「我們即將經過一段不穩定氣流,請旅客留在座位上,繫好安全帶……」這段機上廣播內容,相信對許多曾搭過飛機的民眾來說一定不陌生。然而,雖然多數人都聽過亂流這個名詞,但卻不見得每個人都了解亂流的發生原因,加上華航最近一個月內連續發生兩次嚴重亂流,導致旅客、機組員因機身上下搖晃而受傷,更讓普羅大眾一聽到亂流兩個字就聞之色變,深怕自己下次搭機時也剛好譗身歷其境豃。
一樣叫亂流 成因各不同
不過,話說回來,究竟什麼是亂流呢?簡而言之,就是大氣中混亂的空氣流動現象。專精於航空氣象學、天氣學原理的中國文化大氣科學系教授劉廣英表示,亂流(turbulence)可從形成原因、現象、高度等三個面向來進行分類。
從形成原因來看,亂流可分為:
對流型亂流:又稱之為熱力亂流。成因主要是由於當空氣流經不同溫度的地區時,容易因溫度冷熱差異而導致空氣流動出現熱升冷降現象,造成飛機行駛時會面臨上下搖晃的情況。劉廣英表示,對流型亂流較易發生在離地面較近的高度中,因此當飛機即將降落機場時要特別留心此類亂流的發生。
機械型亂流:又稱之為地形亂流。劉廣英指出,當空氣或風流過高樓大廈時,流向與流速都會受影響,空氣流動會容易因建築物阻隔而變成亂流,這原理就如同河川水流碰到河床石頭時就易形成渦漩一樣。所以各國都會規定機場周遭建築物須限制高度,目的就在於降低機械型亂流發生率,確保飛航安全。
山岳波:當氣流或風以接近垂直的方向吹過山勢較高又較長的山脈(如西風吹過中央山脈)時,背風面容易形成所謂的譗山岳波(mountain wave)豃,而造成上下震動現象、形成亂流。
風切亂流:劉廣英說,所謂的風切亂流就是單位距離風速、風向的改變而導致的亂流。當飛機航行至風切亂流領域就容易出現上下搖晃的情況。
機尾亂流:除大氣變化所形成的亂流現象外,大型飛機翼尖也會因為空氣流動而形成所謂的機尾亂流。因此,在高空行駛時,體型較迷你的小型飛機絕對要跟大型的巨無霸客機保持距離,才能避免陷入機尾亂流中。
任何高度都可能出現亂流
若從現象來區分,則亂流主要分為可見亂流與晴空亂流。劉廣英說,可見亂流指的就是可看見雲層的亂流,例如雷雨或積雨雲附近的亂流;尤其是受颱風影響而形成的螺旋雲帶區更易出現強烈亂流。一般來說,當颱風形成時,空中容易出現積雨雲,雲中常帶有旺盛的上升氣流與沉降氣流,一旦飛機航經積雨雲時,就容易出現上下顛簸的不穩定現象。
而這次引發華航多名乘客受傷的晴空亂流則屬於高空無雲區亂流。劉廣英表示晴空亂流最常發生在西風噴流空域中,由於看不見雲層、飛機雷達不易偵測,因此常導致意想不到的機身搖晃現象。
若從高度來看,劉廣英表示,其實在大氣環境中,任何高度都有可能發生亂流,並非只限於對流層中。但某些高度的大氣環境的確較容易出現亂流,如颱風外圍螺旋雲區、山區與縱貫山脈東側(下風面)、丘陵地、大型建築物周遭等區域,這也是為什麼世界各國亂流事件時有所聞的原因所在。