“隐形杀手”世界周刊湍流

新加坡航空和卡塔尔航空的客机在飞行过程中冒险。由于湍流，飞机严重颠簸，导致许多乘客伤亡。一周之内，两起事件引起了“大气湍流”的广泛关注。雷丁大学的一项研究发现，在过去的几十年里，温室气体排放引起的气候变化正在增加湍流。什么是“湍流”？ 为什么它被称为飞行安全的“隐形杀手”？

由新加坡航空运营的SQ321航班于当地时间5月20日晚10点17分从伦敦希思罗机场起飞，前往新加坡。这是一架波音777-300ER客机，配备211名乘客和18名机组人员。

乘客 戴维斯：起初，这是一次非常正常的飞行，一切似乎都很顺利。没问题，没报警，我在看电影，然后安全带指示灯亮了。

在缅甸伊洛瓦底盆地上空37000英尺处飞行约10小时后，SQ321航班突然发生剧烈颠簸。

乘客 梅耶斯：人们非常害怕和震惊。你不知道发生了什么。整架飞机都在颤抖。你可以猜测飞机是否会掉进水里，是否会在空中解体，因为机舱地板上有大块碎片。

根据FlightRadar24航班实时跟踪网站的数据，事发前，SQ321航班在37000英尺的巡航高度飞行，随后，在三分钟内急剧下降到6000英尺，在31000英尺的高度停留不到10分钟后，又迅速下降，大约半小时后紧急降落在泰国曼谷的素万那普机场。

素万那普机场总经理 吉迪卡冲：飞机降落在素万那普机场后，医护人员立即进入机舱，发现多名乘客受伤，另一名乘客死亡。

5月29日，新加坡交通安全调查局发布了初步事故调查报告。在分析了新航SQ321航班的驾驶舱语音记录和飞行数据记录仪数据后，调查人员将事故原因归咎于湍流。

据调查报告，SQ321航班在飞越缅甸南部时，极有可能遭遇严重的气流颠簸，即湍流，导致飞机高度上升，突然从37000英尺上升到37362英尺，没有任何指令，机身出现轻微震动。当时，飞机处于自动驾驶模式。为了回到原来的巡航高度，自动驾驶系统向下倾斜了机头。这时飞行员发现空速有非指令性增加，于是启用扰流板抑制空速。在这个过程中，飞机的重力发生了快速的变化，飞机的高度在4.6秒内迅速下降了178英尺。机舱内没有系好安全带的人被扔了起来，又掉了下来。

航空专家 门迪拉塔：在飞机内部，乘客、行李、餐饮设施都是可移动的。这里发生了许多伤害，因为所有这些伤害都会被扔掉。

坐过飞机的人都有这样的经历，遇到气流时常会有颠簸的感觉，这种“气流扰动”也叫“湍流”。

湍流，是受地球自转和季风影响，冷热空气相遇，相互作用而形成的一种剧烈变化。

造成飞机颠簸的湍流实际上是一种湍流运动——大气湍流。

英国《自然》杂志指出，大多数航班都会经历一定程度的湍流。当飞机起飞或着陆时，机场周围的强风可能会引起湍流。

雷暴天气、温度变化、地形因素等都会引起湍流，但大多数湍流较为温和，只会导致飞机轻微晃动或下降。

在严重程度上，湍流可以分为轻、中、重、极速湍流。

轻度湍流几乎不会影响飞机上的人员。中度湍流可能导致未固定物体脱落，重度湍流可能导致飞机短时间失控。在极端湍流中，飞机会剧烈颠簸，几乎无法控制，仿佛被一只巨手扔了又按。

航空分析师 阿尔文·列：在我看来，这次航班遭遇了极端的湍流，因此造成了如此严重的伤亡。

上一次，1997年，一架从东京飞往夏威夷的美联航客机因湍流而死亡。一架从东京飞往夏威夷的美联航客机突然在高空坠落，导致一名日本乘客死亡。

一九六六年三月五日，英国海外航空公司波音707客机在日本羽田机场起飞后不久，机身解体，坠毁于富士山，124人全部死亡。

根据航空专家的分析，是火山锥周围强烈气流引起的湍流，导致飞机解体坠毁。

50多年过去了，飞机的性能有了很大的提高，现代商用飞机能够应对的湍流强度比过去四五十年遇到的最强湍流强1.5倍。即便如此，湍流仍然是航空领域不可忽视的“老对手”。

根据原因，可以引起飞机颠簸的湍流可以分为很多种。

热力湍流，主要原因是空气中水平温度分布不均匀或垂直温度层结构不稳定。

美国国家科学基金会国家大气研究中心物理学家 科恩曼：地面上，可能会有热量导致空气迅速上升。

动力湍流，通常出现在对流层的底部，这是由于空气流经粗糙的表面或障碍物时的湍流，与地形有关。

美国航空公司飞行员 斯图尔特·沃克：如果我们在这里飞行，这里是落基山脉，这里有强风。这些气流会滚动，影响我的飞机。也许我的飞机会轻微上升，然后下降。

尾涡湍流，飞机在飞行过程中，会产生尾涡湍流，干扰尾流影响区域内的其它飞机。

美国航空公司飞行员 斯图尔特·沃克：假如两架飞机距离太近，后面的飞机就会进入尾涡湍流，就会发生晃动。

晴空湍流，它是一种大气湍流，出现在6000米以上的高空，与对流云无关。与之前的湍流不同，晴空湍流具有“不易发现”和“随机性强”的特点。

大气科学教授英国雷丁大学 保罗·威廉姆斯：在急流中，晴空湍流是由风切变引起的，当风切变过强时，大气根本无法容纳，从而产生湍流。

航空媒体主编 托马斯：晴空湍流，是我们无法准确预测的随机事件。

因为晴空湍流在出现之前没有任何征兆，也没有可见的天气现象，飞行员很难提前注意到，也无法提前采取对策。因此，在航空界，晴空湍流也被称为飞机的“隐形杀手”。

关于航空事故的详细调查往往需要几年的时间，但很多航空专家推测，新航SQ321航班很可能会遇到晴空湍流。

5月26日，在SQ321航班遭遇湍流5天后，卡塔尔航空公司的一架波音787梦想客机在从多哈飞往都柏林的路上也遭遇了湍流，造成6名乘客和6名机组人员受伤。

2023年英国雷丁大学的一项研究表明，高海拔地区的风速受到温室气体排放的影响，1979年至2020年间，湍流数量不断增加。

简而言之，气候变化增加了冷暖气团之间的温差，冷暖气团相遇后在高层大气中形成的急流变得更加不稳定，导致更多的湍流。 ——大气科学教授英国雷丁大学 保罗·威廉姆斯

美国国家科学基金会国家大气研究中心物理学家 科恩曼：急流会引起强风，在急流的边缘，可能会出现强风切变。

Turbli是一个湍流预测网站。在分析了全球约15万条不同的航线后，该网站指出，2023年，智利圣地亚哥和玻利维亚维鲁维鲁国际机场之间的航程最为坎坷。

航空媒体主编 托马斯：在过去的40年里，严重湍流的频率增加了55%。中度湍流增加了37%，轻度湍流或轻度湍流增加了17%左右。随着气候的变化，飞机变得更加颠簸。

这项研究还发现，北大西洋和美国大陆上空的湍流增幅最大，欧洲、中东和南大西洋上空的湍流也大幅增加。

通过计算机模拟，英国雷丁大学大气科学教授保罗·威廉姆斯发现，未来几十年，严重湍流的发生频率可能会翻倍或翻倍。

也就是说，如果目前的航班将在严重的湍流中度过10分钟，那么未来的航班可能需要20分钟或者30分钟。

大气科学教授英国雷丁大学 保罗·威廉姆斯：虽然晴空湍流很少见，但是它越来越频繁，你的航班也有可能遇到这样的情况。

因此，威廉姆斯致力于研究和开发湍流预测系统。

大气科学教授英国雷丁大学 保罗·威廉姆斯：基于对急流中风型的分析，我们的湍流预测算法，然后通过计算机模型，模拟计算可能出现湍流的急流区域。

然而，威廉姆斯也承认，目前所有的湍流仍然无法准确预测。

英国威尔士斯旺西大学的研究人员将目光投向了长期伴随着湍流的鸟类。

鸟类迁徙的距离通常可以达到数千英里，风速、风向和湍流都会对它们的飞行路线和能量消耗产生重要影响。

鸟类可以在不可思议的湍流环境中飞翔，但我们仍然对它们如何保持飞行控制知之甚少。-斯旺西大学研究人员 艾米丽·谢泼德

研究人员采取了一种新的方法，在鸽子上安装GPS、压力和加速度数据记录仪，监测鸽子在飞回鸽舍时所遇到的湍流水平。

与此同时，驾驶一架超轻型飞机与鸽子一起飞行，然后将飞机与鸽子的两组数据进行比较。

由于湍流太强，几名飞行员被迫降落，决定停止飞行，但鸽子成功飞回鸽舍。因此，鸽子比超轻飞机更能应对高强度湍流，显然有一定的应对湍流的机制。-斯旺西大学的研究人员 艾米丽·谢泼德

航空媒体主编 托马斯：回到50年前，60年前，20世纪50年代和60年代，当时气象雷达还没有出现，或者说还很简陋。每一年，数百名乘客在与湍流有关的悲剧中丧生，飞机在雷暴中被撕成碎片。在过去的20年里，只有三起相关的死亡事件。新航湍流事故包括刚发生的事故。所以，航空业在雷达、复杂气象雷达、其它各种预防措施等方面都取得了非凡的技术进步。

目前，预测严重湍流的技术包括气象数据分析、气象卫星图像、超高频和甚高频雷达、激光雷达、飞机上的红外远程温度传感器等。

气象中心的研究人员会根据地面传感器和卫星收集的数据预测湍流，并将结果传递给飞行员。在飞机上，飞行员还可以使用机载气象雷达来识别风暴云，以避免潜在的湍流。

美国航空公司飞行员 斯图尔特·沃克：在天气变化的时候，我会得到实时的信息，这样我就能更好地调整我的飞行路线和飞行高度。

然而，客机上的机载气象雷达波长是为云中水滴的大小设计的。对于万里无云时可能出现的晴空湍流，气象雷达束手无策。

雷丁大学大气科学教授保罗·威廉姆斯指出，机载激光雷达（LiDAR）也许可以帮助飞行员一臂之力，但是机载激光雷达很贵，而且需要放在一个又大又重的盒子里。

许多航空专家强调，在飞行过程中尽量保持坐姿，系好安全带，仍然是降低受伤风险的最佳途径。

美国著名物理学家、诺贝尔奖获得者费曼曾经说过:湍流是经典物理中最后一个尚未解决的重要问题。如何应对湍流是当前航空界面临的一个难题。

作为普通乘客，系好安全带是我们保证自身安全和防止严重伤害的最关键步骤。随着相关研究的深入，我相信科技的发展将进一步保障飞行安全。

(来源：央视新闻)

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