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。在晴空万里的高空中,无法被探测到的空气乱流有时猛地袭来,让机上所有人都措手不及。 上个月,一项新研究表示,受气候平均状态随时间的变化的影响,晴空湍流正在增加,这在某种程度上预示着人们坐飞机将可能遇到更多强烈颠簸。
在高空中,当空气稳定地水平流动时,飞机也能稳定飞行。但是,空气的稳定如果被破坏了,就会以混乱或随机的方式流动,从而形成湍流。 雷暴,可能是最被人们所熟知的一种湍流形成原因。在下雷暴雨的时候,空气就会有强烈的上下运动,由此产生大量湍流。除此之外,山脉、高空中的急流、飞机周遭气流温度等因素也会引起湍流。 根据反射回来的回波,雷达显示器上会将前方的情况用不同的颜色显示:绿色表示轻微的颠簸,黄色是代表稍强但可控的中度颠簸,红色表示飞机可能暂时失控,而洋红色(或称品红色)表示飞机几乎完全失控。
根据雷达信息,飞行员会提前绕行以避开红色和洋红域。此外,飞行员还会报告湍流,空中交通管制员收到通知后就会提醒经过该地区的其他航班。
然而,晴空湍流(Clear-Air Turbulence, CAT)就麻烦得多。在云层的上方,在晴朗的蓝天高空里,气流的方向、速度、高度和强度等变化也会引起湍流。晴空湍流飞行员看不到,机载雷达也检测不到。 关于晴空湍流,“我们掌握的唯一信息只有飞机何时经过它,”大气科学家保罗•威廉姆斯(Paul Williams)说道。
晴空湍流就像是在风平浪静的海面上隐藏着的波涛汹涌。在严重的湍流中,飞机的垂直运动将超过重力。这在某种程度上预示着,“如果你没有系安全带,你就会变成一个弹射器,被弹出座位,”威廉姆斯解释道。 极端情况下,还有人因为伤势过重而身亡。更极端的时候,机体可能还会损坏甚至解体。
夏威夷航空一飞机遭遇严重气流颠簸,机舱内的天花板有地方破裂了 Tara Goodall 威廉姆斯和同事们在《地球物理研究通讯》发布的研究论文分析了1979年至2020年的大气数据,统计了过去晴空端流的出现频率。 调查结果为,自1979年以来,美国大陆上空严重的晴空湍流增加了41%。回看过去的不同时期,该数据虽然时而上升,时而下降,但是从长久来看,它有一个明确的上涨的趋势。而这也与气候平均状态随时间的变化的预期影响相一致。
研究发现,北大西洋上空的剧烈飞行颠簸增加得最明显——增加了55%,该区域每年的剧烈颠簸维持的时间从17.7小时增加到了27.4小时。这里有一条非常繁忙的飞行航线。
除了强烈的晴空湍流,中等强度的晴空湍流也增加了37%——北大西洋上空每年的中等湍流维持的时间从70小时增加到96.1小时。 飞机颠簸的平均维持的时间也将增加。例如,在跨大西洋的航班上,乘客可能会遇到10分钟的颠簸,但威廉姆斯预测,几十年后乘客受到颠簸的时间可能会增加到20分钟或者半小时。
今年3月,汉莎航空一航班遭遇晴空湍流,飞机突然下坠,食物和各种物品飞得到处都是,有乘客表示当时认为自身要死了…… CBS 过去的一项研究也指出,在1958年至2001年期间,北大西洋、美国和欧洲上空的晴空湍流明显地增加了。在北美的东西海岸,晴空湍流更常在冬季出现。我国东部、欧洲东部等地区也有类似情况。 威廉姆斯表示,根据气候平均状态随时间的变化模型,预计夏季和秋季的晴空湍流频率也将增加。“到2050年,预计夏季将会像1950年的冬季和秋季一样颠簸。” “天上的湍流确实慢慢的变多,”有着26年空乘工作经验的萨拉·尼尔森 (Sara Nelson) 说道。和乘客相比,空乘人员受伤的风险更高。在湍流造成的伤害中,大约78%伤者都是空乘人员。 “我们有一些空乘人员多次被抛到天花板上,然后又掉下,导致骨折,”尼尔森说道。还有的空乘受伤后多年无法工作。“一直以来,气流颠簸都是这份工作最大的威胁。”
为了降低风险,也有些人呼吁2岁以下的儿童也应该有专属的安全座椅,而不是被抱在怀里或坐在大人腿上。曾有婴儿因为气流颠簸导致脊椎受伤。 据估计,美国每年大约有 65 000架飞机遭遇中等强度湍流,大约5500架飞机遭遇严重湍流。湍流每年给美国航空业造成了大约2~5亿美元的损失。乘客和空乘人员受伤,飞机机体更容易“疲劳”,机体要维护,停飞没有收益,飞机为了尽最大可能避免一些湍流而绕行也会消耗更多的燃料等等都意味着更高的成本。
飞机受到了气候平均状态随时间的变化的影响,而飞机自己排放的二氧化碳也在增加 Our World in Data 为了应对气候平均状态随时间的变化带来的更多气流颠簸,“我们该投资改进湍流的预测和检测系统,”威廉姆斯教授说道。目前,已经有研究人员正在开发新型技术,好提前发现晴空湍流。 在更先进的技术到来之前,我们实际上也不用太过担心,因为在大多数情况,气流颠簸并不会造成了严重的伤害,突然的严重湍流比较罕见,而且因此受伤的人一般是由于当时没有系好安全带。 |
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