应对篇如何捕捉，提前防范？

本文转自：中国气象报

晴空湍流因其在晴朗天气下的隐蔽性，难以被飞行员察觉，同时也不易被卫星和天气雷达所捕捉，被认为是飞行过程中可能遭遇的重大气象灾害之一。面对晴空湍流带来的诸多不利影响，如何提前采取措施“躲开”它呢？

郭建平指出，受垂直观测手段不足的限制，晴空湍流的监测和预报仍是世界“难题”。此外，晴空湍流发生和影响的范围有限，生消过程极为迅速、难以监测，因此具有隐蔽性、突变性和局地性强等特点，目前尚缺乏对晴空湍流全天候近实时的监测预警能力。

尽管捕捉晴空湍流充满挑战，但现代科技还是提供了一些监测和预报的手段。晴空湍流虽属小尺度天气现象，但与高空急流等大尺度运动关系紧密。因此，在单个晴空湍流事件研究中，卫星图像具有覆盖面广的优势，能很好地提供晴空湍流周围的大尺度天气形势。然而，郭建平表示，由于卫星图像时空分辨率较低，难以捕捉小尺度运动，仅依靠应用卫星影像研究晴空湍流相对受限，需结合飞机观测、数值模式输出、高分辨率探空等多种资料，才能提高对晴空湍流的数值预报能力。

气象雷达探测通过向空中发射电磁波，检测来自云雨滴、雪或冰晶等微小物质的回波强度来监测天气的变化。强降水对雷达的反射能力很强，因此利用气象雷达探测强对流天气非常有效，还可以通过探测云、水等的回波测出云区存在的湍流。然而，晴空湍流由于空气透度较大、区域水汽较少，难以被气象雷达准确监测。

郭建平表示，湍流发生的尺度小，不同大小的湍涡彼此之间会发生碰撞，产生相互影响。“就像两个人吐的烟圈相碰撞，想要预测其轨迹非常困难。”传统的湍流探测手段以地面、塔基观测方式为主，难以探测从地面到云附近的信息。风廓线雷达以其全天候连续观测、自动化等优势，可实时提供水平风风向、风速、垂直速度、折射率结构常数等要素，在晴空风场观测中发挥着重要作用。

近年来，我国已经在全国范围内广泛部署风廓线雷达，特别是在京津冀、长江三角洲等大城市群地区，构建了密集的风廓线雷达中尺度观测网。郭建平介绍，风廓线雷达能够实时探测大气中的三维风场，并通过监测气流速度和方向的变化间接推断出湍流的存在。

对于民航客机而言，庄子波认为可基于探测和数值预报两个途径，提前防范晴空湍流。前者可通过机载天气雷达监测晴空湍流，但由于目前机载天气雷达的探测体制和探测原理，使得晴空条件下回波载体较少，捕捉晴空湍流依旧存在难度。不过，我国民航客机航路相对固定，可利用飞机自身开展监测，实现颠簸预警信息实时共享。“把同时运行在我国空域内的飞机看成一个传感器网络，任何一架飞机感知到颠簸后，可将其感知到的颠簸位置、高度及强度等信息与其他飞机或地面空管部门共享，以实现航路上对晴空颠簸的监测和预警。”庄子波认为，这是目前最可行且成本最低的应对晴空湍流的方式之一。

对于晴空颠簸预报，庄子波表示，其核心是观测数据的利用。“机载快速存取记录器（QAR）气象数据及 PIREPs记录了颠簸的特征信息，可为预报产品提供危险天气的样本库，同时为数值预报产品的验证评估提供参照，是不可多得的颠簸预警预报资料。

晴空湍流虽然难以捕捉，但通过不断深入的研究，我们理解和监测它的能力也在不断提升。相信未来我们能够更有效地应对晴空湍流带来的挑战，确保航空安全和飞行效率。