Поддержать нас
Беларусы на войне
  1. Келлог рассказал, зачем США начали переговоры с Лукашенко
  2. Для водителей этой осенью собираются ввести новшество
  3. «Южные и восточные районы рискуют стать непригодными для жизни в ближайшие 10 лет». Ученый — о том, как спасти водоемы от обмеления
  4. Минчане обсуждают отмену продажи талонов у водителей с 1 сентября. «Минсктранс» прокомментировал ситуацию
  5. «Нет слов, одни эмоции». Минчанка искала того, кто нашел и вернул ее кошелек, а тот вдруг объявился сам и через милицию требует награду
  6. В России князя Дмитрия Донского (чьи мощи нашли недавно) считают святым. Рассказываем, чем в реальности он отличился
  7. «Без паники». В парламенте заметили, что средняя зарплата «взбудоражила» людей, и бросились успокаивать — оцените, убедительно ли вышло
  8. В Минске создают гигантскую сеть видеонаблюдения во дворах — на 20 тысяч камер. За чем они будут следить
  9. «Пафосное говно». Беларуска показала в Threads полученную «бацькаву кашулю» — там быстро придумали более полезные семьям подарки
  10. У украинцев спросили об отношении к Лукашенко, Беларуси и беларусам. Вот результаты
  11. «Знатно офигели». Карточки каких беларусских банков работают в ЕС, а каких — нет (истории тех, кто проверил это на практике)
  12. «Никак не могли выяснить причину». Купившая Belgee беларуска рассказала в Threads о проблеме, с которой столкнулась — многим откликнулось
  13. «Не стоит делать вид, что мы все — Там и Здесь — вместе и заодно». Большое интервью с одним из самых популярных беларусских писателей


/

Резкий крен, падение в воздушную яму и тревожный сигнал ремней безопасности — знакомые ощущения для любого, кто часто летает. Для миллионов пассажиров турбулентность остается главным источником дискомфорта и страха в полете. Но авторы нового исследования обещают перевести ее из разряда непредсказуемых явлений в область точной науки. Они заявили о создании, возможно, самой передовой математической модели турбулентности, которая поможет сделать полет гораздо спокойнее, пишет Naked Science.

Изображение носит иллюстративный характер. Фото: pixabay.com
Изображение носит иллюстративный характер. Фото: pixabay.com

Турбулентность — хаотическое, иногда упорядоченное колебание скорости среды (потока) по направлению и величине. Это явление наблюдают в движущемся газе и жидкости — в воздухе и в воде. С появлением авиации пилоты неизбежно сталкивались с турбулентностью и учились обходить грозы и горные районы, где восходящие и нисходящие потоки — обычное дело.

Однако самый коварный вид турбулентности — турбулентность ясного неба. Она возникает внезапно, в небе без облаков или штормов, и ее практически невозможно обнаружить стандартными бортовыми радарами.

В последнее время опасность турбулентности растет. В 2023 году группа британских ученых проанализировала метеорологические данные, собранные за несколько десятилетий. Их вывод шокировал: за период с 1979 по 2020 год интенсивность сильной турбулентности ясного неба над Северной Атлантикой выросла на 55 процентов. Это тревожная тенденция для одного из самых загруженных авиационных маршрутов в мире.

Проблема выходит за рамки простого неудобства. Хотя авиакатастрофы из-за турбулентности крайне редки, травмы пассажиров и членов экипажа — печальная реальность. Совсем недавно, в конце июля 2025 года, рейс авиакомпании Delta Air Lines над штатом Вайоминг в США попал в зону неожиданно сильной турбулентности. Самолет резко тряхнуло, несколько человек получили травмы.

Ученые признали, что фундаментальное понимание турбулентности до сих пор остается относительно слабым. Причина сложности кроется в самой природе явления. Турбулентность зачастую рождается из хаоса и зависит от скорости в разных частях потока, то есть факторов, которые быстро меняются во времени и пространстве. Из-за этого поведение воздушных масс в турбулентном потоке трудно предсказать. Локальные вихри и разнонаправленные движения делают поток чрезвычайно сложным для точного моделирования.

Новый шаг к разгадке этой вековой тайны сделали Бьёрн Бирнир, руководитель Центра комплексных и нелинейных наук Университета Калифорнии в Санта-Барбаре, и Луиза Ангелута-Бауэр, физик-теоретик из Университета Осло. Их работа, опубликованная в авторитетном журнале Physical Review Research, предлагает модель, которая объединяет два принципиально разных подхода к изучению турбулентности.

Изображение носит иллюстративный характер. Фото: KENAN SÖĞÜT, pexels.com
Изображение носит иллюстративный характер. Фото: KENAN SÖĞÜT, pexels.com

Традиционно турбулентность изучают двумя способами.

Первый — Лагранжевый подход. В этом случае исследователь следит за отдельным элементом потока. Это похоже на наблюдение за одиноким листом, который несет течением реки. Лист кружится в водоворотах, подпрыгивает на волнах, его путь причудлив и непредсказуем.

Второй способ — Эйлеровский подход. Ученый фокусируется не на движущемся объекте, а на фиксированной точке в пространстве. Представьте себе камень, торчащий из воды. Исследователь смотрит, как вода и ее вихри обтекают этот неподвижный камень. Он видит изменение скорости и направления потока в одной точке, но не следит за отдельной каплей.

Каждый подход хорош по-своему, но ни один не дает полной картины. Лагранжева механика требует сложного моделирования траекторий частиц в потоке. Подход Эйлера проще, но он статичен и не показывает общую динамику потока.

Бирнир и Ангелута-Бауэр создали гибридную модель, которая сочетает оба подхода. Они использовали теоретические выкладки и статистический анализ, чтобы построить мост между двумя методами.

— Турбулентность — это состояние, где все сходит с ума. Вихри ведут себя очень хаотично, существует множество степеней свободы. Новая модель — ключ к тому, чтобы понять этот безумный танец стихии, — пояснил Дж. Дойн Фармер, профессор Оксфордского университета, специализирующийся на хаотических системах.

Как именно гибридная модель улучшит полеты? По мнению авторов новой работы, их подход к турбулентности позволит метеорологам создавать гораздо более детальные и точные прогнозы. В перспективе пилоты будут получать не общую карту зон возможной тряски, а конкретные данные о силе, расположении и характере турбулентных потоков на маршруте. Чем лучше модель, чем больше деталей турбулентного течения она учитывает, тем точнее будет прогноз, который получит пилот. А точный прогноз — основа для принятия верных решений в кабине экипажа.

Однако новая модель сама по себе вряд ли попадет в руки пилотов: она сложна и требует навыков в вычислительной гидродинамике. Это не делает открытие бесполезным. Ученые рассчитывают, что на его основе будут созданы прикладные инструменты: улучшенные метеопрогнозы, алгоритмы для бортовых систем и конструктивные решения, делающие самолеты более устойчивыми к хаотичным потокам воздуха.