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飛機亂流原因是什麼?遇到亂流怎麼辦?氣候影響一次看懂

編輯 張君堯 報導
發佈時間:2024/05/22 17:58
最後更新時間:2024/05/22 18:00
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現代人搭乘飛機時經常遭遇嚴重的亂流,最常見的現象是飛行高度迅速下降,乘客甚至會被從座位上拋起。(示意圖/達志影像shutterstock)

亂流是搭機最害怕遇到的情況之一,新加坡航空亂流造成1死,引發外界好奇亂流成因為何?發生頻率變頻繁?《TVBS》詳述此飛航安全隱患給讀者參考。


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飛機亂流是什麼?

 
綜合《BBC》和《鏡報》報導,亂流(Turbulence)是由風速和風向的變化所引起的不穩定空氣運動,意味著飛機可能會受地形(山脈或丘陵)、雷暴、極冷或極熱氣候所影響。亂流最常見的現象是導致飛行高度迅速下降,乘客此時會從座位上被拋起,越小的飛機受到亂流影響的威脅更大,因為它們更容易受到風速變化的影響。
 
據悉,大多數亂流都發生在雲層中,因為裡頭有上升和下降的風勢,不過亂流對於肉眼和氣象雷達來說都是「不可見的」,這意味著任何人都很難完全預見亂流的出現,正如氣象學家史楚薩(Jennifer Stroozas)的說法:「要預測亂流絕對是最具挑戰性的事情之一」。

亂流是由風速和風向的變化所引起的不穩定空氣運動。(示意圖/達志影像shutterstock)

 

「晴空亂流」是什麼?

 
除了一般常見的亂流,還有另一種較為罕見、更為隱密的亂流、名為「晴空亂流」(Clear Air Turbulence),顧名思義,它指的是「在萬里無雲的天空中『看不見的亂流』」,這同時也是最難觀測到的亂流種類。
 
根據航空學術和商業飛行員葛拉頓(Guy Gratton)的說法,晴空亂流通常發生在「高速氣流」(Jet Stream)周圍,後者是1條由快速流動的空氣所形成、狀似河流的氣流帶,且通常出現在4萬至6萬英尺(約12.1公里至18.2公里)的高空。
 
據悉,高速氣流中的空氣與周圍空氣之間的速差經常達到每小時100英里(約160.9公里),而較慢和較快的空氣在高速氣流周圍的摩擦便會導致亂流出現,且會隨之移動存、很難避開,以從歐洲飛往北美的班機為例,整個航程就很難完全避開這種亂流,且可能導致一段時間的嚴重晃動。

晴空亂流指的是「在萬里無雲的天空中『看不見的亂流』」,同時也是最難觀測到的亂流。(示意圖/達志影像shutterstock)


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飛機亂流的3大成因

 
國家地理》(National Geographic)的文章指出,從地面到遠高於巡航高度的地方,惡劣的空氣無所不在,不過飛行員最常見到的亂流有3個主要成因:山脈、高速氣流和風暴
 
飛機亂流成因1:山脈

首先,當空氣碰到「山脈」時,也會像海水衝擊海灘一樣形成波浪,雖然部分空氣可以保持平穩、向前流動,但部分氣團卻擠在山脈上,且除了向上衝外無處可去,雖然這些氣團可能以廣泛、溫和的振盪形式傳播到大氣中,不過也可能分解成許多我們所謂的「亂流」、進而影響上空的飛機。
 
飛機亂流成因2:高速氣流

高速氣流如何形成亂流則如同前方所述,主要是因風速差異所引起。
 
飛機亂流成因3:風暴

至於「風暴」如何造成亂流則更容易理解,相關研究人員最新的發現是「風暴會在遙遠的天空中產生顛簸的空氣條件」,美國國家大氣研究中心(NCAR)的亂流研究員沙曼(Robert Sharman)指出「風暴雲的快速增長將空氣推開、在大氣中產生波浪,而這些波浪可以在數百、甚至數千英里外分解成亂流」。

輕度、中度、嚴重或極端的飛機亂流都將在未來幾年繼續增加。(示意圖/達志影像shutterstock)

 

亂流會墜機、造成死亡嗎?飛安影響解析

 
亂流對飛安究竟會有何影響?克蘭菲爾德大學(Cranfield University)航空與環境副教授格拉頓(Mr Gratton)指出「事實上,現代飛機的設計是能夠承受亂流帶來的最惡劣影響」,並強調「亂流不可能直接摧毀1架飛機」。
 
儘管如此,亂流的出現對飛機來說絕對並非好消息,這也是為何機長會試圖避開、放慢速度並打開提醒乘客繫上安全帶的燈號,通常劇烈的亂流會引起大量晃動,並會乘客造成一定危險,甚至可能如同本次新加坡航空的事故一樣、直接將未繫安全帶的人拋起。
 
不過航空安全專家表示「由亂流造成的傷亡仍然很少」,根據美國國家運輸安全委員會(National Transportation Safety Board)的數據,2009年至2022年間,美國本土的航空公司一共發生163起「嚴重亂流傷害」事件、平均每年約有12起。
 
此外,專家表示在相當極端的情況下,假如亂流的強度過大,則可能會對飛機造成結構上的損壞。

現代飛機的設計是能夠承受亂流帶來的最惡劣影響。(示意圖/達志影像shutterstock)


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遇到亂流怎麼辦?機師、空服員和乘客應對做法

 
為了避免遭遇亂流,機師通常會在起飛前獲得具體的航空預報,其中包括詳細的氣象數據,如此以來便能在規劃路線時避免個別的雷暴,不過如同前文所述:任何人都很難完全預見亂流的出現,其中又以「晴空亂流」最難預見。
 
因此,在同一航線上的其他飛機也會在遭遇亂流後及時回報,這些資訊都能讓其他機師盡量避開這些區域、或在經過時放慢飛機速度以減輕影響,與此同時,機組人員也會接受如何應對亂流的專業訓練,並在需要時向乘客提供專業、有效的指示。
 
至於乘客的最佳應對便是「隨時繫好安全帶」,因為亂流的不可預測性,確保自己隨時有安全帶能固定身軀是保障乘客安全的最佳辦法,另外如果亂流讓人感到焦慮,有資深空服員解釋稱「這就是恐懼的根源,主要來自缺乏控制」,並表示「如果你能更好地了解天氣、了解亂流,那你就能更好地了解前因後果,並意識到一切都會沒事的」。

確保自己隨時有安全帶能固定身軀是保障乘客安全的最佳辦法。(示意圖/達志影像shutterstock)

 

現代飛機結構升級以抗亂流

 
亂流確實會影響現代飛機的性能和能源消耗,全球每年為避免亂流而改變飛行路徑、高度所造成的成本估計高達1億美元,且每年會額外用掉1.6億加侖的燃料隨著現代科技日新月異,也有人好奇「是否能夠過改變飛機設計來完全消除亂流的影響?」,對此,喬治亞理工學院(Georgia Tech)的航空工程師史密斯(Marilyn Smith)坦言「短期內可能無法」。
 
據悉,這類研究的重點之一是透過改變機翼本身表面周圍的氣流來研究對突然出現的陣風做出即時反應的可能性,不過史密斯警告「要在保持飛機輕巧、低成本和節能的同時做到,是個極難解決的問題」。
 
此外,有專家指出「飛機製造商當下設計的飛機未來會繼續在2050年代、2060 年代和2070年代使用,它們需要承受即將面臨的亂流」,並補充說「現在還處於早期階段,但確實已經在考慮是否應該調整機身以使其更加堅固」。

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遭遇亂流時,乘客需確保自己保持鎮靜並聽從機組人員的指示。(示意圖/達志影像shutterstock)

飛機亂流正在加劇嗎?

 
根據近期的研究,由於氣候變遷,亂流確實正在加劇,英國雷丁大學(Reading University)的科學家發現在1979年至2020年間,北大西洋常見航線上的嚴重亂流增加了55%,而這樣的變化是由影響氣流的二氧化碳排放量增加所引發的。
 
雷丁大學大氣科學教授威廉斯(Paul Williams)指出「到本世紀末,晴空湍流的數量恐怕會增加2倍」,且他的研究得出的結論是「世界各地的各種亂流,無論是輕度、中度、嚴重或極端的亂流都正在增加,預計未來幾年的飛行安全將會面臨更加顛簸的過程」。
 
綜合上述亂流成因、應對措施和相關研究,所有處於航空旅行中的乘客都必須先意識到1件事,即「亂流是不可避免的」,雖然這同時是飛行焦慮的主要來源,但一旦了解亂流成因、發生地點以及飛行員皆受過使飛行更安全、更舒適的專業訓練後,這有助於安撫乘客緊張的情緒,另外至關重要的是確保自己隨時都有繫好安全帶、保持鎮靜並聽從機組人員的指示。
 

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