今天小编分享的科学经验：机颠簸致使乘客摔断脊椎、70多人受伤，这种危险越来越常见了，欢迎阅读。
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图片来源：Pixabay
撰文 | clefable
审校 | 二七
今年的 5 月 21 日，73 岁高龄的 Geoff Kitchen 和妻子在伦敦希思罗机场搭乘 SQ321 班機前往新加坡度假，之后他们打算继续前往印度尼西亚和澳大利亚，整段旅程将持续 6 周。
飞机在距离地面约 1.1 万米的高空飞行 10 小时后，到达了缅甸的伊洛瓦底盆地（Irrawaddy Basin）上空。这时，飞机突然遇到了极其严重的晴空湍流（Clear Air Turbulence）。在大概 1 分钟的时间内，飞机因为强烈的气流扰动，迅速坠落和被向上抬升了至少 6 次。这一期间，飞机的上升速度飙升到了每分钟 500 米，并在 3 秒内又以每分钟 468 米的速度骤然下降，飞机被抬升的最高点偏离了航线约 121 米。
据一位乘客回忆，飞机毫无预警地突然开始坠落，在飞机迅速下坠的几秒钟内，传来了可怕的尖叫声和 " 砰 " 的声音——有乘客的头部直接砸到了天花板。等飞机逐渐平稳后，很多人都因头部撞击出现了头部皮肤撕裂和耳朵流血的情况，还有乘客因为撞上了灯，面部被刺破了。还有一位乘客则浑身都是咖啡。飞机舱内原本在台面上的酒瓶、杯盘全部散落一地，手提行李散落在各处。由于遭受撞击，飞机客舱的天花板有一大片完全裸露了出来，一些氧气面罩等装置直接掉了出来，悬在乘客们的头顶。
飞机遭受严重湍流后，飞机过道和飞机舱的情况 | youtube
最为不幸的是，经历这一切的 Kitchen 与妻子天人两隔，飞机迅速下坠和抬升让他心脏病发作，最终在痛苦中去世，而他的妻子也受了很严重的伤。据统计，这次班機上还有超过 70 人受伤，其中大部分头部受到了重击，而还有一些人出现了很严重的情况，如瘫痪、颅骨和背部创伤以及腦损伤等，其中有 7 人伤势尤为严重。飞机就近降落在了曼谷机场，乘客们被送往了医院。这也是近年来最严重的晴空湍流事件。
而在这之后不到一周，又发生了 2 起飞机遭遇晴空湍流的事件。一趟从土耳其伊斯坦布尔飞往伊兹密尔、历时 50 分钟的飞行途中，飞机刚起飞不久就遭遇湍流，一名空乘人员被猛地抛向天花板，然后又砸回到地面，不幸摔断了背部的脊椎。就在前一天，卡達航空一架从多哈飞往都柏林的班機，飞机在飞越土耳其时遭遇湍流，有 12 名乘客因此受伤，其中 8 人都需要住院治疗。
晴空湍流
据 2024 年的一项研究，飞机每年会遇到中度至 " 严重及以上程度 " 的湍流 6.8 万次。湍流一般指由涡流和垂直气流引起的 " 空气的不规则运动 "，包括机械湍流、锋面湍流、尾波湍流和晴空湍流等。其中，机械湍流是飞机在低空飞行时，遇到的由空气和地面建筑物、山脉摩擦形成的湍流，而锋面湍流是在热和冷气团之间的边界相互作用产生的湍流。尾波湍流则是前面的飞机飞过后其双翼产生的气流扰动，影响到了后面的飞机。
晴空湍流是在海拔约 6~12 千米的无云高空中出现的不稳定气流。其出现的一个主要原因是大气中不同高度的风速和风向变化较大，导致了风切变。一般认为，当风速存在垂直切变时 , 便产生了重力波（gravity waves）。
随着气层因温度和密度而分层，重力波能量就会积累和放大，而当重力波的振幅增大到一定程度时，可能会发生波破裂，导致剧烈的气流扰动。如果飞机进入这一区網域，就会明显受到多个方向的气流干扰，进而出现严重的颠簸。据实时航空售後服務网站 FlightRadar 24 提供的信息，SQ321 班機在经过缅甸时，其附近区網域就有一些暴风雨云。
图片来源：实时航空售後服務网站 FlightRadar 24
晴空湍流可能在没有任何预警的情况下发生，它也是天气相关的航空事故出现的最大原因之一。这种湍流不仅肉眼无法看到，飞机上的传感器和雷达也无法检测，即使卫星也无法监测这种湍流，只能根据看到的急流的结构和形状来推断。而飞行员常常需要依靠在相同路线前方飞行的任何飞机报告的情况，来躲避晴空湍流，调整飞行路径。
晴空湍流事件增加的主要原因之一是地球变暖导致的急流增强。随着全球气温上升，赤道和两极之间的温度梯度变得更加明显，增强了急流，也增加了湍流出现的可能性。据英国雷丁大学（University of Reading）大气科学教授 Paul D. Williams 等人在 2013 年发表的一项研究提出，气候变化可能导致未来中度或以上晴空湍流的发生率大幅增加。
他们采用模型分析了晴空湍流出现的热点区網域——北大西洋上空，发现当大气中二氧化碳浓度相对于工业革命前水平增加一倍时，这一区網域的晴空湍流会明显增加。冬季，在巡航高度北纬 50 ° -75 ° 和西经 10 ° -60 ° 之间的飞行航线上，晴空湍流的中位数强度增加 10%~40%，而中等或更大晴空湍流的发生频率增加 40~170%。
去年 6 月，他们基于从 1979 年到 2020 年全球出现晴空湍流的趋势，发现中纬度地区的班機在巡航高度遭遇晴空湍流的可能性会大幅增加。例如在北大西洋上空，轻度或以上晴空湍流的年总持续时间增加了 17%，中度或重度的晴空湍流分别增加了 37% 和 55%。
防范措施
约有 60% 的班機在飞行过程中会遇到某种程度的湍流。虽然飞机遭遇湍流时出现的持续颠簸很吓人，给人一种飞机将要散架的错觉，但现代的商用飞机在设计和制造时，都会考虑到飞机在飞行中需要经受许多倍的空气压力、阻力或剪切力等。
在遭遇严重的湍流时，虽然飞机会部分损害等，但受伤最严重的仍是没有系上安全带的乘客。全程佩戴安全带仍然是目前最好的预防在湍流中受伤的措施。而最容易受伤往往是机组人员，他们时常需要巡视机舱，以检查乘客的安全带是否系好。据瑞典湍流预报网站 Turbli 消息，在遭遇湍流时，在不同位置的乘客感受会明显不同。长飞机的后部通常最能感受到湍流，而较为理想的位置是飞机的重心周围，通常就在机翼前面。
目前，人们正在从很多方面增强对湍流，尤其是晴空湍流的检测。据悉有 15 家航空公司正在合作，以改进对晴空湍流的监测。而增加观测（例如卫星网络和传感器观察，及时的湍流报告）和复杂的天气模型研究，可以在飞行员起飞前提供更准确的预测。而在收到有潜在危险情况的警报后，飞行员也可以相应地规划航线，选择在不同的高度或不同的航线上飞行，以尽量减少晴空湍流的影响。
参考文献
[ 1https://theindependent.sg/flight-attendant-breaks-her-back-in-third-case-of-severe-turbulence-in-a-week/
[ 2 ] https://www.paddleyourownkanoo.com/2024/05/27/turkish-airlines-flight-attendant-left-with-broken-back-after-yet-another-severe-turbulence-incident/
[ 3 ] https://www.reuters.com/graphics/SINGAPOREAIRLINES-THAILAND/movaqnmeava/
https://www.bbc.com/future/article/20240524-severe-turbulence-climate-change-singapore-airlines
[ 4 ] https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2023gl103814
https://www.flightradar24.com/blog/is-cat-more-common/
[ 5 ] https://www.met.reading.ac.uk/~williams/publications/nclimate1866.pdf
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