近日，全国多个飞机航班在飞行途中都遭遇了“晴空颠簸”，多地乘客体验惊魂一刻。飞机在万里晴空中飞行为何突然发生剧烈颠簸？气象雷达能否预判？越大的飞机抗颠簸的能力越强吗？关于“晴空颠簸”的科学认识，你知道多少？
晴空湍流是怎么回事
常乘飞机的人有切身体会，飞机在高空飞行时，虽然机舱外天气晴朗，飞机有时也会出现上下、左右摇晃或抖动的现象。严重颠簸时飞机在一秒内可以下降二三十米，没有系好安全带的空乘人员和乘客难免受到伤害。这是因为飞机在高空遭遇了晴空湍流，从而导致了颠簸。
(相关资料图)
那么，晴空湍流究竟是怎么回事？中国气象局官网的资料显示，晴空湍流是出现于6000米以上的高空、且与对流云无关的大气湍流。在气象学上，湍流指的是类似局部升降、涡旋等不规则运动，它主要是大气中存在的不同方向或不同速度的风流所引起的。当这些风流相互作用时，会产生一些微小但强烈的涡旋，如果飞机恰巧飞过，这些涡旋会对其造成冲击和扰动。
“不容易被发现”“随机性很强”“消失得很快”，这是业内人士总结晴空湍流的危险点，就像在平静的海面下藏有汹涌的暗流一样。由于晴空湍流没有任何可见的标志，比如云层或雷暴、雨雪等，飞行员在晴空中难以发现，因此对航空飞行的威胁较大。根据国际航空运输协会统计，近年来世界范围内商业飞机遇到的严重颠簸每年约5000起。
越大的飞机抗颠簸能力越强吗
由于近来不少发生“晴空颠簸”的航班引来关注，对此不少人还有进一步的疑问：是不是越大的飞机抗颠簸能力越强？廉价航空的安全系数会不会更小？
“飞机的颠簸与否，主要还是和飞行高度有关。”知名科普博主瘦驼通过果壳网、微博等媒介做了科普介绍。他说，讨论颠簸时，更常见的词是“风切变”，意思是风的突然改变，包括速度和方向。颠簸都是风切变造成的，晴空湍流只是风切变的一种非常罕见的情况。而风切变大多数发生在对流层，在1万米高空的平流层较少发生，简单来说就是“飞得更高，飞得更稳”。很多航线较远的大飞机巡航高度在1万米以上，而执飞短途航线的小飞机飞行高度较低，所以给人感觉更颠簸。
在瘦驼看来，廉价航空的“廉价”不是机型廉价，其修改的是服务的流程而不是飞行的流程。“廉价航空可能会不给你饭吃，可能会在飞机上卖免税商品，但飞机的安全性可以保证。”
飞机遭遇严重颠簸时，舱内人员难免受到伤害。但公众更担心的是，晴空湍流会导致飞机失事吗？
就此问题，国际气象学的权威期刊《大气科学进展》曾发表的文章显示，飞机这个交通工具诞生以来，极强湍流曾导致过一次著名的飞行事故，发生在20世纪60年代。但这种情况非常罕见。当时，英国海外航空公司的一架波音707客机的尾翼被重度湍流撕裂，导致飞机坠毁，124名乘客殒命。事后调查认为，飞机是在正常飞行过程中突遭罕见的强烈湍流，湍流强度超过飞机所能承受程度以及机组所能控制的范围，属不可抗、不可控性质的坠机。
时至今日，飞机的性能已大幅提升，现代商用飞机能够抵御的湍流强度比过去四五十年中遇到的最强湍流都要强1.5倍。不过，文章同时提醒：强湍流可使飞机急速上升或下降25米至30米，机身会发出剧烈的响声。如果飞行员没能及时采取措施，强湍流将造成乘客受伤，在极少数情况下甚至造成致命的伤口。但是所有这些都可通过遵循简单的安全准则——系紧安全带来避免。
晴空颠簸能否预报
百年航空历程本身是一段不断与气流较量的历史。那么，在万里高空，不易看见的晴空颠簸能否预报呢？
据了解，现代客机气象雷达的波长是围绕云层中水滴的运行而设计的，如果机载雷达探测到水滴存在剧烈的垂直运动，飞机导航屏幕上会显示颠簸区域，提示飞行员绕飞避让。
北京航空航天大学航空专家王亚男解释，民航部门从机体强度、操作规范、航空监控与气象预警系统等方面建立了一套针对颠簸的预防机制，最大限度地保证飞机安全。然而，晴空湍流是一种较难预测和规避的大气现象，通常不含水汽，因此机载雷达无法探测到伴随急流生成的晴空颠簸。而气象预报只能粗略推测晴空颠簸可能发生的位置。
一般来说，晴空湍流对于机体的结构不会造成很大的影响，但是对于飞行的平稳性仍有很大威胁。因为在晴空湍流中，飞机的垂直运动将超过重力。这就意味着，如果乘客没有系上安全带，会变成弹射器被弹出座位。不过，乘客不需要过于担心。机组飞行员在日常模拟机训练中都会有针对晴空湍流发生的应对性训练，飞行员有能力处置各类突发情况，保证航班旅客的安全。
全球变暖导致颠簸变多了吗
英国的一项研究表明：近几十年，飞机在飞行途中遭遇晴空颠簸的概率越来越大，这与全球变暖的气候现象密不可分。
据英国广播公司报道，英国雷丁大学的研究人员统计了1979年至2020年间多条航线的飞行状况，发现如今较为繁忙的一条北大西洋上空航线出现剧烈晴空颠簸的频率比最早增加了55%。从地域上看，美国和北大西洋上空航线的晴空颠簸数量增幅最大。欧洲、中东地区和南大西洋航线上的颠簸次数也明显增加。
这项最新研究成果同时发表在《大气科学进展》期刊。据查阅，雷丁大学的研究人员首次利用气候模式，以冬季跨大西洋航线为例，分析了与航空相关的湍流强度类型对于气候变化的响应。综合21种晴空湍流的诊断指数，研究人员发现，在大气二氧化碳浓度加倍的环境下，这些指数的概率分布普遍有所增加。轻度颠簸平均增加59%，轻中度颠簸增加75%，中度颠簸增加94%，中重度颠簸增加127%，重度颠簸增加149%。这说明原本小概率事件的发生概率提高了。
现在，各国专家仍然在分析世界各地的其他航线遭遇晴空湍流的情况，并且进一步分析湍流发生变化的高度和季节性等问题。随着晴空湍流发生概率的加大，专家建议，航空公司应加大对晴空湍流的监测和分析，同时需要所有国家为减碳任务做出共同努力，保护我们的地球家园。
（题图来源：视觉中国）
栏目主编：龚丹韵
本文作者：彭薇
