Турбулентность при ясном небе — самая неприятная и нежелательная разновидность вихревых заносов, которые возникают неожиданно в безоблачном пространстве с отличной видимостью. Самолет попадает между воздушными потоками, которые очень сильно различаются по направлению и скорости движения, температуре и плотности. В этот момент он как будто проваливается в яму, его начинает трясти. Последствия такой турбулентности могут быть разными от травм пассажиров до крушения воздушного судна.
Данный вид турбулентности очень сложно обнаружить заранее — как визуально, так и с помощью радара, лидара, потому как область низкого давления среди ясного неба увидеть невозможно. Однако в мае 2018 года российские ученые заявили, что научились предсказывать турбулентность при ясном небе, используя специальное устройство, следящее за изменением Мюонов.Когда заряженные частицы попадают в атмосферу, они взаимодействуют с атомами азота и кислорода, в результате чего получаются мюоны. Каждую минуту на квадратный метр земли их падает в среднем 120. Мюоны, проходя через атмосферу, теряют свою энергию, и потери эти зависят от плотности атмосферы. Если на пути встречается пустота или область низкого давления, мюоны теряют меньшее количество энергии, что сразу же будет зафиксировано. Таким образом, по характеру изменений мюонного потока можно отслеживать, описывать и предсказывать атмосферные процессы.
Чтобы засечь эти частицы, ученые построили специальный прибор гигантских размеров, который называется «Мюонный годоскоп» или «Ураган». Установка представляет собой детекторы большой площади (порядка 11 квадратных метров), которые каждую секунду регистрируют примерно две тысячи мюонов. Таких модулей восемь, находятся они друг над другом, от чего установка немного напоминает слоеный пирог.
Восемь регистрирующих плоскостей установки формируют картинку, подобно рентгеновскому снимку, который позволяют сказать, с какой стороны прилетела частица в режиме реального времени. Поэтому одного комплекса хватает, чтобы видеть небо в радиусе сотен километров и прогнозировать не только зоны, где может возникнуть турбулентность ясного неба, но и такие стихийные бедствия, как снегопады, бури, торнадо и ураганы, причем за несколько часов до их проявления, когда все остальные методы ещё бессильны.
Сегодня ученые тесно сотрудничают с метеослужбами, сопоставляют свои прогнозы, включая те, что получены традиционными способами. Это нужно, чтобы подтвердить точность метода, после чего мюонная диагностика может официально поступить на службу метеорологам. От ураганов, торнадо и турбулентности мы не избавимся, по крайней мере «предупрежден, значит вооружен». Благодаря точным прогнозам можно перестроить траекторию полета самолета и подготовиться к стихийным бедствиям, а это значит, избежать плачевных последствий.