民航大学刘海文教授：全球变暖使晴空颠簸频发，分布从北京到长沙呈“逗号”状

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嘉宾简介

刘海文，中国民航大学航空气象系教授、交通管理学院应用气象学专业负责人，第二届“未来地球计划”中国国家委员会委员。主要研究领域包括华北旱涝、西南低涡、航空气象等。发表学术论文60余篇，其中SCI（Scientific Citation Index）收录近20篇。

划重点

1.晴空颠簸（CAT）是指在没有明显天气现象的情况下，飞机发生在6000米高空以上的颠簸现象，开尔文-亥姆霍兹不稳定以及惯性重力波是造成晴空颠簸的主要原因。

2.由于晴空颠簸发生时天气良好，难以被飞行员发觉且不易常规仪器提前发现，它更像是一位‘隐形的杀手’。

3.午后2点乘坐飞机遇到颠簸的概率会更大，尤其在夏季，由于午后两点左右太阳辐射强，导致大气存在层结不稳定，再加上夏季太阳辐射强大气易发生对流不稳定现象会更明显。就好似火烧开水的现象过程一样，冷水与热水上下相互对流翻滚，导致不稳定现象发生。

4.目前看来，晴空颠簸在中国主要影响地区主要处于我国高空西风急流南部一带，从北京上海经过南昌，再到长沙等地，整体空间分布呈‘逗号’形状，拉萨、乌鲁木齐也是受影响的重灾区严重的区域，南北向航线会比东西向航线受影响较大，当然除了沿着急流走的航线以外。

出品｜搜狐科技

作者｜郑松毅

近日，从上海飞往北京的CA1524航班突遇晴空颠簸，导致旅客及乘务员受伤。飞机在云层中穿梭，在看似宁静的空中，却隐藏着一种无形且猛烈的危险——晴空颠簸。

围绕晴空颠簸形成的原因、下午是否遇到晴空颠簸的概率更高、晴空颠簸在中国主要影响地域分布情况等问题，搜狐科技与中国民航大学航空气象系教授刘海文进行了对话。

刘海文介绍，晴空颠簸是指在没有明显天气现象的情况下，基本发生在6000米以上的颠簸现象，开尔文-亥姆霍兹不稳定以及惯性重力波是造成晴空颠簸的主要原因。

“由于晴空颠簸发生时天气良好，飞机在航路上难以被飞行员发觉且不易被常规仪器提前监测到，它更像是一位‘隐形的杀手’。”

刘海文认为，英国研究发现的“近几十年，飞机在飞行途中遭遇晴空颠簸的几率越来越大，与全球变暖密不可分”是有科学依据的，因为全球变暖现象会导致高空风切变的变化，进而影响理查森数（Richardson）的变小，而理查森数是表征晴空颠簸发生的一个重要指标。

谈及下午坐飞机遇到颠簸的概率是否会更大，他表示，“的确会这样，尤其是在夏季午后两点左右，主要原因是夏季午后太阳辐射强，大气易以形成不稳定层结，再加上夏季太阳辐射强，处于下方的暖空气经过加热会向上层的冷空气翻滚，容易导致大气对流现象的发生，会更明显这就就好似火烧开水的过程一样，冷水与热水上下发生相互翻滚而形成对流现象。”

“目前看来，晴空颠簸在中国主要影响地区主要处于我国高空急流南部一带，从北京上海经过南昌，再到长沙等地，整体空间分布呈‘逗号’形状，拉萨、乌鲁木齐也是受影响的重灾区影响严重的区域，南北向航线相对要比东西向航线会受影响较大，但是要除了沿着急流走的航线以外。”

刘海文认为，未来气候变暖的趋势会导致极端天气发生的次数增多，因此颠簸发生的频次和强度也会增加。谈及应对的方法，他说，“由于晴空颠簸多发在6000米以上，适当降低飞行高度有助于减缓颠簸的影响。另一方面，全球正在积极开展相关预测工作的研究，中国当前的研究方法主要是基于数据统计，利用人工智能以及中尺度数值模式等方法，通过计算大气湍流强度来预测飞机大气湍流的响应程度，即飞机发生颠簸的强弱。”

以下为对话实录（经整理编辑）

搜狐科技：能否请您简单介绍下什么是晴空颠簸？

刘海文：一般来讲的话，晴空颠簸指的是据地面高度6000米以上的高空出现的大气湍流现象，主要特征是与雷暴等天气现象无关，也就是说必须是在晴天发生的颠簸，开尔文-亥姆霍兹不稳定和惯性重力波是造成晴空颠簸的主要原因。

由于晴空颠簸发生时天气良好，难以被飞行员发觉且不易被常规设备提前发现，它更像是一位“隐形的杀手”。

搜狐科技：英国一项研究显示，近几十年，飞机在飞行途中遭遇晴空颠簸的几率越来越大，与全球变暖密不可分，您怎么看？

刘海文：对的，随着全球气候变暖，无论是轻度的还是中高度等级的颠簸频率和强度的话都在增加，该研究论文中提到，全球变暖导致高空风切变，是产生晴空颠簸的重要影响因素之一。另一方面，全球变暖现象会影响理查森数（Richardson）的变化，而理查森数是度量晴空颠簸的发生与否的重要指数之一。

搜狐科技：除了“晴空颠簸”，还有什么原因会导致飞机颠簸？

刘海文：飞机颠簸可以分为对流湍流、低空急流、山脉波湍流、晴空湍流、以及飞机尾流涡旋五种类型的颠簸所产生的湍流，晴空颠簸常发生在高空200mb左右高度的高空急流附近这些方面都是导致飞机颠簸的根源。

另外，我们熟知的喷气式飞机，飞过时会产生向云一样的白烟，实际上就是飞机飞行过程中产生的尾流涡旋，它也会使得后面的飞机发生颠簸。

搜狐科技：在大家的印象中，飞机上下起伏的颠簸情况较多，左右摇摆的情况较少，这是为什么呢？

刘海文：颠簸主要是因重力波产生的，重力波是垂直方向振动，水平方向传播，因此飞机是随着重力波的方向上下振动。

搜狐科技：有业内人士表示，导致飞机颠簸的原因是由于近年来航班架次增多，飞行密度变大，前一架航班的尾流导致的后一架次颠簸的概率增大，您认为该原因成立吗？

刘海文：每年的颠簸情况是不同的，有的年份多一点儿，有的年份要少一点儿，要看具体的大气运动情况。

但是，他说是因为飞机飞的多了导致颠簸的概率大了，这个逻辑是说不通的，比如我们研究发现到了晚上航班架次变少了，但是大气运动不会静止，大气湍流一样会发生。只能说是因为飞行架次多了，使得我们能观察到的颠簸现象变多了。

搜狐科技：有人认为，下午乘坐飞机比早晚乘坐飞机遭遇颠簸的概率更大，您认为这种判断成立吗？

刘海文：我认为是成立的，尤其是在夏季午后两点左右飞机颠簸出现的次数是最多的，原因是中午大气易产生不稳定，大气容易发生对流现象。这好比火烧开水一样，冷水与热水发生上下的对流。

搜狐科技：乘坐飞机什么位置遇到颠簸时会较感平稳？

刘海文：飞机抗颠簸的能力与其本身的结构是有关系的，飞机越重，抗颠簸的能力越强。

但是所以说飞机具体哪一个位置会相对较稳些，现在还尚无定论。这主要和颠簸发生时飞机气流的上升运动处于飞机的具体的位置有关，对于大气湍流导致的飞机颠簸，因为是大气乱流，所以难以判断具体什么位置受颠簸的影响程度小，的中间位置会相对较稳些，因为发动机在飞机中部，压在那里会比较重，就像一个很重的东西不容易被挪动。

搜狐科技：严重的颠簸会导致机体断裂、失控等情况吗？

刘海文：极端的颠簸有可能会导致，但概率很小。

搜狐科技：飞行过程颠簸是可被提前预测的吗，是否有方法应对颠簸风险？

刘海文：全球正在积极开展相关预测工作的研究，东亚地区韩国做的比较好，香港比内陆做得好。现在根据统计进行预报的方法种类很多，例如度量大气湍流强度能够独立计算出飞机对颠簸的响相应程度等。中国当前的研究方法主要是方向之一是基于数据统计，利用人工智能以及中尺度数值模式等方法来进行飞机颠簸的工具优化预报预测模型，目前我们申请的国家自然基金委和民航联合重点基金就是开展对晴空颠簸产生的机制和原因而进行的研究，现在在重点项目中正在研究中，取得了一部分研究成果进行。

由于晴空颠簸多发在6000米以上，当颠簸发生时，可以适当降低飞行高度有助于减缓颠簸的影响。

搜狐科技：未来十年，我们乘坐飞机时遭遇晴空颠簸的概率会不会越来越大？主要影响的地区和航线有哪些？

刘海文：未来气候变暖的趋势会导致极端天气发生的次数增多，因此颠簸发生的频次和强度也会增加。

我们研究的初步结果发现，从北京上海经过南昌，再到长沙等地，整体空间分布呈‘逗号’形状，拉萨、乌鲁木齐也是受影响严重的地区区域，就我们的研究结果来看，南北向航线比东西向航线会受飞机颠簸的影响较大，这可能和东部的飞机频次比西部的飞机飞行频次多有关，这也不意味着东西向的航线不会发生飞机颠簸，因为东西向存在着一支长长的高空急流。返回搜狐，查看更多

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