كيف يتسبب ارتفاع درجات الحرارة في صعوبة إقلاع الطائرات؟

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 الجوية ، مما يجبر 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 إبقاءها 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 أرقاً 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).

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.

وقال ويليامز: "وجدنا أيضًا انخفاضًا في الرياح المعاكسة على طول المدرج ، بواقع 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.

"ما وجدناه هو أن الحد الأقصى لوزن الإقلاع انخفض بمقدار 280 رطلاً (127 كيلوغرامًا) كل عام - وهذا يعادل تقريبًا وزن راكب واحد بالإضافة إلى حقيبته ، مما يعني أنه يمكن حمل راكب واحد أقل كل عام "، هكذا قال ويليامز.

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.