متأخر من المساء ، وهو تكتيك مستخدم بالفعل في المناطق الساخنة مثل الشرق الأوسط.”
يقول ويليامز إن الطائرات الأخف وزناً أقل تأثراً بالمشكلة ، لذلك يمكن أن يسرع هذا من اعتماد المواد المركبة مثل ألياف الكربون لهياكل الطائرات.
في غضون ذلك ، تقدم الشركات المصنعة مثل Boeing بالفعل خيارًا “ساخنًا وعاليًا” على بعض طائراتهم ، لشركات الطيران التي تخطط لاستخدامها على نطاق واسع في المطارات عالية الارتفاع ودرجات الحرارة المرتفعة. يوفر الخيار قوة دفع إضافية وأسطح ديناميكية هوائية أكبر للتعويض عن فقدان المصعد ، دون تغيير في النطاق أو سعة الركاب.
بالطبع ، سيكون النهج الأكثر تشددًا هو إطالة المدارج ، على الرغم من أن هذا قد لا يكون ممكنًا في جميع المطارات.
في بعض الحالات ، حيث لا يمكن تطبيق أي من هذه الحلول ، سيتعين على الركاب ببساطة التخلي عن مقاعدهم. ولكن ، كما يقول ويليامز ، سيظل هذا يمثل مشكلة كبيرة في المستقبل القريب ، على الأقل: “من النادر أن يصطدم الناس بالطائرة لأنها شديدة الحرارة وستظل نادرة. معظم الطائرات ليس لها وزن إقلاعها الأقصى أبدًا ، لذلك سيحدث هذا في حالات هامشية – معظمها مطارات ذات مدارج قصيرة ، على ارتفاعات عالية ، وفي الصيف ، “كما يقول.
ومع ذلك ، قد يكون المستقبل على المدى الطويل أكثر صعوبة ، يضيف: “لا أعتقد أنه سيكون مشكلة كبيرة للصناعة ، لكنني أعتقد أن الأدلة قوية على أنها ستزداد سوءًا.”
(الصورة العلوية: درجات الحرارة المرتفعة وموجات الحر تشوه صورة طائرة ركاب أثناء إقلاعها في مطار رونالد ريغان الوطني بواشنطن العاصمة في أغسطس 2002. Credit: PAUL J. RICHARDS / AFP via Getty Images
لمزيد من أخبار CNN والنشرات الإخبارية ، قم بإنشاء حساب على CNN.com