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氣候變遷導致晴空亂流增加 威脅南亞航線安全

2024年06月13日
轉載自對話地球;文:錢德拉尼・辛哈(Chandrani Sinha)、沙比娜・法拉茲 (Shabina Faraz);翻譯:YAN
晴空亂流是一種可能造成嚴重傷害的不可預測的劇烈亂流。專家強調,氣溫上升和碳排放導致發生晴空亂流的可能性增加。
印度和巴基斯坦等國的航空交通量大幅增加,與此同時,全球暖化正導致航空亂流加劇。圖片來源:Tomás Llamas Quintas / Alamy
印度和巴基斯坦等國的航空交通量大幅增加,與此同時,全球暖化正導致航空亂流加劇。圖片來源:Tomás Llamas Quintas / Alamy

近日,新加坡航空一架航班遭遇嚴重亂流。劇烈的顛簸導致機上一名心臟病患者死亡,多人受傷。包括最近新航遭遇的這次顛簸事件在內的一系列事件讓各界開始關注空氣亂流增加及其與氣候變遷之間可能存在的聯繫。

2022年5月1日,印度香料航空(SpiceJet)一架從孟買飛往加爾各答的航班也遭遇了類似的亂流,造成多人受傷。其中一名乘客因在該航班上受傷在幾個月後不治而亡。

乘坐香料航空此次航班的赫馬爾·多什(Hemal Doshi)回憶這段悲慘的經歷時說,「突如其來的顛簸讓每個人都陷入恐慌之中,我扶住坐在我旁邊的一位老婦人,防止她從座位上摔下來。」

無獨有偶,2022年6月11日,一架從巴基斯坦商業中心卡拉奇飛往白沙瓦的藍色航空公司(Air Blue)航班也意外遭遇亂流,令乘客陷入恐慌。乘客納斯林·帕沙(Nasreen Pasha)說,混亂中,乘客們手輓手共同祈禱。

「當時我們正在平穩地飛行,機組人員也很熱情,一切都很好。但突然間飛機就開始顛簸,不停地搖晃。」帕沙說。

空氣亂流的科學與影響

伊斯蘭堡的科學家穆罕默德·烏墨爾·阿爾維(Mohammad Umer Alvi)認為,人為造成的環境退化是影響飛行安全的一大因素。「隨著平均氣溫上升以及森林砍伐的增加,巴基斯坦大城市及其周邊地區的大氣變得更加不穩定。(這)導致空氣對流的形成,從而引發不可預測的空氣亂流,特別是在卡拉奇和拉合爾等地大型機場的周圍,」阿爾維說。

雷丁大學(University of Reading)氣象學系2019年發表的一項全球研究已經強調了氣候變遷的影響會加劇晴空亂流。這種嚴重的亂流發生在無雲的空域,會導致飛機劇烈震盪,但由於缺乏雲層,所以很難預測。

「如果未來變暖加劇,晴空亂流事件發生的次數將大幅增加。」

——賈亞納拉亞納·庫蒂普拉特,印度理工學院克勒格布爾分校氣候專家、大氣化學家

研究還指出,二氧化碳排放造成的空氣變暖,會增大急流中的風切變,增強全球的晴空亂流,因此導致繁忙空域的亂流增加。例如,1979年至2020年,北大西洋空域每年嚴重亂流的持續時間增加了55%。

巴基斯坦氣象局高級官員薩爾法拉茲·可汗(Sarfaraz Khan)說:「我們用一個100克的氣球將一個被稱為無線電探空儀的儀器釋放到高空中,通過這個儀器獲得(85千米至600千米)高空的大氣風力數據,再據此來預報(空氣亂流)。通常3萬英尺(9144米)高度以上風力極強的急流會引起亂流。」

他還說,「(晴空)亂流的問題在於它只是移動的空氣。對於雷達中使用的超高頻率無線電波而言,空氣是透明的。沒有任何東西可以把信號反射給雷達,沒有回聲,也就無法發出預警。」

與氣候變遷的關係

印度理工學院孟買分校(IIT Bombay)氣候研究教授、馬里蘭大學名譽教授拉古·穆爾圖古德(Raghu Murtugudde)等科學家正在研究氣候變遷與亂流增加之間的聯繫。「隨著全球變暖,地球在努力擺脫溫室氣體增加後捕獲的額外的能量,這就導致垂直溫度(隨著高度升高而降低)與風廓線(不同高度的風速之間的關係)發生變化。大氣和溫度鋒面的急劇上升和下降運動也(因此)增多,造成晴空亂流。」

來自印度理工學院克勒格布爾分校(IIT Kharagpur)的氣候專家、大氣化學家賈亞納拉亞納·庫蒂普拉特(Jayanarayana Kuttippurath)告訴《對話地球》:「人為活動引起的全球變暖導致全球地表氣溫上升,結果造成極端天氣事件頻發和具有破壞性。預計全球地表氣溫每升高1°C,北半球冬春季節的中度晴空亂流事件將增加約9%,夏秋季節將增加14%。如果未來變暖加劇,晴空亂流事件發生的次數將大幅增加。」

他強調需完善預警,並為飛機配備探測儀器,從而有效預測並應對這種亂流。印度理工學院孟買分校正在對這些課題進行研究

前印度地球科學部秘書馬德哈萬·納爾·拉吉夫(Madhavan Nair Rajeevan)稱,乘客必須保持警惕,「亂流及惡劣天氣事件等相關危險的增加,提醒乘客必須提高警惕。儘管航空業對氣候變遷的影響有目共睹,但共同努力解決這些問題至關重要。航班取消的財務成本也凸顯出必須採取積極措施減輕氣候變遷對航空出行的影響。」

巴基斯坦氣候科學家穆罕默德·阿尤布·可汗(Muhammad Ayub Khan)認為,氣候變遷對航空業的影響是多方面的。「極端高溫可能導致飛機停飛,而不斷變化的急流會造成更多亂流,繼而給機場工作人員的健康和機場基礎設施造成(更多的)危害。」

南亞航空運輸業的增長與風險

而發生這一切的同時,航空旅行業,尤其是南亞航空業正在顯著增長。國際航空運輸協會(International Air Transport Association,簡稱IATA)的一份報告顯示,航空運輸業為巴基斯坦創造了20億美元的國內生產總值。「外國遊客的支出進一步為該國創造了13億美元的國內生產總值,兩項總計33億美元。」報告稱。

報告還預測,在「當前趨勢」情境下,未來20年巴基斯坦航空運輸業將增長184%。到2038年客運量將增加2280萬。如果這一增長成為現實,將增加約93億美元的國內生產總值,並創造約78.63萬個工作崗位。

國際航空運輸協會預測,未來20年印度的航空運輸業將增長262%,意味著到2037年其客運量將增加3.703億人次。若能實現這一增長,將使該國的國內生產總值增加約1267億美元,創造約910萬個工作崗位。

綠色航空

多年來,航空業一直因其巨大的環境足跡,尤其是導致氣候變暖的碳排放而飽受詬病。但德國航空航天中心(German Aerospace Center)的學術研究員貝恩德·卡赫(Bernd Kärcher)的一項新研究表明,飛機的另一個副產品——在天空中留下的白色飛機雲——變暖效應更強,而且到2050年將增加兩倍。

研究稱,「飛機在稀薄的冷空氣中翱翔時會形成令人著迷的飛機雲。水蒸氣在飛機尾氣的煙塵周圍迅速凝結並凍結形成持續幾分鐘或數小時的捲雲。這些飄在高空的雲層太薄,非但無法反射太多陽光,其中的冰晶反而可以吸收熱量。與具有淨冷卻效應的低空雲不同,這些飛機雲會造成氣候變暖。」

一些航空專家正在實驗用綠色技術來減少排放——如果取得效果,可能會影響因碳排放而惡化的晴空亂流。

巴基斯坦飛行員兼航空工程師莎拉·庫雷希(Sarah Qureshi)致力於減少飛機雲,讓航空業變得綠色環保。

庫雷希擁有英國克蘭菲爾德大學(Cranfield University)航空航天工程博士學位,其創辦的航空發動機製造(Aero Engine Craft)公司致力於生產環境友好型飛機發動機。該公司設計的發動機通過冷卻飛機尾氣中的水蒸氣,從而將其留在飛機上,如有需要,也可以將這些水作為雨水釋放。

來自巴基斯坦的航空專家穆罕默德·海德爾·哈龍(Mohammad Haider Haroon)稱,「必須擴大永續航空燃料的生產規模。2030年代後期開始,氫氣和電池/電力驅動的飛機可以提高全球航空業的能效。航空公司應引進採用最新技術、能夠節省燃料的飛機。」

哈龍認為,升級發動機、提高空氣動力學效率、使用輕型復合材料以及生質永續航空燃料是推動航空業綠化發展的道路之一。

庫雷希說:「仰望天空,那是唯一在天上運營的產業。我們不太關注頭上1公里處正在發生什麼。但這個產業就像一條毯子,正逐漸覆蓋地球表面,加劇全球變暖。」

本報導計畫是東西方中心(East-West Center)的國際研討會的一部分。在此次研討會上,來自東西方各國的記者齊聚一堂,探討關於跨境氣候變遷的故事。

※本文轉載自對話地球,原文標題〈氣候變化導致顛簸增加,威脅南亞航線安全