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沈海军
2023年7月10日,中国国际航空公司CA1524航班(上海-北京),在飞行过程中突遇晴空颠簸。此过程中一名旅客和一名乘务员受伤;17时18分该机正常落地后,两名伤者被送往医院治疗。
从网上流露出来的视频来看,当时的场面颇为凶险。整个客舱颠簸严重,多名未系安全带的乘客和一名空姐颠簸中被甩向天花板,航班客舱顶部的标示牌受到损坏,部分人员因此受伤。
事件发生后,第一时间接到今日头条编辑的请求,希望我对此事发表一些看法,并给大家解释下“晴空颠簸”。由于当时手头有急事,就拖延了,这里表示深深的抱歉。今天刚好得闲,于是特写此文,给大家科普一下“晴空颠簸”。
一、什么是“晴空颠簸”
所谓“晴空颠簸”是指在没有云的空域因大气活动而造成的飞机颠簸,一般发生在海拔7000米以上。“晴空”为何会颠簸?归根结底还是飞机在“晴朗”的空中遭遇到了气流的变化。一般客机飞行过程中,气流分布是比较稳定的,乘客们乘坐飞机时感觉比较平稳。但飞行中,飞机一旦遇到气流变化,旅客就会感受到颠簸、震动。
地球大气气流的变化常发生在阴雨、云雾和雷暴天,此时,我们能够感性地看到这种明显的气流变化。不过,这些气流的变化在晴空天气下依然能够发生,也会发生湍流和对流等现象,只是肉眼难以观察到而已。
由于地球自转和太阳辐射的作用下,通常大气会在某些地方的高空(一般7000米以上)形成急流(个别文献也称作激流)带。急流带的宽度可以达到几十到几百公里不等。当前,大多客机的巡航高度在海拔7000米至13000米的高空,这恰巧是急流会发生的空域高度。
飞机飞行穿过急流时,会遭遇强烈的上升或下降的气流,导致飞机剧烈颤抖,甚至出现高度、速度、姿态的突然变化。晴空颠簸发生时不伴有明显的天气现象,难以观察和探测,因此对飞行安全威胁巨大。
图1 飞机飞跃云层
晴空颠簸并不是罕见,据统计,每年全球有数千起飞机遭遇晴空颠簸,其中不少造成了人员伤亡和设备损坏。譬如,2015年3月1日成都航空一架空客A320飞机在10时30分从南京飞往成都,起飞约一个半小时后巡航高度在9270米左右突遇晴空颠簸,无人员伤亡。2015年7月14日俄罗斯航空公司上海至莫斯科SU209航班遭遇晴空颠簸,起飞后约两小时,在11000米左右遇到晴空颠簸,速降4千米,无人伤亡。2015年8月,美国航空AA206航班从韩国首尔飞往美国达拉斯,在日本上空遭遇晴空颠簸,造成14人受伤。2017年6月,东航MU774航班从法国巴黎飞往中国昆明,在缅甸上空遭遇晴空颠簸,造成机上几十位旅客不同程度受伤……
二、急流与颠簸的等级
1)急流
通常指一些大气位于对流层顶部或平流层底部的强而窄的气流带,发生无关晴雨天气。急流带的水平长度可达上万公里,宽数百公里,厚数公里。急流中心的长轴称为急流轴,它近于水平分布。在急流轴线附近,风速的切变(风在垂直或水平方向上的变化)及乱流都很强烈,铅直切变约为每公里5-10米/秒,水平切变约达每百公里5米/秒。按急流出现的高度不同,一般可分为高空急流和低空急流。
急流发现的时间为第二次世界大战末期。当时,美国飞行员在日本上空的对流层顶附近飞行时,遇到了一股高速气流,以至于飞机难于驾驶和航行,后经气象学家研究,发现这就是高空急流。随着高空探测网的建立,又在其他地区上空发现了高空急流的存在。但以东亚沿岸和日本上空的西风急流最为强大,由于急流的风速有时很大,而且其垂直和水平切变很强,当飞机在急流区附近沿着急流飞行或处于强风速切变区时,容易造成飞机颠簸,甚至严重的飞行事故。鉴于急流是造成飞机高空颠簸的重要原因,因此,现在航班执飞前飞行员必须及时了解急流的位置、强度等情报和预报。
图2 急流与急流轴
2)颠簸的等级
按照程度,颠簸,包括晴空颠簸,可细分为轻度颠簸、中度颠簸和严重颠簸三级。对于不同级别的颠簸,各航空公司会有对应的专门预案和措施,以及相应的处置办法或服务要求,以此来规范和指导客舱乘务员的行为操作,进而减少颠簸带来的安全隐患。
值得庆幸的是,客机遇到严重晴空颠簸的概率是很小的,大多数颠簸都属于轻度或中度,它们基本对飞机飞行高度、速度、姿态不会产生太大影响,不危及飞行自身安全。本次中国国际航空公司CA1524航班出现人员受伤的情况,应该属于乘务员和乘客在客舱中行走时遭遇突发的较严重的颠簸,没有来得及回到座位系好安全带所致。
三、 “晴空颠簸”如何预防?
晴空颠簸是一种较难预测和规避的大气现象。目前客机的机载气象雷达依靠探测大气内的散射体来考察大气运动情况,但晴空湍流的空气透度较大,气象雷达难以准确捕捉,因此需要航空气象部门、飞行员、乘务组和乘客共同防范和应对。
对于航空气象部门来说,应该加强对急流带和湍流的监测和预报,及时向航空公司和飞行员提供相关信息和建议。
图3 晴空颠簸
对于飞行员来说,应该高度重视航空气象的提醒,并根据具体情况选择合适的航路和高度,尽量避开可能出现晴空颠簸的急流空域。如果不慎遇到晴空颠簸,应该及时调整飞机高度、姿态和速度,保持平稳飞行,并及时与乘务组和乘客沟通。注:其实飞行中遇到强烈紊流,飞行员最好的脱离办法是改变高度。因唪げ愫穸纫话悴怀�1000米,强颠簸层厚度只有几百米,颠簸层水平尺度多数在100千米以下。所以,飞行中如出现颠簸,可改变高度几百米或暂时偏离航线几十千米,一般可以脱离颠簸区。采取改变高度的脱离方法,往往更迅速,更有效。
对于乘客来讲,应该在飞行过程中始终系好安全带(系好安全带!系好安全带!系好安全带!重要的事情说三遍),并听从乘务员的指示。如果遇到颠簸时正在客舱内活动或使用洗手间,应该尽快回到座位或就近找一个稳固的地方,并保持镇定。
总之,晴空颠簸虽是一种不可忽视的飞行安全隐患,但只要我们做好准备和应对措施,就可以安全地享受飞行的乐趣。
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