Nếu từng lái xe trong sương mù dày đặc, bạn hẳn đã trải qua cảm giác mịt mù, không thể nhìn thấy gì ngoài một khoảng cách ngắn với ánh đèn pha yếu ớt phía trước.
Và bay qua mây cũng đem lại một trải nghiệm tương tự, thậm chí còn phức tạp và nguy hiểm hơn nhiều lần, đặc biệt đối với các phi công và hành khách trên các chuyến bay thương mại.
Mây không chỉ là một đám hơi nước lơ lửng trên bầu trời như ta vẫn thường nghĩ. Trên thực tế, chúng là cả một hệ thống phức tạp chứa đầy luồng khí xoáy, biến động không khí, sự thay đổi đột ngột về nhiệt độ và áp suất, mang đến nhiều mối đe dọa tiềm ẩn cho hàng không.
Khi máy bay bay vào một đám mây, điều gì đang thực sự xảy ra?
Trước hết, cần hiểu rằng không phải đám mây nào cũng giống nhau. Cục Hàng không Dân dụng Vương quốc Anh (Civil Aviation Authority) chia mây thành ba tầng chính dựa trên độ cao hình thành: mây tầng thấp, tầng giữa và tầng cao.
Mỗi loại mây lại có đặc điểm riêng về cấu trúc và mức độ ảnh hưởng đến chuyến bay. Mây tầng thấp như Stratocumulus, Stratus hay Cumulus thường ít gây nhiễu loạn nghiêm trọng, nhưng khi gặp mây tích chồng cao như Cumulonimbus, tức những đám mây giông thì nguy cơ mới thực sự xuất hiện.
Những đám mây này có thể chứa sấm sét, mưa đá, băng giá và các dòng không khí di chuyển theo chiều thẳng đứng rất mạnh, khiến máy bay chao đảo dữ dội.
Hiện tượng "nhiễu loạn không khí" (turbulence) khi bay qua mây chính là lý do khiến hành khách thường cảm thấy máy bay rung lắc, nhảy lên nhảy xuống.
Nguyên nhân nằm ở chính những giọt nước li ti trong mây, được hình thành khi hơi nước ngưng tụ trong không khí lạnh.
Chúng tạo ra những vùng không khí dày đặc hơn xung quanh, dẫn đến luồng khí đi lên, đi xuống bất thường. Khi máy bay bay qua những luồng khí này, lực nâng trên cánh thay đổi liên tục khiến nó mất cân bằng tạm thời – đó là lý do xảy ra nhiễu loạn.
Trong hầu hết các trường hợp, những rung lắc này đều đã được dự đoán trước và nằm trong mức chịu đựng của máy bay. Các phi công đều được huấn luyện để xử lý tình huống và điều chỉnh đường bay phù hợp.
Tuy nhiên, nếu bay qua những đám mây tích lớn mà không có sự chuẩn bị, nguy cơ mất kiểm soát là hoàn toàn có thật. Đặc biệt, nếu phi công chưa được cấp chứng chỉ IFR (Instrument Flight Rules – quy tắc bay bằng thiết bị), việc điều hướng trong điều kiện tầm nhìn bằng 0 có thể trở thành thách thức nghiêm trọng.
Điều thú vị là không phải lúc nào máy bay cũng tránh được mây. Trên thực tế, hầu hết các chuyến bay thương mại đều bay qua mây nhiều lần trong một hành trình, nhất là ở độ cao từ 20.000 feet trở lên – nơi thường xuất hiện các loại mây cao như Cirrus hay Cirrocumulus. Vậy làm sao để các máy bay tránh được va chạm trên không trong điều kiện tầm nhìn hạn chế?
Đây chính là lúc hệ thống kiểm soát không lưu và thiết bị hỗ trợ trên máy bay phát huy vai trò then chốt.
Trên mỗi chuyến bay, phi công đều nhận chỉ dẫn liên tục từ trạm kiểm soát không lưu dưới mặt đất. Các máy bay thương mại hiện đại cũng được trang bị hệ thống tránh va chạm giao thông (TCAS), giúp phát hiện và cảnh báo nếu có nguy cơ tiếp cận máy bay khác trong vùng lân cận.
Nhờ đó, dù không nhìn thấy gì ngoài cửa sổ, máy bay vẫn giữ được khoảng cách an toàn với nhau trong hành trình.
Dẫu vậy, điều đáng lo ngại là không phải loại nhiễu loạn nào cũng có thể được phát hiện từ trước.
Một số nhiễu loạn, đặc biệt là "nhiễu loạn không khí trong sạch" (Clear Air Turbulence – CAT), hoàn toàn vô hình và không thể bị radar phát hiện. Chúng thường xuất hiện ở độ cao lớn, nơi dòng không khí lạnh và nóng gặp nhau – đặc biệt phổ biến vào thời điểm chuyển mùa.
Phi công chỉ có thể phát hiện khi máy bay thực sự đi vào vùng nhiễu loạn. Đó cũng là lý do vì sao hành khách thường được nhắc cài dây an toàn ngay cả khi thời tiết có vẻ tốt.
Bay qua mây, xét ở góc độ vật lý, là quá trình máy bay xuyên qua khối không khí có mật độ không đồng đều, khiến lực nâng bị thay đổi thất thường.
Không khí, dù là chất vô hình, vẫn có độ đặc và sức nặng nhất định. Khi luồng không khí này không đều, tương tự như mặt đường gồ ghề dưới bánh xe ô tô, máy bay sẽ rung lắc.
Nếu thêm vào đó là hiện tượng đối lưu mạnh, không khí xoáy hoặc va chạm giữa các khối khí nóng và lạnh, thì nhiễu loạn sẽ trở nên cực kỳ dữ dội.
Tuy nhiên, không phải mọi đám mây đều đáng sợ. Có những loại mây tầng mỏng chỉ mang theo mưa nhỏ, tạo ra cảm giác yên bình, thậm chí dễ chịu như âm thanh mưa rơi lộp độp bên ngoài thân máy bay. T
rong những trường hợp này, chuyến bay vẫn diễn ra suôn sẻ dù phải xuyên qua mây. Vấn đề chỉ trở nên nghiêm trọng khi máy bay đi vào những vùng thời tiết khắc nghiệt, với mây giông tích tụ, có khả năng tạo ra sét đánh, mưa đá hoặc luồng khí thẳng đứng mạnh mẽ.
Tóm lại, bay qua mây không phải là điều hiếm gặp hay quá nguy hiểm với ngành hàng không hiện đại. Nhờ vào công nghệ, kỹ năng của phi công và hệ thống giám sát không lưu, phần lớn các chuyến bay đều có thể điều hướng an toàn.
Tuy nhiên, đối với người ngồi trên máy bay, cảm giác khi xuyên qua mây – từ những cú giật nhẹ đến rung lắc mạnh – vẫn đủ khiến tim đập nhanh và lòng bàn tay toát mồ hôi.
Vậy nên, lần tới khi máy bay của bạn bắt đầu rung lắc vì đang bay vào mây, hãy nhớ rằng, điều đó không bất thường. Đó chỉ là những lớp hơi nước đầy biến động – và một chút ma thuật của vật lý – đang thử thách khả năng bay ổn định giữa trời xanh mà thôi.
Lấy link