Menurut sebuah studi tahun 2024, pesawat terbang mengalami turbulensi sedang hingga parah atau lebih besar sebanyak 68.000 kali setiap tahun. Turbulensi didefinisikan sebagai gerakan udara yang tidak teratur yang disebabkan oleh pusaran dan arus vertikal, dan dikaitkan dengan peristiwa cuaca seperti gelombang udara dingin, geseran angin, dan badai petir.
Untuk bisa memahami keterkaitan turbulensi dan perubahan iklim, perlu diketahui bahwa ada banyak jenis turbulensi, dan beberapa di antaranya lebih sulit dikenali.
Sebagai contoh, turbulensi parah yang melanda penerbangan Singapore Airlines sering kali disebabkan oleh "turbulensi udara jernih" yang tidak terlihat. Hal ini dapat terjadi tanpa peringatan, dan merupakan salah satu penyebab terbesar kecelakaan penerbangan terkait cuaca.
Turbulensi udara jernih terjadi di ketinggian, di mana pesawat terbang melaju di langit yang tampak tenang. Turbulensi ini tidak dapat dilihat dengan mata telanjang dan tidak terdeteksi oleh sensor di dalam pesawat. Bahkan satelit pun tidak dapat melihat jenis turbulensi ini. Hanya struktur dan bentuk aliran jet yang dapat mengisyaratkan keberadaannya.
Paul Williams, ilmuwan atmosfer di University of Reading, mengatakan bahwa perubahan iklim membuat turbulensi udara menjadi lebih umum.
"Secara sederhana, perubahan iklim meningkatkan perbedaan suhu antara massa udara hangat dan dingin yang bertabrakan untuk membentuk aliran jet di atmosfer bagian atas," katanya. "Efek ini membuat aliran jet menjadi kurang stabil dan memungkinkan terjadinya lebih banyak turbulensi."
Adakah Cara Prediksi Turbulensi?
Para ahli meteorologi berusaha mengembangkan metode yang lebih baik untuk meramalkan semua jenis turbulensi dengan menggunakan pemodelan komputer.
Ahli penerbangan burung dan aliran udara dari Universitas Swansea di Wales, Emily Shepard mengatakan bahwa mempelajari respons burung-burung pada ketinggian dapat membantu ahli meteorologi membuat model yang lebih baik untuk memprediksi turbulensi.
Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa pergerakan burung dapat membantu menentukan kekuatan aliran udara, arah angin, dan kecepatan angin.
Menurut Shepard, beberapa spesies burung telah beradaptasi untuk menghadapi "turbulensi ekstrem." Menganalisis bagaimana burung-burung itu memanfaatkan turbulensi untuk keuntungan mereka dapat menginformasikan desain pesawat yang layak terbang.
Peneliti dari Universitas Swansea mengatakan bahwa pengalaman burung terhadap angin dapat membantu memberikan prediksi turbulensi. Burung sering bermigrasi sejauh ribuan mil–dengan kecepatan, arah, dan turbulensi angin yang menentukan rute yang mereka tempuh dan jumlah energi yang harus mereka keluarkan.
Meskipun sebagian besar spesies tidak terbang bersama jet komersial yang sedang menjelajah, beberapa spesies bisa terbang sangat tinggi. Contohnya burung fregat, misalnya. Penerbangan mereka seperti "roller-coaster."
Mereka mengandalkan panas dan angin untuk tetap berada di ketinggian selama berbulan-bulan di satu sisi dan dapat terbang di ketinggian ekstrem, setinggi 13.000 kaki (4 km/2,5 mil) di atas tanah. Untuk mencapai ketinggian yang tinggi ini, mereka sering kali menangkap arus balik yang kuat di awan kumulus pegunungan.
Dengan mempelajari bagaimana burung-burung tersebut merespons turbulensi, Shepard dan rekan-rekannya di Laboratorium Pergerakan Hewan Universitas Swansea ingin memvisualisasikan apa yang tidak terlihat dan memetakan apa yang dilakukan udara.
Dari tahun 2018 hingga 2019, tim Shepard menerbangkan pesawat ultralight bersama sekawanan merpati pelacak. Dengan menggunakan GPS, pencatat data tekanan barometrik dan akselerasi yang dipasang pada burung–lebih dari 88 penerbangan–mereka mengukur tingkat turbulensi selama perjalanan yang dilakukan burung untuk kembali ke sarangnya.
Tim terbang dalam berbagai kondisi; pagi hari ketika ada sedikit panas di permukaan tanah yang menyebabkan arus konvektif yang bergelombang, di siang hari ketika panasnya lebih kuat, dan pada waktu yang berbeda sepanjang tahun.
"Ada beberapa kali pilot terpaksa mendarat atau memutuskan untuk tidak terbang lagi pada pagi hari itu karena turbulensi yang sangat kuat dan mempengaruhi kemampuannya untuk mempertahankan kendali penerbangan. Itu terlalu bergelombang baginya," kata Shepard. "Tetapi merpati kembali ke loteng tanpa masalah. Jadi, merpati dapat menghadapi turbulensi tingkat tinggi–lebih dari ultralight. Mereka jelas memiliki mekanisme untuk mengatasi turbulensi ini."
Penelitian Universitas Swansea menunjukkan kemungkinan menggunakan sensor yang dibawa oleh burung untuk menjelaskan turbulensi udara, seperti halnya sensor yang dibawa oleh anjing laut yang digunakan untuk mengukur salinitas dan suhu laut.
Burung dapat bertindak sebagai sensor meteorologi saat bepergian, katanya, secara terus menerus mengumpulkan data tentang turbulensi yang mereka alami di sepanjang jalur penerbangan mereka. Hal ini, tambahnya, akan lebih murah daripada menggunakan sensor yang dipasang di pesawat terbang, ditambah lagi burung dapat terbang dalam kondisi yang tidak dapat dilakukan oleh pesawat terbang.
Dalam penelitian lain di tahun 2020, Shepard dan rekan-rekannya mengikuti penerbangan burung kondor Andes, burung terberat di dunia yang bisa terbang tinggi. Mereka mendokumentasikan kapan dan bagaimana individu-individu burung tersebut terbang tinggi, dan merekam setiap kepakan sayapnya.
Data tersebut mengungkapkan tingkat kepakan sayap terendah yang pernah tercatat pada burung yang terbang bebas, dengan burung kondor menghabiskan 99% dari seluruh waktu terbang dalam mode meluncur–tanpa mengepakkan sayap sama sekali.
Seekor burung bahkan tetap berada di udara selama lebih dari lima jam–menempuh jarak lebih dari 170 km (100 mil)–tanpa mengepakkan sayap. Penelitian ini memberikan wawasan tentang bagaimana burung yang terbang tinggi mengeksploitasi panas, pengetahuan yang berpotensi menjadi bahan untuk pemrograman kendaraan terbang otonom.
Investigasi tentang bagaimana burung camar terbang di atas bangunan juga dapat membantu dalam merencanakan jalur penerbangan untuk UAV dan drone di lanskap perkotaan, kata Shepard. Dengan cara yang mirip dengan burung, hembusan angin dan turbulensi memengaruhi UAV jauh lebih besar daripada pesawat yang lebih besar, sehingga membuat terbang di ketinggian rendah di dekat medan dan bangunan menjadi menantang.
"Masih banyak pertanyaan tentang turbulensi," kata Shepard - tetapi satu hal yang pasti, perjalanan udara kita di seluruh dunia akan menjadi lebih sulit. Mungkin burung dapat mengajarkan kita satu atau dua hal tentang bagaimana menguasai langit.
(red/ros)
