Här kan framtidens turbulens bli värst

Plötsliga och oförutsägbara rörelser i luften, turbulens, orsakar mer än 70 procent av alla väderrelaterade flygolyckor, enligt statistik från den amerikanska myndigheten National Transportation Safety Board.

Och när världen blir varmare kommer vi också att få mer turbulens.

– För varje grads uppvärmning ökar frekvensen för turbulens på norra halvklotet, säger Mohamed Foudad vid meteorologiska institutionen vid universitetet i Reading i England.

Han och hans kollegor har analyserat så kallad klarluftsturbulens, alltså turbulens som är osynlig både för piloter och för mätinstrument, från 1979 till 2020. De har också gjort prognoser med elva olika klimatmodeller för hur den kommer att förändras fram till nästa sekelskifte för en, två och tre graders uppvärmning jämfört med förindustriella temperaturer. Resultaten är publicerade i tidskriften Journal of Geophysical Research.

– Från 1979 till 2020 såg vi en positiv trend. Det innebär att frekvensen för turbulens ökar.

Beror det på klimatförändringarna?

– Inte i alla områden. Över norra Atlanten, till exempel, är det inte tydligt att det beror på utsläpp av växthusgaser, säger Mohamed Foudad.

– Men i Asien, norra Afrika och Nordamerika ser vi en ökning som hänger ihop med den globala uppvärmningen.

Flygplanens utsläpp av växthusgaser bidrar till att värma upp planeten, och samtidigt påverkar ett varmare klimat troligen flyget. Mer och värre turbulens gör flygresor obehagligare och farligare, både för passagerare och för kabinpersonal. Det blir dessutom dyrt för flygbolagen. Turbulens skadar och sliter på flygplanen så att de åldras i förtid, och orsakar också flygförseningar, ökade bränslekostnader och utsläpp.

Vissa typer av turbulens går att förutsäga och hantera, som turbulens vid bergskedjor, där luften tvingas att röra sig uppåt samtidigt som den dras nedåt av tyngdkraften.

– Denna turbulens är lätt att upptäcka eftersom vi vet att det händer i lä av en bergskedja. Så det är inget problem för flygplan att undvika, säger Bernhard Mehlig, professor i komplexa system vid Göteborgs universitet.

Det gäller även turbulens som uppstår i moln.

– Det kan ge mycket stark turbulens, framför allt i åskmoln. Men man ser turbulensen med hjälp av väderradar som mäter vattendroppar i luften, säger Bernhard Mehlig.

Den riktigt farliga turbulensen är i stället den osynliga klarluftsturbulensen, som drabbade planet på väg till Singapore, och som Mohamed Foudad undersöker.

– Den som flyger har ingen aning om det blir turbulens eller inte. Problemet är att man inte kan se det och att väderradarn inte kan upptäcka det, eftersom det inte finns några vattendroppar, säger Bernhard Mehlig.

Klarluftsturbulensen uppkommer framför allt nära jetströmmarna, smala stråk med kraftiga vindar mellan 10 och 12 kilometer över jordytan (se grafik), på samma höjd som kommersiella flygplan flyger.

– Man har börjat flyga plan så högt upp, eftersom luften är tunnare där så att det blir mindre luftmotstånd. Det minskar bränsleförbrukningen, säger Bernhard Mehlig.

På resor österut får planen också extra skjuts av jetströmmarna, vilket ytterligare minskar bränsleförbrukningen.

– Men risken för klarluftsturbulens ökar, säger Bernhard Mehlig.

Den globala uppvärmningen gör jetströmmarna starkare. Dessutom blir temperaturskillnaderna mellan olika luftlager större.

– Det är skillnaderna som ger upphov till turbulens. Temperaturskillnaderna gör att trycket ändras eftersom luftens densitet ändras med temperaturen. Och när tryckskillnaderna ökar då ökar turbulensen, säger Bernhard Mehlig.

Det finns två jetströmmar på norra halvklotet: den nordligare polarfrontjetströmmen och den subtropiska jetströmmen, som går över Asien, norra Afrika, Medelhavsområdet och södra Nordamerika.

– Vi ser en tydlig ökning av turbulens i den subtropiska jetströmmen när uppvärmningen ökar. Resultaten för polarfrontjetströmmen är mycket mer spretiga, säger Mohamed Foudad.

För flygresenärer från Sverige innebär det att resor till bland annat Asien, Afrika och Nordamerika kan komma att påverkas.

Det pågår försök att utveckla system för att upptäcka och varna för klarluftsturbulens, där piloter som upplever turbulens kan varna plan i närheten.

– Flygbolagen och hela flygindustrin försöker hitta sätt att anpassa sig, och studera klarluftsturbulensen närmare för att hitta lösningar, säger Mohamed Foudad.