预警系统可以减少飞行中乱流造成的伤害
气候导报 | 对于经常搭乘飞机的旅客来说，湍流不仅仅是一种烦恼。它可能会对乘客和机组人员造成严重伤害，而且研究表明，气候变化会使这种情况变得更加严重。但美国宇航局（NASA）表示，它在解决这个问题上取得了进展，有望帮助飞行员提前预测并避开空气稳定性的突然变化。这一技术正在NASA兰利研究中心开发中，涉及政府、大学和私营企业的专家。该技术设想使用地面安装的次声波麦克风，可以探测湍流所产生的超低频信号，探测距离甚至可能达到300英里。如果大规模部署，此类麦克风可以为一种被称为“晴空湍流”的现象提供早期预警，这种湍流是飞行中事故和伤亡的主要原因。根据英国雷丁大学研究人员的说法，晴空湍流与其他形式的湍流有几种不同之处，它可能在2万至4万英尺的高空毫无预兆地发生。研究人员表示，这些不稳定的空气团可能宽达100英里，长达300英里，且经常出现在高空急流核心的上方。根据美国国家运输安全委员会的报告，2009年至2022年间，共有163人因飞行湍流而严重受伤；其中大多数伤者是机组人员。NTSB并未区分晴空湍流和天气引起的湍流。最近的一个例子发生在12月，夏威夷航空从凤凰城飞往檀香山的一架航班在降落前约30分钟遭遇了严重的湍流，导致约20名乘客受伤。目前，12名乘客已对航空公司提起诉讼，声称飞行员应该提前预测到气流不稳定，并指示乘客系好安全带。随着全球变暖，湍流预计也会变得更加严重。雷丁大学的科学家预测，到2050年，晴空湍流事件的发生频率将翻倍，其强度可能增加高达40%。研究人员在本月发表于《气候动力学》期刊的论文中指出：“我们的研究结果确认了航空业需要为更加动荡的未来做好准备。” NASA的研究努力可能使飞行员、乘客和飞机在面对这种未来时更具韧性。“当遭遇湍流时，飞行不得不改变航线，而早期探测则允许航班提前调整导航，从而节省燃油并减少排放到大气中的二氧化碳，”一名NASA发言人通过电子邮件表示。自2007年以来，次声波麦克风一直是NASA的研究重点。根据NASA的说法，2017年在兰利进行了早期地面测试，其中三麦克风阵列探测到了300英里外的湍流。2021年，研究人员在新墨西哥州进行了两次平流层滑翔机飞行测试。NASA表示，测试取得了有希望的结果，目前，研究仍在与该机构的私营合作伙伴特拉华州Stratodynamics公司合作进行中。Stratodynamics公司的副总裁尼克·克雷恩在接受采访时表示，滑翔机飞行收集到的数据仍在分析中，但他指出，这是历史上首次从固定翼、比空气重的飞机上记录并观察到次声波信号。肯塔基大学机械与航空航天工程系副教授肖恩·贝利是该项目的共同研究人员，他表示还需要做更多的工作，以确定该技术是否能扩展到复杂的全球航空交通系统。但有一点可以肯定，气候变化将推动对预测和避免湍流新工具的需求。虽然具体的湍流事件不能直接归因于气候变化，但近期一系列导致受伤的湍流事件表明，飞行员遭遇的不仅是糟糕的天气，而他们通常可以通过飞越或绕过这些系统来避免。来自堪萨斯城国家气象局航空天气中心的詹妮弗·斯图鲁扎说，气象学家依靠雷达、卫星图像和飞行员报告来识别湍流条件。她补充说，冬季当急流向南延伸到美国大陆上空时，湍流可能会特别强烈，这时急流可能会与天气系统交汇，产生强烈的风切变。“过去几个月里，我们经历了非常活跃的天气模式，很多系统接连出现，”她说。“我们的湍流预报员一直在非常忙碌。” 本文经Politico LLC许可，转载自E&E新闻。版权所有2023。E&E新闻为能源与环境专业人士提供关键新闻。
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