Wat is turbulentie?

We kennen het allemaal, turbulentie, het is voor veel mensen een hinderlijk fenomeen. Maar hoe ontstaat turbulentie? En hoe kan je het herkennen? Dat zal in dit artikel besproken worden.

Hoe ontstaat turbulentie?

Een vliegtuig vliegt niet alleen vanwege de motoren die onder de vleugels hangen, maar vanwege de luchtmoleculen die over de vleugels bewegen. Hoe meer moleculen er in een bepaalde tijd over de vleugel gaan, hoe meer lift er is. Daarom moeten vliegtuigen bij het opstijgen naar een bepaalde snelheid versnellen voordat er voldoende lift is om in de lucht te komen. Eenmaal in de lucht houdt de voorwaartse voortstuwing van de motoren de lucht over de vleugels, en is er dus lift.

Het zelfde gebeurd op de grond, hier verplaatst de lucht zich ook van gebieden met hoge druk naar gebieden met lage druk en we ervaren dit als wind. Op sommige dagen is er een klein verschil tussen de gebieden met hoge druk en de gebieden met lage druk, zodat er weinig luchtbeweging is. Andere dagen, wanneer er een groot verschil in drukwaarden is, zoals bij een stormfront, is er een snelle beweging van de lucht, waardoor we sterkere winden krijgen.

Op grote hoogtes zonder bergen die de wind afremmen, wordt dit effect nog meer gevoeld. Als de wind van snelheid en richting verandert, veranderen de moleculen rond de vleugel snel. Soms zijn er meer moleculen, die wat meer lift geeft, en andere keren minder moleculen, die wat minder lift geeft; en het zijn deze verschillen die voor turbulentie zorgen.

Oorzaken turbulentie

In de wetenschap dat turbulentie wordt veroorzaakt door veranderingen in de windsnelheid (de snelheid en de richting), is het dus mogelijk om scenario’s te voorspellen waar turbulentie kan optreden.

Onweersbuien
Onweersbuien kunnen indrukwekkend zijn, en ze verdienen het respect dat ze afdwingen. Het kan een verrassing zijn dat de grootste dreiging van een onweersbui niet de bliksem is. De grootste dreiging van onweersbuien zijn de sterke winden die ze veroorzaken. Om te kunnen vormen heeft een onweersbui vocht en snel opstijgende lucht nodig. Door de combinatie van deze twee zal de wolk verticaal groeien en steeds groter worden. In sommige delen van de wereld is de opstijgende lucht zo sterk dat het mogelijk is om stormen voor je ogen te zien groeien. Een storm in de verte die veel lager is dan het vliegtuig zou zo snel kunnen groeien dat het in een paar minuten tijd een bedreiging kan worden. Daarom worden grote onweerswolken vaak ontweken.

Het grondeffect
Vliegomstandigheden dicht bij de grond hebben de neiging om bumpier te worden door een fenomeen dat bekend staat als de grenslaag. Als de wind over obstakels gaat, zoals heuvels, bomen en gebouwen, wordt de luchtstroom verstoord. Net als water in een snelstromende rivier die onderweg een rots raakt, wordt het water stroomafwaarts daarvan ruw en turbulent. Dit is precies wat er gebeurt met de grenslaag.

Bergketens
Als kleine hindernissen zoals bomen en gebouwen de lucht zodanig kunnen verstoren dat er turbulentie ontstaat, zijn bergketens met pieken van meer dan drie kilometer een voor de hand liggende bron van turbulentie. Bij het oversteken van een bergketen met een sterke wind, kunnen de effecten van de wind aan de benedenwindse kant van de berg behoorlijk dramatisch zijn. In sommige delen van de wereld kan het zo sterk zijn dat er lokale procedures zijn waar alle maatschappijen zich aan moeten houden.

Kan turbulentie voor schade zorgen?

Vliegtuigen zijn ontworpen en gebouwd om krachten van moeder natuur te weerstaan die nog groter zijn dan welke turbulentie dan ook. De vleugel fungeert als vering net zoals je auto als je rijdt over een hobbelige weg en is ontworpen om te buigen om zo de stoten te absorberen.

Het herkennen van het weer is een belangrijk vak tijdens je opleiding tot piloot. Maar tubulentie is jammer genoeg heel onvoorspelbaar. Op dagen dat je turbulentie verwacht is het er niet, en vice versa.