环境及气候
晴空湍流事件逐渐增加的背后
近年来，商用飞机遭遇湍流的事件显著增加。这些事件有时是突发且严重的，导致乘客受伤、紧急降落，甚至罕见的死亡事件。湍流可能由多种因素引起，从天气锋面气团混合，到地形和山脉引起的扰动。2024年5月，新加坡航空公司SQ321航班在缅甸上空遭遇严重湍流，导致一人死亡、数十人受伤。起初认为这是一次晴空湍流事件，但后来证实是由快速发展的风暴引起的。
晴空湍流(Clear Air Turbulence，CAT)是一种通常发生在高空的现象，那里天空晴朗，条件相对宁静。与雷暴等可见天气系统相关的湍流不同，CAT通常无法通过视觉识别。
随着对CAT现象的关注度提高，关于CAT事件是否变得更常见的讨论也在增多。如果气候变化是这些事件的驱动因素，那么这一问题就变得尤为紧迫。科学观察和预测表明，气候变化正在加剧有利于CAT的气象条件，使其成为航空安全的紧迫问题。
什么引起晴空湍流？
CAT的主要原因是风切变，即大气中短距离内风速或风向的变化。当快速移动的气流(如喷流)与较慢的气流接触时，产生的摩擦会导致湍流。这种情况在对流层与平流层之间的边界层——对流层顶附近(海拔7000至12000米)尤其常见。
几个因素促成了CAT的形成：
* 喷流：喷流是大气上层的强风带，风速可超过每小时160公里。喷流边缘经常出现显著的风切变，从而导致湍流。
* 温度梯度：温度的急剧变化会导致空气密度的变化，从而引发湍流。例如，喷流中暖空气与周围冷空气之间的温差会导致不稳定。
* 山岳波：当强风吹过山脉时，会在大气中产生向上传播的波动。这些波动在空气稳定且风强而稳定时，可能变得湍流。
* 大气环流：如罗斯贝波和科里奥利效应等大规模大气环流也通过使喷流蜿蜒曲折，造成强风切变区域，促进CAT的形成。
晴空湍流事件是否变得更常见？
简单来说，是的。最近的研究表明，过去几十年里，CAT的频率和强度显著增加。这一增长与气候变化密切相关。
在Prosser等人2023年的研究《过去四十年晴空湍流大幅增加的证据》中，研究人员使用1979年至2020年的再分析数据对全球CAT趋势进行了分析。研究发现，在飞机巡航高度，特别是在中纬度地区，航班遭遇CAT的可能性大幅增加。例如，在北大西洋地区，每年发生轻度或以上CAT的总时长增加了17%，中度或以上增加了37%，严重或以上增加了55%。
CAT事件增加的主要原因之一是喷流的增强，而喷流的增强则由地球变暖驱动。随着全球气温上升，赤道和两极之间的温度梯度变得更加显著，喷流强度增加，从而提高了湍流发生的可能性。
此外，Williams和Joshi(2013年)预测，气候变化可能导致未来中度或以上CAT事件大幅增加。他们的模型显示，在大气CO2水平翻倍的情况下，中度或以上CAT事件可能增加多达83.9%。
影响
CAT的增加给航空业带来了诸多挑战。据估计，仅在美国，CAT每年就给航空业带来约2亿美元的成本，包括机体疲劳、维护费用以及可能的乘客和机组人员受伤。由于CAT难以预测，且通常发生在没有预警的情况下，它仍然是一个重大的安全问题。
本文译自 Flightradar24，由 BALI 编辑发布。,