新加坡航空和卡塔尔航空的客机在飞行途中历险，由于遭遇湍流，飞机出现严重颠簸，导致多名乘客伤亡。一周内接连发生两起事件让“大气湍流”受到广泛关注。英国雷丁大学的一项研究发现，过去几十年间，温室气体排放导致的气候变化正在致使湍流现象增加。究竟什么是“湍流”？ 它为何被称为飞行安全的“隐形杀手”？
当地时间5月20日晚10点17分，由新加坡航空运营的SQ321航班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，搭载了211名乘客、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。没有问题、没有警报，我正在看电影，然后安全带指示灯亮了。
飞行大约10个小时后，SQ321航班在缅甸伊洛瓦底盆地上空37000英尺处，突然发生剧烈颠簸。
乘客 梅耶斯：人们极度恐惧和震惊，你不知道发生了什么，整个飞机都在颤抖。你会猜飞机会不会掉到水里，会不会空中解体，因为有大块碎片掉到机舱地板上。
航班实时追踪网站FlightRadar24的数据显示，事发前，SQ321航班在37000英尺的巡航高度飞行，之后，三分钟内急剧下降至6000英尺，在31000英尺的高度停留不到10分钟后，又迅速下降，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：飞机在素万那普机场降落后，医护人员立即进入机舱，发现多名乘客受伤，还有一名乘客死亡。
5月29日，新加坡交通安全调查局发布初步的事故调查报告。调查人员在分析了新航SQ321航班的驾驶舱语音记录和飞行数据记录仪数据后，将事故原因归于湍流。
调查报告称，SQ321航班在飞越缅甸南部时很可能遭遇了严重的气流颠簸，也就是湍流，导致飞机出现高度攀升，在没有收到指令的情况下突然从37000英尺上升到37362英尺，机身出现轻微震动。当时飞机处于自动驾驶模式，自动驾驶系统为回到原本的巡航高度，将机头向下倾斜，此时飞行员发现空速出现非指令性增加，于是启用扰流板来抑制空速，在这一过程中飞机重力急剧变化，飞机高度在4.6秒内快速下降178英尺，机舱内未系好安全带的人员被向上抛起，又摔落下来。
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。很多损伤都发生在这里，因为所有这些都会被抛来抛去。
坐过飞机的人都有这样的体验，遭遇气流时常有颠簸感，这种“气流扰动”也被称为“湍流”。
湍流，是受地球自转和季风影响，冷热空气相遇、相互作用形成的剧烈变化的气流。
引起飞机颠簸的湍流其实是湍流运动的一种——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，当飞机起飞或降落时，机场周围的强风就可能会造成湍流。
雷暴天气、温度变化、地形因素等都会造成湍流，但大多数湍流比较温和，仅会造成飞机轻微晃动或下降。
根据严重程度，湍流可分为轻度、中度、重度和极端湍流。
轻度湍流几乎不会对机上人员造成影响，中度湍流可能导致未固定好的物品脱落，重度湍流可能导致飞机短暂失控，而在极端湍流中，飞机会剧烈颠簸，几乎无法控制，好像被一只巨手抛起来又按下去。
航空分析师 阿尔文·列：我认为此次航班遭遇的是极端湍流，所以造成了如此重大的伤亡。
上一次，大型民航客机因为遭遇湍流而导致乘客死亡是在1997年，一架从东京飞往夏威夷的美联航客机，在高空遭遇湍流突然下坠，造成一位日本乘客死亡。
1966年3月5日，英国海外航空公司一架波音707客机从日本羽田机场起飞后不久，机身解体并坠毁于富士山，机上124人全部遇难。
航空专家分析认为，是火山锥周围的强烈气流产生的湍流，导致飞机解体坠毁。
50多年后的今天，飞机的性能已大幅提升，现代商用飞机能够应对的湍流强度比过去四、五十年中遇到的最强湍流还要强1.5倍，纵然如此，湍流依然是航空领域不可忽视的“老对手”。
根据成因，能引起飞机颠簸的湍流可分为多种。
热力湍流，主要是由于空气中水平温度分布不均或垂直温度层结构不稳定产生。
美国国家科学基金会国家大气研究中心物理学家 科恩曼：在地面，可能会有热量导致空气迅速上升。
动力湍流，多出现在对流层的底部，是空气流经粗糙不平的地表面或障碍物时出现的湍流，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，这边是落基山脉，这边有强风，这些气流滚动着过来，会影响我的飞机。可能让我的飞机轻微上升，然后又下降。
尾涡湍流，飞机在飞行过程中，会产生尾涡湍流，对处于尾流影响区域内的其他飞机产生干扰。
美国航空公司飞行员 斯图尔特·沃克：如果两架飞机距离太近，后面的飞机会进入尾涡湍流，会发生摇晃。
晴空湍流，是出现在6000米以上高空且与对流云无关的大气湍流，与前几种湍流不同，晴空湍流具有“不易发现”“随机性强”的特点。
英国雷丁大学大气科学教授 保罗·威廉姆斯：晴空湍流是由急流中的风切变引起的，当风切变太强时，大气根本无法容纳，就产生了湍流。
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。
由于晴空湍流在出现前没有征兆，不伴有可见的天气现象，飞行员难以预先察觉，无法提前采取应对措施，因此在航空界，晴空湍流也被称作飞机的“隐形杀手”。
关于航空事故的详细调查，往往要历经数年时间，不过已有多位航空专家推测，这次新航SQ321航班遭遇的很可能就是晴空湍流。
5月26日，就在SQ321航班遭遇湍流5天后，卡塔尔航空公司一架波音787梦想客机在从多哈飞往都柏林途中也遭遇湍流，造成6名乘客和6名机组人员受伤。
英国雷丁大学2023年的一项研究显示，由于温室气体排放导致气候变暖，影响了高海拔地区的风速，1979年至2020年间，湍流出现次数不断增加。
简单来说，气候变化使冷暖气团之间的温差增大，冷暖气团相遇后在高层大气中形成的急流因此变得更不稳定，导致更多湍流的出现。 ——英国雷丁大学大气科学教授 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：急流可能导致强风，在急流的边缘，可能会出现强度非常大的风切变。
Turbli是一家湍流预测网站。在对全球大约15万条不同航线进行分析后，该网站指出在2023年，智利圣地亚哥与玻利维亚维鲁维鲁国际机场之间的航程最为颠簸。
航空媒体主编 托马斯：在过去40年里，严重湍流发生频率增加了55%。中度湍流增加了37%，轻微湍流或轻度湍流增加了约17%。随着气候变化，乘飞机变得更加颠簸。
该研究还发现，北大西洋和美国大陆上空的湍流增加幅度最大，欧洲、中东和南大西洋上空的湍流也大幅增加。
英国雷丁大学大气科学教授保罗·威廉姆斯通过计算机模拟发现，在未来的几十年里，严重湍流的发生频率还可能增加一倍或两倍。
这意味着，如果目前一个航班会在严重湍流中度过10分钟，那么未来可能会在其中度过20分钟或30分钟。
英国雷丁大学大气科学教授 保罗·威廉姆斯：尽管晴空湍流很少见，但它正变得越来越频繁，你的航班也有可能遇到这种情况。
为此，威廉姆斯投入到湍流预测系统的研发工作中。
英国雷丁大学大气科学教授 保罗·威廉姆斯：我们的湍流预测算法，基于对急流中风型的分析，然后通过计算机模型，对可能发生湍流的急流区域进行模拟计算。
不过，威廉姆斯也承认，目前仍无法准确预测所有湍流。
英国威尔士斯旺西大学的研究人员则把目光投向了长期与湍流为伴的鸟类。
鸟类迁徙的距离通常可达数千英里，风速、风向和湍流都对它们的飞行路线和能量消耗产生重要影响。
鸟类能在令人难以置信的湍流环境中飞行，而我们对它们如何保持飞行控制仍知之甚少。——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方法，在鸽子身上安装GPS、气压和加速度数据记录仪，监测鸽子在飞回鸽舍途中遭遇的湍流水平。
同时驾驶一架超轻型飞机与鸽子伴飞，然后将飞机与鸽子身上的两组数据进行对比。
由于湍流太强，有好几次飞行员被迫降落，决定不再飞行，但鸽子却顺利飞回了鸽舍，所以鸽子应对高强度湍流的能力比超轻型飞机更强，它们显然有某种应对湍流的机制。——斯旺西大学研究人员 艾米丽·谢泼德
航空媒体主编 托马斯：回溯到50年前、60年前，20世纪50年代和60年代，当时气象雷达尚未出现，或还非常简陋。每年都有数百名乘客，在与湍流有关的悲剧中丧生，飞机在雷暴中被撕成碎片。快进到过去20年，只有三起相关的死亡事件。包括刚刚发生的新航湍流事故。因此，无论是雷达、复杂的气象雷达，还是其他各种预防措施，航空业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、超高频与甚高频雷达、激光雷达、飞机上的红外远距温度传感器等。
气象中心的研究人员会根据从地面传感器和卫星收集的数据来预测湍流，并将结果传递给飞行员。在飞机上，飞行员也可以使用机载气象雷达识别风暴云以躲避潜在的湍流。
美国航空公司飞行员 斯图尔特·沃克：当天气变化时，我会得到实时信息，这样我就可以对我的飞行路线和飞行高度，做出更好的调整。
不过，客机上的机载气象雷达的波长是针对云层中水滴的尺寸设计的，对于万里无云时也可能出现的晴空湍流，气象雷达却束手无策。
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）或许能助飞行员一臂之力，但机载激光雷达造价昂贵，而且需要放在大而重的盒子里。
多位航空专家强调，在飞行中尽量保持坐姿并系好安全带，仍是降低受伤风险的最佳方法。
美国著名物理学家、诺贝尔奖获得者费曼曾表示：湍流是经典物理学中最后一个尚未解决的重要问题。而如何应对湍流则是当前航空界面临的一个难题。
作为普通乘客，系好安全带是我们确保自身安全防止严重伤害的最关键步骤，而随着相关研究的深入，相信科学技术的发展也定能进一步为飞行安全保驾护航。
（来源：央视新闻）
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