氣候變化會(huì )讓飛行遭遇更多更強湍流嗎

公司航班緊急迫降事件引思索

氣候變化會(huì )讓飛行遭遇更多更強湍流嗎

上圖 新加坡航空公司的航班遭遇嚴重湍流，機艙內一片混亂。

下圖 受損的廚房。

圖片來(lái)源：《自然》網(wǎng)站

近日，新加坡航空公司一架航班在從英國希思羅機場(chǎng)飛至新加坡樟宜機場(chǎng)的途中，遭遇嚴重湍流迫降曼谷素萬(wàn)那普機場(chǎng)。事故造成2人死亡，數十人受傷。數據顯示，飛行高度在數分鐘內急速下降約2133米，人和物體都被拋向機艙頂部。這是該航空公司24年來(lái)發(fā)生的首起致命事故。

這起罕見(jiàn)事件引發(fā)了人們的疑問(wèn)，對飛行造成如此嚴重干擾的湍流究竟是何方“妖魔”?氣候變化是否會(huì )導致更多更強的湍流?有哪些技術(shù)可以預防嚴重湍流?英國《自然》雜志網(wǎng)站在近日報道中指出，氣候變化可能意味著(zhù)人們搭乘飛機時(shí)會(huì )遭遇更多不穩定的氣候條件，增加潛在危險因素。

中國同濟大學(xué)航空與力學(xué)學(xué)院教授、博士生導師、飛行器工程研究所所長(cháng)沈海軍在接受科技日報記者采訪(fǎng)時(shí)指出：“激光雷達、飛機上的紅外遠距溫度傳感器等設備可以檢測嚴重湍流。但對乘客來(lái)說(shuō)，系好安全帶是確保飛行安全的重中之重。”

晴空湍流尤其危險

人類(lèi)的航空史，某種程度上說(shuō)，就是和氣流較量的歷史。湍流是其中一個(gè)強大“對手”。

沈海軍解釋道：“湍流是指受地球自轉和季風(fēng)影響，急流(環(huán)繞全球的強大氣流)、冷熱不均、地勢阻擋、飛機尾流等形成的無(wú)規則變化氣流。湍流一般分為輕度、中度、重度和極重度四類(lèi)。”

《自然》報道指出，大多數航班都會(huì )經(jīng)歷一定程度的湍流。當飛機起飛或降落時(shí)，機場(chǎng)周?chē)膹婏L(fēng)可能會(huì )造成湍流。在高空，當飛機飛過(guò)或靠近風(fēng)暴云時(shí)，風(fēng)暴云中向上和向下的氣流也會(huì )造成輕度到重度的湍流。

英國雷丁大學(xué)大氣研究人員保羅·威廉姆斯解釋道，山脈上空的上升氣流也會(huì )產(chǎn)生湍流。當空氣在山脈上空吹過(guò)時(shí)，飛機會(huì )被抬起，并可能發(fā)生顛簸。此外，湍流也經(jīng)常發(fā)生在急流邊緣。

值得注意的是，正如平靜的海面下可能藏有洶涌的暗流，萬(wàn)里晴空偶爾也會(huì )出現強烈的擾動(dòng)氣流，使飛機產(chǎn)生劇烈顛簸。航空氣象學(xué)家稱(chēng)這種氣流為“晴空湍流”。這種湍流尤其危險，因為現有技術(shù)很難探測其蹤跡。

湍流會(huì )對飛機的飛行性能、結構載荷、飛行安全等造成影響。美國國家氣象局表示，在極重度湍流中，飛機會(huì )“劇烈顛簸，幾乎無(wú)法控制”。威廉姆斯則指出，嚴重的湍流會(huì )把人變成一枚炮彈，對任何不系安全帶的人來(lái)說(shuō)，有點(diǎn)像在毫無(wú)束縛的情況下坐過(guò)山車(chē)。

氣候變化會(huì )影響湍流發(fā)生頻率

在去年發(fā)表于《地球物理研究快報》雜志的一項研究中，威廉姆斯及其同事發(fā)現，1979年至2020年間，晴空湍流的數量大幅增加。在北大西洋上空，重度或極重度晴空湍流的發(fā)生頻率增加了55%。世界其他地方湍流的發(fā)生頻率也有類(lèi)似增加。研究團隊指出，這種增長(cháng)幾乎可以肯定是氣候變化的結果。

在發(fā)表于《地球物理研究快報》雜志的另一項研究中，威廉姆斯及其同事使用氣候模型預測，隨著(zhù)全球氣候變暖，晴空湍流這一現象將變得更嚴重和頻繁。他們估計，嚴重湍流的發(fā)生頻率會(huì )多于輕度或中度湍流。

另外，還有一項研究也指出，隨著(zhù)氣候變化，云層和山脈周?chē)那缈胀牧鲗⒆兊酶宇l繁。

威廉姆斯說(shuō)，盡管湍流可能會(huì )增加，但大多數航班仍將像現在一樣繼續飛行。因為湍流的增加并不意味著(zhù)必須停止飛行，或者飛機會(huì )突然從空中墜落。區別在此前飛行中可能會(huì )在嚴重湍流中度過(guò)10分鐘，未來(lái)可能會(huì )在其中度過(guò)20或30分鐘。

嚴重湍流能不能預測?

沈海軍介紹說(shuō)：“預測嚴重湍流的技術(shù)包括氣象數據分析、氣象衛星圖像、超高頻與甚高頻雷達、激光雷達、飛機上的紅外遠距溫度傳感器等。”

《自然》文章稱(chēng)，氣象中心的研究人員會(huì )根據從地面傳感器和衛星收集的數據來(lái)預測湍流，并將結果傳遞給飛行員。在飛機上，飛行員使用雷達識別風(fēng)暴云以躲避可能的湍流。

不過(guò)，威廉姆斯認為，普通雷達無(wú)法探測到萬(wàn)里無(wú)云時(shí)可能出現的晴空湍流，激光雷達或許能助飛行員一臂之力。激光雷達與普通雷達相似，但使用不同波長(cháng)的光。據他介紹，一些實(shí)驗飛行中，激光雷達可以看到20英里處晴空湍流。

威廉姆斯指出，激光雷達“身價(jià)”昂貴，而且需要放在大而重的盒子里。“如果能縮小盒子尺寸，并將其成本降下來(lái)，它可能很快會(huì )被使用。”

沈海軍強調稱(chēng)：“技術(shù)進(jìn)步能為乘客安全‘保駕護航’。但從旅客角度來(lái)說(shuō)，乘坐飛機時(shí)一定要全程系好安全帶。”