「嚇」機頻遇湍流 雷達系統急須優化

2024-06-05 00:00

一架新加坡航空客機由倫敦前往新加坡途中遇上湍流,急降曼谷機場,造成1死數十人受傷。
一架新加坡航空客機由倫敦前往新加坡途中遇上湍流,急降曼谷機場,造成1死數十人受傷。

民航「嚇」機再現,5月底一周內有兩航班遇上「湍流」(Turbulence)發生意外,引起各界關注航空安全。據了解,當風速或風向改變,會產生令飛機顛簸的「湍流」,相關現象常見,而飛機上的氣象雷達可作偵測,但若非雷雨雲或山脈引起、在晴空下產生的「晴空湍流」,則需靠激光雷達偵測,惟現時仍未應用於民航飛機上。有研究指,隨着全球暖化,極端天氣更頻繁,或增加晴空湍流機率。民航處高度關注近日事件,將繼續密切留意有關調查的安全建議。

近日接連有飛機遇上湍流發生意外,涉及新加坡航空和卡塔爾航空,前者客機由英國倫敦前往新加坡途中遇上湍流,急降泰國曼谷機場,造成1死數十人受傷;後者航班從卡塔爾多哈飛往愛爾蘭都柏林期間,遭遇嚴重亂流,造成12人受傷。

根據天文台網站,湍流是由大氣快速、不規則的流動所引起,會使飛機產生急速的顛簸,但一般不會令飛機大幅度偏離預定飛行路線,而強烈湍流則有可能令飛機的飛行高度及姿態出現突變或短暫失控。

有天文學家解釋,湍流屬常見現象,與雷雨雲及地形影響風速和空氣密度有關。香港氣象學會發言人梁榮武指,當地面有強烈對流,空氣急速上升,便會形成灰黑色的雷雨雲,雲中有強烈的上升氣流和下沉氣流,「若然飛機進入雷暴雲,有機會被扯上高空或突然急降。」而當氣流經過山脈,會產生波動(wave),如海浪般上落,其影響範圍可以超出山脈高度。他假設,若山頂離地5000米,可以影響其以上數公里範圍。
全球暖化加劇晴空湍流

梁榮武續說,湍流又與「高空急流」(Jet Stream)有關。他指,大氣層中有一團範圍長達幾十公里的氣流,流動得比周邊快,一般民航客機會駛入高空急流,以節省航行時間及汽油,而快與慢氣流之間的摩擦力,便會擾動氣流。梁以「行街」比喻飛機進出高空急流的情況,當人們在擠逼的街道以同一速度有序前行,不容易有意外,但當中一群人突然急步走,或會引起混亂。

有機組人員形容,幾乎每程航班都會遇上大大小小的湍流。香港專業飛行員協會主席、民航機機師張敬龍舉例,由香港去日本是「順流」高空急流,只需3.5小時,但回程「逆流」就需要5小時。他分享,飛機上的氣象雷達會偵測空氣中的水分,當面對雷雨雲,雷達會呈紅色或紫色,機師就會盡量避開,「千萬不要飛進去,不然很容易被冰或雷電擊中。」但他提到,當湍流在好天氣下出現,沒有水分,氣象雷達無法探測,機師就無從得知湍流位置,屬「晴空湍流」。

新航意外報告尚未出爐,不少天文專家對比人造衛星和雷達的資料,分析後皆認為與「晴空湍流」有關,而相關現象會在全球暖化下加劇。香港天文學會理論天文組組長梁振聲指,隨着天氣變暖,極端天氣更頻繁,晴空湍流出現次數亦有機會增加。梁榮武說,當空氣溫度差距越大,氣流越急,產生的湍流都會更厲害。他解釋,當低空越來越暖,高空越來越冷,氣溫差異擴大,所引起的高空急流會更強,便會產生更多晴空湍流。他引用英國研究指,近年大西洋和美國的晴空湍流數量增加1倍。
業內研改進激光雷達技術

他續指,有方法通過雷達偵測大氣層中的風速快慢,當知道高空急流位置,該地區出現晴空湍流的機會都較大,「全世界氣象局都會發出重要天氣預測,收集周邊數據後預測空域狀況。」他說,機師在起飛前會看相關「預報圖」,了解飛行途中哪些地方較高風險出現晴空湍流,但大氣層不斷變化,起飛幾小時後的形勢或有變化,「都是較難觸摸的。」張敬龍補充,該些預報會在航行期間定期更新,若然前方有飛機遭遇湍流,就會通知後方飛機盡量爬升避開。

氣象雷達無法準確偵測晴空湍流,但科研上已有突破,嘗試以激光雷達探測。前天文台台長、科大客席教授岑智明分享,激光雷達分兩種,包括紅外線激光雷達及紫外線激光雷達,前者利用紅外線探測空氣中的懸浮粒子或氣溶膠(Aerosol)的回波,透過相關物質震盪的頻率和軌跡,了解有沒有「風切變」,即順着飛機飛行方向的風速變化,相關雷達在赤鱲角機場也有應用。但岑指,一般在幾萬呎高空沒有氣溶膠,變相紅外線激光雷達或未能發揮功用,故有科研團隊研究使用探測紫外線的雷達,即使高空沒有氣溶膠,仍可偵測到飛機前10至15公里範圍內的空氣密度變化,預測會否有湍流,「技術上可行。」

惟據他了解,基於成本問題,現時在民航機應用激光雷達仍在試驗階段,如果將來有航空公司想應用,系統要再優化,「要縮小體積和減輕重量,再經一連串安全測試,才可放上飛機。」

香港工程師學會航空分部發言人亦指,激光雷達需要消耗大量電力及混算資源,分析接收的資訊作出預測,而湍流會在幾秒鐘內產生變化,當飛機以每小時900公里的速度航行,雷達探測到並傳達訊息至駕駛艙時,或許已經遇上湍流,故現階段並不適合安裝在飛機上,「目前業內正進行研究,以改進該技術,使其適合在飛機上使用。」
民航處高度關注飛行安全

民航處回覆指,對本地航空公司的運作有嚴格要求,會按照 《1995年飛航(香港)令》及處方頒布的《航空營運人許可證要求文件》(CAD360),採取所需規管及監察措施,監管所有本地航空公司營運的飛機。處方續說,所有受僱於本地航空公司的機組人員和機艙服務員,均須要按既定機制接受培訓和定期評估,以確保飛行安全。處方高度關注有關航空公司近日事件,已即時要求本地航空公司檢視現行的機艙安全政策和程序,並按需要對服務流程作調整及向民航處報備,以保障飛行安全。據了解,新加坡有關當局正就事件進行調查,處方將繼續密切留意有關調查的安全建議。

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