أنواع المطبات الهوائية: خفيفة ومتوسطة وشديدة وبالغة الشدة

حقائق أساسية

• لمقياس المطبات لدى إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية (FAA) أربعة مستويات: خفيفة ومتوسطة وشديدة وبالغة الشدة، وتُقدَّر بحسب استجابة الطائرة ومن فيها [1].
• تضع إرشادات المنظمة العالمية للأرصاد الجوية (WMO) المطبات المتوسطة عند تغيّرات في مقياس التسارع بين 0.5 و1.0 g عند مركز ثقل الطائرة، والشديدة عند أكثر من 1.0 g [2].
• على المقياس الموضوعي لمنظمة الطيران المدني الدولي (ICAO)، أي EDR، تكون الخفيفة فوق 0.10، والمتوسطة من 0.20 إلى أقل من 0.45، والشديدة 0.45 فأكثر، لطائرة نقل متوسطة الحجم [3].
• تصنّف توقعات المطبات الأمريكية المطبات «شديدة» عند EDR بقيمة 0.54 للطائرات الثقيلة (أكثر من 136 طنًا، أي 300,000 رطل)، مقابل 0.44 للطائرات المتوسطة [4].
• يجب أن تتحمل طائرات الركاب 2.5 g موجبة و1.0 g سالبة على الأقل دون ضرر، مع معامل أمان 1.5 فوق ذلك [5][6].
• في 111 حادث مطبات على شركات طيران أمريكية بين 2009 و2018، كانت الشدة المبلَّغ عنها شديدة في 44.1%، ومتوسطة في 41.4%، وخفيفة في 0.9% [1].

ماذا تعني «g» في الطائرة؟

الـg وحدة تسارع تساوي الجاذبية العادية. حين تجلس ساكنًا على الأرض، أو تطير على ارتفاع ثابت في هواء هادئ، تشعر بـ1 g: أي بوزنك الطبيعي.

والمطب يغيّر هذا الرقم للحظة. إن ارتفعت الطائرة بحدة، تُضغط في مقعدك وتشعر بثقل أكبر، لنقل 1.3 g. وإن انخفضت، تشعر بخفة، لنقل 0.7 g. وتوصف المطبات عادة بهذا التغيّر، ويُكتب Δg («دلتا g»): وكلا المثالين تغيّر قدره 0.3 g.

وجسمك بارع جدًا في ملاحظة التغيّرات الصغيرة في g، ولهذا قد يبدو مطب ضئيل بالنسبة للطائرة كبيرًا في معدتك.

أنواع المطبات الهوائية الأربعة

يبلّغ الطيارون عن المطبات باستخدام مقياس FAA الذي يصف الطائرة والمقصورة معًا، وقد أعاد NTSB نشره في دراسته عن المطبات عام 2021 [1]. أما نطاقات g فمن إرشادات WMO [2]، وقيم EDR من معيار ICAO لطائرة نقل متوسطة الحجم [3].

ملاحظتان تجعلان هذا الجدول أقل إخافة مما يبدو. أولًا، هذه فئات إبلاغ للطيارين، كُتبت لكل أنواع الطائرات، من الطائرات الصغيرة إلى العملاقة. ثانيًا، المطبات بالغة الشدة نادرة لدرجة أنها لا تظهر في بيانات حوادث NTSB لعشر سنوات إطلاقًا: فمن بين 111 حادث مطبات على شركات طيران أمريكية دُرست، لم يُبلَّغ عن أي منها بأنه بالغ الشدة [1].

وإن كان سؤالك الحقيقي هو هل هذا كله خطر على الطائرة، فالجواب المفصّل في هل المطبات الهوائية تسقط الطائرة؟

الارتجاج الخفيف مقابل المطبات الخفيفة

يستخدم الطيارون أيضًا كلمة «chop»، أي الارتجاج. والارتجاج «اهتزاز خفيف وسريع ومنتظم إلى حد ما دون تغيّرات ملموسة في الارتفاع أو الوضع» [1]. فكّر في سيارة تسير على طريق حصوي. ويمكن الإبلاغ عن المطبات الخفيفة والمتوسطة على أنها ارتجاج بدلًا من ذلك، حين تكون الرحلة مرتعشة لكن الطائرة لا ترتفع وتنخفض فعليًا [1].

عرضية ومتقطعة ومستمرة

قد تذكر تقارير الطيارين أيضًا كم مرة جاءت المطبات [1]:

• عرضية: أقل من ثلث الوقت.
• متقطعة: بين ثلث الوقت وثلثيه.
• مستمرة: أكثر من ثلثي الوقت.

إذن «ارتجاج خفيف عرضي» هو تقريبًا ألطف ما يمكن أن يبلّغ عنه طيار بعد «هادئ». ويمكنك قراءة المزيد عن هذه التقارير في ما هي تقارير الطيارين (PIREP) وتحذيرات SIGMET (بالإنجليزية).

كم تبلغ قوة المطبات بوحدة g مقارنة بما تتحمله الطائرة؟

هنا تصبح الأرقام مطمئنة. مطب يضيف 0.5 g، وهو عند الطرف المتوسط أصلًا، ينقل الطائرة من 1 g إلى 1.5 g. وهذا ما صُممت الطائرة لتحمّله:

وفوق ذلك، تُصمم الطائرات لهبات عمودية حادة سرعتها نحو 17 م/ث (56 قدمًا في الثانية) عند سطح البحر، تتناقص إلى نحو 13.4 م/ث (44 قدمًا في الثانية) على ارتفاع نحو 4,600 م (15,000 قدم) [8].

والمطبات الأكثر شيوعًا في رحلة عادية، أي المطبات الخفيفة والارتجاج، تقع في أدنى هذا النطاق. ولهذا فالمطبات الخفيفة مسألة راحة لا مسألة سلامة. والخطر الحقيقي في المطبات الأقوى هو على من لا يربطون أحزمتهم.

لماذا يبدو الهواء نفسه مختلفًا في طائرات مختلفة؟

أنواع المطبات تتعلق جزئيًا بالطائرة نفسها. فرقعة الهواء ذاتها تهزّ طائرة إقليمية صغيرة أكثر من طائرة كبيرة عريضة البدن، كما تهزّ الأمواج نفسها قاربًا صغيرًا أكثر من عبّارة.

ولمعالجة ذلك، يستخدم علماء الأرصاد مقياسًا لا يعتمد على نوع الطائرة يسمى معدل تبدد الدوامات (EDR). يصف EDR الهواء نفسه، مثل «حالة البحر» التي لا تعتمد على حجم السفينة [1]. وهو المقياس الرسمي لشدة المطبات الذي تعترف به ICAO [1].

ثم تتغيّر العتبات بحسب حجم الطائرة. تستخدم توقعات مركز طقس الطيران الأمريكي قيم EDR هذه (مضروبة في 100) [4]:

بكلمات بسيطة: تحتاج الطائرة الثقيلة إلى هواء أكثر اضطرابًا بوضوح قبل أن تصبح الرحلة «شديدة» بالنسبة إليها. وتشير ICAO إلى الأمر نفسه بشأن الطائرات الثقيلة [3]. وهذا أحد أسباب أن مكان جلوسك ونوع طائرتك قد يغيّران إحساسك بالرحلة.

ما مدى ندرة المطبات الشديدة؟

المطبات الشديدة غير شائعة، والمتنبئون يعملون على إبقاء الرحلات بعيدة عنها. وللتوضيح، وجدت دراسة عام 2023 أنه عند نقطة نموذجية فوق شمال الأطلسي على ارتفاع التحليق، كانت مطبات الجو الصافي الشديدة أو الأشد موجودة نحو 27.4 ساعة في عام 2020 [9]. أي نحو 0.3% من السنة، في واحدة من أكثر مناطق الطيران ازدحامًا في العالم. ولمزيد من الأرقام المطمئنة، راجع إحصاءات الخوف من الطيران (بالإنجليزية).

وحين تُتوقع مطبات شديدة، تُصدر مكاتب الأرصاد تحذيرات تسمى SIGMET كي تُخطط الرحلات بعيدًا عنها. ويجب ألا تُظهر توقعات رحلتك «شديدة» إلا حين يوجد تحذير كهذا؛ راجع توقعات المطبات الهوائية لرحلتك. ولتعرف من أين تأتي كل هذه الأنواع أصلًا، اقرأ سبب المطبات الهوائية.

ماذا يعني كل نوع بالنسبة لك؟

• خفيفة: طبيعية تمامًا في رحلات كثيرة. قد تُضاء إشارة ربط الأحزمة، وغالبًا تستمر الخدمة.
• متوسطة: قد يوقف الطاقم الخدمة ويجلس. أبقِ حزامك مشدودًا، وضع المشروبات على الطاولة، وأخرج الزفير ببطء. مزعجة، لكنها ضمن ما تتعامل معه الطائرة روتينيًا.
• شديدة: نادرة. ابقَ جالسًا وحزامك مشدود، واتّبع كل تعليمات الطاقم.

كيف يساعدك Sorapuff

يقيس مقياس الاهتزاز في Sorapuff، الذي يعمل في وضع الطيران، كل مطب بمستشعرات الحركة في هاتفك، ويعرضه بوحدة g بجانب الـ2.5 g التي صُممت الطائرة لتحمّلها. وبعد الهبوط، يعدّ تقرير الاهتزاز المطبات الخفيفة والمتوسطة والقوية، ويُظهر مقدار ما استهلكه أكبرها من ذلك الهامش. إنه مجاني؛ راجع السعر. يقيس هاتفك عند مقعدك، لا عند مركز الثقل، فتعامل مع القراءات كدليل تقريبي.

الأسئلة الشائعة

كيف أشعر بالمطبات المتوسطة؟

تشعر بضغط واضح على حزام الأمان، وقد تتحرك الأغراض غير المثبتة مثل الأكواب والهواتف، ويصبح المشي أو تقديم الطعام صعبًا. تغيّر الطائرة ارتفاعها أو وضعها قليلًا لكنها تبقى تحت السيطرة الكاملة في كل الأوقات. وبوحدة g، تعني المطبات المتوسطة تغيّرات بين نحو 0.5 و1.0 g عند مركز الثقل. إنها مزعجة لكنها ضمن حدود تصميم الطائرة بوضوح.

كم g تبلغ المطبات الشديدة؟

تصف إرشادات WMO المطبات الشديدة بأنها تغيّرات في مقياس التسارع تزيد على 1.0 g عند مركز ثقل الطائرة. وللمقارنة، يجب أن تتحمل طائرات الركاب 2.5 g على الأقل دون تشوه دائم، و1.5 ضعف ذلك دون انهيار. والمطبات الشديدة نادرة، ويخطط الطيارون للابتعاد عن المناطق التي تُتوقع فيها. والخطر الرئيسي فيها على غير المربوطين.

ما الفرق بين الارتجاج الخفيف والمطبات الخفيفة؟

الارتجاج الخفيف اهتزاز سريع ومنتظم إلى حد ما دون تغيّرات ملموسة في الارتفاع أو الوضع، مثل سيارة على طريق حصوي. أما المطبات الخفيفة فتعني تغيّرات بسيطة وغير منتظمة في الارتفاع أو الوضع. وفي الحالتين، قد تشعر بضغط بسيط على حزامك، وتستمر خدمة الطعام عادة. ويختار الطيارون الكلمة التي تصف ما شعروا به أفضل.

ما هو EDR في المطبات؟

EDR، أي معدل تبدد الدوامات، مقياس موضوعي لمدى اضطراب الهواء نفسه، مستقل عن نوع الطائرة. وتعترف به ICAO وWMO مقياسًا رسميًا لشدة المطبات. ولطائرة ركاب متوسطة الحجم، تعتبر ICAO قيمة EDR من 0.20 متوسطة، ومن 0.45 شديدة. وتحسب طائرات ركاب كثيرة قيمة EDR تلقائيًا، وتستخدمها خرائط التوقعات أيضًا.

هل يستطيع هاتفي قياس المطبات؟

نعم، بشكل تقريبي. في كل هاتف مقياس تسارع يستشعر التغيّرات في g. والهاتف عند مقعدك يشعر بالمطبات التي تشعر بها أنت، وقد تختلف قليلًا عما يشعر به مركز ثقل الطائرة، بحسب مكان جلوسك. لن تطابق القراءة مستشعرات الطائرة نفسها تمامًا، لكنها صورة جيدة وصادقة لرحلتك.

المصادر

1. Preventing Turbulence-Related Injuries in Air Carrier Operations Conducted Under Title 14 CFR Part 121, Safety Research Report SS-21/01 (2021), NTSB
2. Aviation Hazards: Turbulence and Wind Shear, World Meteorological Organization
3. New 0.25 degree WAFS Hazard Data, training material (November 2020), ICAO
4. Graphical Forecasts for Aviation help: Turbulence, Aviation Weather Center (NOAA)
5. 14 CFR § 25.337, Limit maneuvering load factors, Legal Information Institute (Cornell Law School)
6. 14 CFR § 25.303, Factor of safety, Legal Information Institute (Cornell Law School)
7. 14 CFR § 25.305, Strength and deformation, Legal Information Institute (Cornell Law School)
8. 14 CFR § 25.341, Gust and turbulence loads, Legal Information Institute (Cornell Law School)
9. Evidence for Large Increases in Clear-Air Turbulence Over the Past Four Decades, Geophysical Research Letters (2023)