Turbulensi dapat didefinisikan sebagai perubahan kecepatan yang sering terjadi dalam waktu singkat berskala kecil dan terjadi secara acak. Dengan kata lain, ketika kecepatan aliran udara dan atau arah pergerakannya berubah dengan cepat, maka pada saat itu dapat dikatakan telah terjadi turbulensi udara (Wagtendonk, 2003). ketika pesawat terbang melalui aliran udara yang seperti ini maka pesawat akan mengalami turbulensi.
Turbulensi inilah yang ditakuti oleh penumpang saat mereka melakukan perjalanan udara (pesawat terbang). Ketika penumpang mengalami guncangan saat berada di ruang tertutup (pesawat) tanpa dapat menghindar dan tidak mengetahui apa yang sedang terjadi, pengalaman ini sangatlah menakutkan dan menberi tekanan (stress) mental yang tinggi bagi penumpang.
Untuk mengetahui bagaimana pesawat melakukan perjalanan di udara ada baiknya kita mengenal terlebih dahulu bagaimana pergerakan udara di angkasa tersebut. Perjalanan pesawat udara tentunya terbang melintasi aliran udara. Sebagian besar perjalanan udara biasanya lancar – lancar saja namun terkadang udara yang tenang dapat berubah tidak tenang seperti kapal di lautan. Di mana pesawat dapat naik, turun dan bergoyang selama perjalanan udara berlangsung.
Udara cenderung bergerak memanjang seperti sungai yang disebut Jet Stream. Jet stream merupakan alur dari arus utama yang mengalir secara horisontal dengan kecepatan tinggi (100 km/jam). Jet stream ini terjadi sebagai fenomena alam yaitu pertemuan udara panas dengan udara dingin. Jet stream berada di sepanjang lapisan atas atmosfir dan dapat mencapai panjang ribuan kilometer dan lebar ratusan kilometer, namun hanya memiliki tebal beberapa kilometer. Arus ini biasanya ditemukan antara enam hingga sepuluh kilometer diatas permukaan laut.
Tergantung arah perjalanan pesawat, pilot biasanya lebih memilih untuk menghindari (into a headwind) atau mengikuti (into a tailwind) jet stream untuk menghemat bahan bakar. Karena dengan mengikuti jet stream (into a tailwind) maka pesawat dapat terbang lebih cepat dan sebaliknya dapat menghambat kecepatan pesawat (into a headwind).
Penyebab terjadinya Turbulensi
Berdasarkan penyebabnya ada 4 (empat) penyebab dasar terjadinya turbulensi yaitu Thermal Turbulence, Mechanical Turbulence, Shear Turbulence dan Aerodynamic Turbulence.
Turbulensi Termal (Thermal Turbulence) atau yang sering sebut juga turbulensi konveksi (Convection Turbulence) terjadi pada ketinggian yang lebih tinggi daripada mechanical turbulensi. Yaitu pada ketinggian sekitar 2.000 sampai 10.000 feet. Thermal turbulensi terjadi ketika suhu udara naik. Yaitu ketika udara yang hangat dari permukaan naik ke udara dan berbenturan dengan udara yang lebih tinggi di atmosfir. Intensitas turbulensi termal tergantung dari besarnya suhu permukaan dan juga ketinggian karena suhu udara menurun seiring bertambahnya ketinggian (disebut Lapse Rate). Suhu udara menurun sekitar 3,5 derajat fahrenheit setiap 1000 feet di atmosfir. Pada prosesnya udara yang lebih hangat dan tidak stabil akan naik dan udara yang dingin dan stabil akan turun. Hal ini karena udara yang lebih hangat memiliki densitas yang lebih rendah dan akan naik ke atas lapisan udara yang lebih dingin (yang memiliki densitas lebih tinggi). Ketika arus udara ini menabrak pesawat terjadilah guncangan atau turbulensi. Turbulensi termal biasa terjadi pada tengah hari ketika suhu udara permukaan telah menghangat sampai suhu maksimum.
Turbulensi Mekanis (Mechanical Turbulence) disebabkan oleh arus udara yang bergerak dekat dengan permukaan yang terganggu oleh struktur fisik seperti pegunungan atau bangunan buatan manusia. Adanya pegunungan atau struktur fisik ini menyebabkan perubahan arah aliran udara menjadi menyebar. Turbulensi mekanikal ini mempengaruhi lapisan atmosfir sampai dengan sekitar 2000 feet diatas permukaan laut. Intensitas turbulensi mekanis ini bervariasi tergantung oleh kecepatan angin dan seberapa besar struktur fisik yang dilewatinya.
Turbulensi Geseran (Shear Turbulence) disebabkan adanya perubahan arah angin yang tiba tiba. Yaitu ketika arah angin berubah mendadak baik secara horisontal maupun vertikal dalam jarak yang dekat. Akibat adanya perbedaan tekanan udara. turbulensi geseran terjadi sepanjang perbatasan antara dua aliran udara yang bergerak berlawanan arah. Seperti ketika pilot masuk ke jet stream untuk memanfaatkan tail wind untuk menghemat bahan bakar.
Yang terakhir adalah Turbulensi Aerodinamika (Aerodynamic Turbulence) atau sering disebut juga Wake Turbulence. turbulensi ini terjadi melalui gerakan pesawat saat terbang di udara. Pesawat yang terbang di belakangnya bisa terkena efek turbulensi ini. Semakin besar ukuran pesawat, semakin besar juga efek aerodynamic turbulence-nya.
Selain ke empat jenis turbulensi diatas, terdapat pula apa yang umumnya disebut Clear Air Turbulence (CAT). CAT ini biasanya terjadi di area tropopause yaitu ruang udara antara troposphere dan stratosphere pada ketinggian sekitar 23.000 sampai 40.000 feet.
Turbulensi CAT ini dapat terjadi tiba – tiba bahkan di cuaca yang cerah dan dapat terjadi kapan saja sepanjang rute penerbangan. Turbulensi CAT ini tidak dapat dideteksi oleh radar dan tidak ada satupun alat pada kockpit yang dapat memberikan peringatan kepada pilot akan datangnya turbulensi ini.
Turbulensi CAT ini berbahaya karena sifatnya yang mendadak hingga tidak ada cukup waktu bagi kru pesawat untuk memperingatkan penumpang untuk kembali ke kursi mereka dan menggunakan sabuk pengaman. Oleh karena sifatnya yang mendadak itu, CAT sering menyebabkan cedera pada penumpang dan kru pesawat akibat turbulensi.
Namun demikian, dengan adanya pertukaran informasi penerbangan dari pesawat lain yang melalui rute penerbangan yang sama, maka informasi akan adanya CAT atau informasi lainnya dapat yang disalurkan ke pesawat lainnya melalui air traffic control, sehingga pilot kemudian dapat mengantisipasi dan menimbang pilihan terbaik atas rute perjalanan penerbangan.
Selain penyebab turbulensi seperti yang dijelaskan di atas, awan comulus nimbus juga biasanya di hindari oleh para pilot karena dapat menyebabkan turbulensi. Awan comulus nimbus ini mengandung air yang mana pada bagian atas awan ini mengandung butiran es dan didalamnya dapat disertai badai petir. Butiran es ini berbahaya bila masuk ke dalam mesin pesawat karena dapat menyebabkan mesin pesawat mati.
Intensitas Turbulensi
Pada dunia penerbangan intensitas atau kekuatan turbulensi dibagi menjadi beberapa intensitas yaitu light turbulence, moderate turbulence, severe turbulence dan extreme turbulence.
Bagi pilot, Light turbulence (Turbulensi tingkat 1) seperti mengemudi di jalan yang bergelombang, kecil dan relatif sangat aman tidak berbahaya. Pada light turbulensi ketinggian pesawat mungkin dapat menyimpang beberapa feet/kaki. Light turbulensi dijabarkan dengan adanya penyimpangan ketinggian sekitar 1 – 2 feet (1 meter) dan dapat membuat baku minuman bergetar.
Moderate turbulence (Turbulensi tingkat 2) biasanya berlangsung sekitar 10 sampai 15 menit, namun terkadang dapat mencapai beberapa jam dengan kejadiannya putus nyambung (on off). Pada turbulensi ini penumpang akan merasa tidak tenang dan dapat menyebabkan minuman tumpah. Pada saat ini biasanya kru pesawat menyarankan penumpang untuk memakai sabuk pengaman (seat belt lamp alert menyala). Pada turbulensi moderate ini ketinggian pesawat dapat menyimpang sekitar 10 sampai 20 feet (3 – 6 meter). Jika turbulensi ini berlanjut maka pilot biasanya akan merubah ketinggian agar turbulensi ini menghilang.
Severe turbulence (Turbulensi tingkat 3) sangatlah tidak nyaman akibat guncangan yang cukup keras tetapi ini tidak berbahaya. Pada saat terjadi Severe turbulence, benda – benda dalam pesawat yang tidak terikat dapat terlempar termasuk manusia (jika tidak memakai sabuk pengaman). Pada turbulensi ini ketinggian pesawat dapat menyimpang sekitar 100 feet (30 meter).
Extreme turbulence (Turbulensi tingkat 4) sangat jarang terjadi dan amat berbahaya karena turbulensi ini sulit dikendalikan sedemikian kerasnya hingga dapat mengangkat penumpang atau barang ke langit – langit dan membantingnya dengan keras kembali ke lantai. Sehingga dapat menyebabkan cedera serius.
Pesawat modern aman tidak perlu khawatir dengan turbulensi
Pesawat modern di rancang untuk memiliki kemampuan mengatasi berbagai tekanan yang lebih besar daripada tekanan yang diperoleh saat terjadi turbulensi. Sehingga pesawat modern tidak mudah rusak atau patah hanya karena mengalami turbulensi. Struktur pesawat modern dapat menahan segala gangguan mulai dari serangan kawanan burung hingga sambaran petir, suhu panas dan dingin yang ekstrim, dan hembusan angin yang sangat kencang.
Jadi ingatlah, ketika pilot dan kru pesawat menyarankan anda untuk memakai sabuk pengaman ketika anda sedang duduk itu, sebenarnya itu adalah untuk memperingatkan agar anda aman ketika tiba – tiba terjadi Clear Air Turbulence (CAT) yang biasanya sering menyebabkan cedera. Remember : Memakai sabuk pengaman setiap saat dapat mencegah cedera yang berhubungan dengan turbulensi.
Faktanya turbulensi memang penyebab paling umum dari cedera yang dialami oleh penumpang pesawat. Namun secara statistik jumlah penumpang yang mengalami cedera yang disebabkan oleh turbulensi amatlah sedikit jika dibandingkan dengan banyaknya jumlah penumpang yang melakukan penerbangan dengan aman setiap harinya. Jadi pada intinya turbulensi menyebabkan ketidaknyamanan namun tidak berbahaya, turbulensi itu adalah bagian dari perjalanan penerbangan jadi tidak perlu ditakuti. Demikianlah informasi tentang turbulensi pada pesawat udara. Ok have a save flight.
Sumber :
http://www.actforlibraries.org/thermal-turbulence/
aviationknowledge.wikidot.com
Wagtendonk, W. (2003). Meteorology for Professional Pilots. Bay of Plenty, New Zealand: Aviation Theory Centre (NZ) Ltd
www.askthepilot.com
dan beberapa sumber lainnya
Wow keren tapi ada nggak sih teknologi semacam aerodynamic drag yang otomatis menyesuaikan turbulensi yang bakalan bener bener prevent naik turun saat terjadi CAT atau clear air turbulence
BalasHapuskayaknya belum ada yg seperti itu, kalau bayangan saya, misalkan ada seperti "shield" selama perjalanan udara itu mantap, jadi jalur penerbangan sdh di "amankan" sehingga penerbangan smooth...seperti di startrek...
Hapus