Turbulenzen können mehr als 100km vom Gewitter entfernt auftreten. Bisher wurde angenommen, dass vom Gewitter induzierte Turbulenz nur in der näheren Umgebung des Gewitters auftritt. Neue Untersuchungen zeigen jedoch eine weiträumige Verbreitung von Turbulenz, die die Sicherheit des Fluges beeinträchtigen kann.
Jeder Pilot und jeder Passagier hat schon die Wirkungen von Turbulenz erfahren. Das unerwartete Auftreten von Turbulenz stellt ein Sicherheitsrisiko für Passagiere und Besatzung dar, kann gelegentlich Flugzeuge beschädigen und indirekt die Flugkosten erhöhen. Mächtige konvektive Wolken sind eine der bedeutendsten Quellen von Turbulenz. Von Wolken induzierte Turbulenz kann sowohl innerhalb der Wolke als auch in der umgebenden wolkenfreien Luft auftreten.
Turbulenz, die zwar durch Wolken hervorgerufen wird, aber außerhalb der Wolken auftritt, ist von besonderer Bedeutung, da sie mit üblichen Techniken zur Erkennung von Gefahren (z.B. Satelliten und Radar) kaum entdeckt werden kann und somit oft die Quelle von unerwarteten Turbulenz-Erscheinungen darstellt. Obwohl es Vorschriften gibt, wie wolkennaher Turbulenz ausgewichen werden soll, sind diese in vielen Fällen unzulänglich, da sie zu einer Zeit geschrieben worden sind als die beherrschenden dynamischen Prozesse noch nicht verstanden wurden. Erst in letzter Zeit hat man beim Verständnis der Dynamik von Turbulenzen in der Nähe von Wolken größere Fortschritte erzielt.
Dr. Todd Lane von der Universität von Melbourne hat nun auf die Bedeutung atmosphärischer Schwerewellen hingewiesen, die durch Gewitter erzeugt werden. Schwerewellen werden in stabil geschichteter Luft beim Überströmen eines Hindernisses, sei es ein Berg oder eine Wolke, ausgelöst. Die beim Überströmen induzierte Vertikalbewegung setzt sich als Welle stromabwärts fort, so wie ein Steinwurf im Wasser eine Welle erzeugt.
Die im Zusammenhang mit Schwerewellen erzeugten Turbulenzen sind in den Flugsicherheitsvorschriften nur unzureichend oder überhaupt nicht berücksichtigt. „Es ist wahrscheinlich, dass viele Turbulenz-Ereignisse durch Gewitter-induzierte Schwerewellen verursacht worden sind. Damit sind diese weitaus wichtiger für das Auftreten von Turbulenz als bisher vermutet“, sagt Dr. Lane.
"Bisher wurde angenommen, dass Turbulenzen außerhalb von Wolken hauptsächlich durch Jetstreams und Änderungen der Windgeschwindigkeit in verschiedenen Höhen, bekannt als Windscherung, entstehen. Doch die Untersuchungen legen nahe, dass Gewitter eine bedeutsamere Rolle spielen“, sagt er. Es sei nun erwiesen, dass Gewitter weitreichende Effekte haben, in dem sie in einem größeren Abstand von der Wolke als bisher bekannt die Luftströmung verändern, den Jetstream verstärken und die Windscherung vergrößern.
Bei inner-australischen und internationalen Flügen über die Tropen in Richtung Asien und Nord-Amerika werden normalerweise Gewitter umflogen. Doch haben die Untersuchungen jetzt gezeigt, dass die Flugzeuge immer noch zu dicht an der Wolke flogen und damit in Schwerewellen und Clear-Air Turbulenz (CAT) gerieten. Diese unerwartete Turbulenz in freier Luft kann zu Verletzungen bei Passagieren und Besatzung führen, da 97% aller Verletzungen darauf zurückzuführen sind, dass sich Passagiere nicht anschnallen.
Über die unmittelbare Sicherheit hinaus ist errechnet worden, dass die Turbulenz die Luftfahrtindustrie weltweit mehr als 100 Millionen $ kostet durch Flugumkehr und Sicherheits-Checks. Trotzdem wird nur wenig Forschung auf dem Gebiet der wolkennahen Turbulenz betrieben, obwohl durch die Verbesserung der hoch auflösenden Modelle wichtige Erkenntnisse erzielt werden könnten.
Dr. Lane sagte, dass wir vor 10 Jahren noch nicht die Computer-Leistung und die atmosphärischen Modelle hatten, um wichtige Fragen zur Turbulenz zu beantworten. Jetzt können wir entscheidende Fragen beantworten, aber es gibt nur einige wenige Arbeitsgruppen, die auf diesem Gebiet forschen. Wir brauchen mehr Forscher, um Richtlinien und Passagiersicherheit zu verbessern.
