乱流：飞行途中的幽灵

王祖远

“我们即将经过一段不稳定气流，请旅客留在座位上，系好安全带……”这段广播内容，对于曾经坐过飞机的人来说一定不陌生。乱流发生时，往往会造成机身上下摇晃，严重时会导致乘客受伤。

虽然大多数人都听过“乱流”一词，但并非每个人都了解乱流发生的原因。究竟什么是乱流？简言之，即大气中混乱的空气流动现象。乱流可从形成原因、现象、高度等方面进行分类。

从形成原因来看，乱流可分为以下几种。

对流型乱流：又称热力乱流。成因主要是由于空气流经不同温度的地区时，容易因温度差异而导致空气流动出现“热升冷降”的现象，造成飞机飞行时上下摇晃。对流型乱流较易发生在离地面较近的高度，因此当飞机即将降落机场时，应特别留心此类乱流的发生。

机械型乱流：又称地形乱流。当空气流过高楼大厦时，因受建筑物阻隔，流向与流速都会受影响，进而变成乱流，这原理就如同水流碰到河床石头时易形成涡漩一样。所以各国都会规定机场周遭建筑物的限制高度，以降低机械型乱流的发生率，确保航行安全。

山岳波：当气流或风以接近垂直的方向吹过山势较高又较长的山脉（如西风吹过中央山脉）时，背风面易形成所谓的“山岳波”，从而造成上下震动现象，形成乱流。

风切乱流：风切乱流是指单位距离风速、风向的改变而导致的乱流。这种乱流的形成需要一定的天气背景和环境条件。雷暴、积雨云、龙卷风等天气有较强的对流，能形成强烈的垂直风切；强下击暴流到达地面后向四周扩散的阵风，能形成强烈的水平风切；锋面两侧气象要素差异大，也容易产生较强的风切。

机尾乱流：除大气变化所形成的乱流现象外，大型飞机翼尖也会因空气流动而形成所谓的机尾乱流。因此，在高空飞行时，体型较迷你的小型飞机绝对要与大型客机保持距离，才能避免陷入机尾乱流中。

若从现象来区分，乱流主要分为可见乱流与晴空乱流。可见乱流指可看见云层的乱流，如雷雨或积雨云附近的乱流；尤其是受台风影响而形成的螺旋云带区更易出现强烈乱流。一般来说，当台风形成时，空中易出现积雨云，云中常带有旺盛的上升气流与沉降气流，一旦飞机航经积雨云时，就容易出现上下颠簸的不稳定现象。

晴空乱流最常发生在西风喷流空域中，由于看不见云层，飞机雷达不易侦测，因此常导致意想不到的机身摇晃现象。

大体而言，导致晴空乱流发生的成因包括高度、风速、水平温差三要素。

从高度与风速来看，晴空乱流易发生在1万米高、气压约为200百帕至250百帕的高度环境中，尤其当高空风速达到每秒35米以上时，更易形成晴空乱流。

此外，温差也是促成晴空乱流出现的成因之一。水平方向的温差越大，越易形成冷热空气的对流现象，当水平方向温差达到1℃以上时，高空风速可达到每秒35米以上。

当冷风（锋面）南下，更易形成冷空气与地面热空气相会，使得水平温差变大、形成高空强风，而强风易形成喷射气流，造成晴空乱流的发生，一旦飞机驶入气流周遭，就容易因风速变化太快而造成机身摇晃。

由于温差是影响晴空乱流的重要因素之一，因此一旦气象预报将有寒流或锋面南下时，晴空乱流的出现几率便会增高，这也是晴空乱流常发生于秋天至春天之间的原因。

若从高度来看，在大气环境中，任何高度都有可能发生乱流，并非只限于对流层。但某些高度的大气环境的确较易出现乱流，如台风外围螺旋云区、山区与纵贯山脉东侧（下风面）、丘陵地、大型建筑物周围等，这也是世界各国乱流事件时有所闻的原因所在。