飛機真的越來越顛簸了，這不是你的錯覺_風聞

“啊！！！”

尖叫聲，是許多乘客遇到飛機瞬間下墜的本能反應。

遭遇非常嚴重的氣流顛簸時，未繫好安全帶的乘客、機內的物品或食物還會被一整個拋飛，撞上天花板或座椅，從而造成人員撞傷或割傷。

2019 年 2 月，達美航空一航班遭遇嚴重氣流顛簸，圖片來源：Scrum Inc.

這種突如其來的劇烈顛簸一般出自晴空湍流。在晴空萬里的高空中，無法被探測到的空氣亂流有時猛地襲來，讓機上所有人都措手不及。

上個月，一項新研究顯示，受氣候變化的影響，晴空湍流正在增加，這意味着人們坐飛機將可能遇到更多強烈顛簸。

全球平均氣温越來越高，圖片來源：世界氣象組織

危險的晴空湍流

在高空中，當空氣穩定地水平流動時，飛機也能穩定飛行。但是，空氣的穩定如果被破壞了，就會以混亂或隨機的方式流動，從而形成湍流。

雷暴，可能是最被人們所熟知的一種湍流形成原因。在下雷暴雨的時候，空氣就會有強烈的上下運動，從而產生大量湍流。除此之外，山脈、高空中的急流、飛機周遭氣流温度等因素也會引起湍流。

飛過山脈時可能遇到湍流，圖片來源：ATSB, flightsafetyaustralia

好在飛機上裝有氣象雷達，可以提前探測前方的天氣和一些湍流。

飛機有氣象雷達，圖片來源：Aircraft Science

根據反射回來的回波，雷達顯示器上會將前方的情況用不同的顏色顯示：綠色表示輕微的顛簸，黃色是代表稍強但可控的中度顛簸，紅色表示飛機可能暫時失控，而洋紅色（或稱品紅色）表示飛機幾乎完全失控。

不同的顏色對應着不同的顛簸程度，圖片來源：IntuVue RDR-4000 Pilot’s Guide

根據雷達信息，飛行員會提前繞行以避開紅色和洋紅色區域。此外，飛行員還會報告湍流，空中交通管制員收到通知後就會提醒經過該地區的其他航班。

飛機會繞過可能有劇烈顛簸的區域，圖片來源：JxJ Aviation

然而，晴空湍流（Clear-Air Turbulence, CAT）就麻煩得多。在雲層的上方，在晴朗的藍天高空裏，氣流的方向、速度、高度和強度等變化也會引起湍流。晴空湍流飛行員看不到，機載雷達也檢測不到。

關於晴空湍流，“我們掌握的唯一信息只有飛機何時經過它，”大氣科學家保羅•威廉姆斯（Paul Williams）説道。

晴朗高空中有時突然出現亂流，圖片來源：Graeme Marlton

晴空湍流就像是在風平浪靜的海面上隱藏着的波濤洶湧。在嚴重的湍流中，飛機的垂直運動將超過重力。這意味着，“如果你沒有系安全帶，你就會變成一個彈射器，被彈出座位，”威廉姆斯解釋道。

極端情況下，還有人因為傷勢過重而身亡。更極端的時候，機體可能還會損壞甚至解體。

夏威夷航空一飛機遭遇嚴重氣流顛簸，機艙內的天花板有地方破裂了，圖片來源：Tara Goodall

晴空湍流在增加

威廉姆斯和同事們在《地球物理研究通訊》發表的研究論文分析了 1979 年至 2020 年的大氣數據，統計了過去晴空湍流的出現頻率。

調查結果顯示，自 1979 年以來，美國大陸上空嚴重的晴空湍流增加了 41%。回看過去的不同時期，該數據雖然時而上升，時而下降，但是從長期來看，它有一個明確的上升趨勢。而這也與氣候變化的預期影響相一致。

美國大陸上空的晴空湍流增加了 41%，圖片來源：參考資料[1]

研究發現，北大西洋上空的劇烈飛行顛簸增加得最為明顯——增加了 55%，該區域每年的劇烈顛簸持續時間從 17.7 小時增加到了 27.4 小時。這裏有一條非常繁忙的飛行航線。

北大西洋上空的劇烈顛簸增加了 55%，圖片來源：參考資料[1]

除了強烈的晴空湍流，中等強度的晴空湍流也增加了 37%——北大西洋上空每年的中等湍流持續時間從 70 小時增加到 96.1 小時。

飛機顛簸的平均持續時間也將增加。例如，在跨大西洋的航班上，乘客可能會遇到 10 分鐘的顛簸，但威廉姆斯預測，幾十年後乘客受到顛簸的時間可能會增加到 20 分鐘或者半小時。

今年 3 月，漢莎航空一航班遭遇晴空湍流，飛機突然下墜，食物和各種物品飛得到處都是，有乘客表示當時以為自己要“死”了……圖片來源：CBS

過去的一項研究也指出，在 1958 年至 2001 年期間，北大西洋、美國和歐洲上空的晴空湍流顯著增加了。在北美的東西海岸，晴空湍流更常在冬季出現。我國東部、歐洲東部等地區也有類似情況。

威廉姆斯表示，根據氣候變化模型，預計夏季和秋季的晴空湍流頻率也將增加。“到 2050 年，預計夏季將會像 1950 年的冬季和秋季一樣顛簸。”

更高的風險和成本

湍流每增加一分鐘，人員受傷、飛機損壞以及維護的概率就變高一些。

“天上的湍流確實越來越多，”有着 26 年空乘工作經驗的薩拉·尼爾森 (Sara Nelson) 説道。和乘客相比，空乘人員受傷的風險更高。在湍流造成的傷害中，大約 78% 傷者都是空乘人員。

“我們有一些空乘人員多次被拋到天花板上，然後又掉下，導致骨折，”尼爾森説道。還有的空乘受傷後多年無法工作。“一直以來，氣流顛簸都是這份工作最大的威脅。”

為了降低風險，也有些人呼籲 2 歲以下的兒童也應該有專屬的安全座椅，而不是被抱在懷裏或坐在大人腿上。曾有嬰兒因為氣流顛簸導致脊椎受傷。

據估計，美國每年大約有 65000 架飛機遭遇中等強度湍流，大約 5500 架飛機遭遇嚴重湍流。湍流每年給美國航空業造成了大約 2 億~5 億美元的損失。乘客和空乘人員受傷，飛機機體更容易“疲勞”，機體需要維護，停飛沒有收益，飛機為了避免一些湍流而繞行也會消耗更多的燃料等等都意味着更高的成本。

此外，湍流對小型飛機的威脅更大，因為小型飛機更容易受到風速變化的影響。

飛機受到了氣候變化的影響，而飛機自己排放的二氧化碳也在增加，圖片來源：Our World in Data

為了應對氣候變化帶來的更多氣流顛簸，“我們應該投資改進湍流的預測和檢測系統，”威廉姆斯教授説道。目前，已經有研究人員正在開發新型技術，好提前發現晴空湍流。

在更先進的技術到來之前，我們其實也不用太過擔心，因為在大多數情況，氣流顛簸並不會造成傷害，突然的嚴重湍流比較罕見，而且因此受傷的人一般都是因為當時沒有繫好安全帶。

不管安全帶指示燈是否亮起，都請儘量繫好安全帶，圖片來源：Giphy

再看最近這些天的高温預警，保險起見，大家今後坐飛機最好都繫好安全帶吧！

參考文獻

[1] Prosser, M. C., Williams, P. D., Marlton, G. J., & Harrison, R. G. (2023). Evidence for Large Increases in Clear-Air Turbulence Over the Past Four Decades. Geophys. Res. Lett., 50(11), e2023GL103814. doi: 10.1029/2023GL103814[2] Smith, I., Prosser, M., & Williams, P. (2023, July 03). Aviation turbulence soared by up to 55% as the world warmed -- new research. Retrieved from https://theconversation.com/aviation-turbulence-soared-by-up-to-55-as-the-world-warmed-new-research-207574

[3] Taylor, M. (2023). Climate crisis leading to more turbulence during flights, says study. the Guardian. Retrieved from https://www.theguardian.com/environment/2023/jun/08/climate-crisis-leading-to-more-turbulence-during-flights-says-study

[4] Science, A. (2022, February 25). How Aircraft Avoids Turbulence | Weather Radar System. Youtube. Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=qV0rsIRtQpE

[5] Lane, T. (2023, July 05). What is air turbulence? Retrieved from https://theconversation.com/what-is-air-turbulence-196872

[6] NPR. (2013). Climate Change Could Bump Up Instances Of Turbulence. NPR. Retrieved from https://www.npr.org/2013/04/11/176954629/climate-change-could-bump-up-instances-of-turbulence

[7] Lane, T. (2023, July 06). What is air turbulence? Retrieved from https://theconversation.com/what-is-air-turbulence-196872

[8] Prisco, J. (2022). Why air turbulence could be about to get a whole lot worse | CNN. CNN. Retrieved from https://edition.cnn.com/travel/article/clear-air-turbulence-climate-change/index.html

[9] Christine Chung - The New York Times. (2023, July 06). The New York Times Company. Retrieved from https://www.nytimes.com/by/christine-chung

[10] Baran, M. (2023). Turbulence Is on the Rise. Is Flying Still Safe? AFAR Media. Retrieved from https://www.afar.com/magazine/turbulence-is-on-the-rise-is-flying-still-safe

策劃製作

來源丨把科學帶回家

作者丨Cloud

責編丨崔瀛昊