这是一个阳光明媚的日子，天空晴朗湛蓝。飞行员刚刚宣布您的航班已达到巡航高度，因此安全带指示灯已熄灭。乘客在客舱内走动。突然，飞机开始晃动。您本能地抓住座椅扶手。站起来的乘客支撑住自己。一个婴儿开始哭闹。
一分钟后，警报过去，您的身体放松下来，您深深地呼出一口气。然后飞机像石头一样坠落。您的胃一下子提到了嗓子眼。但是外面没有风暴，甚至没有云。到底发生了什么？
这种被称为晴空湍流的现象，是由世界急流中混乱旋转的气团引起的——急流是强大的气流，从西向东环绕地球，我们在天气图上看到的是弯曲的宽阔波浪线，围绕着低压和高压中心。航空公司喜欢在这些快速移动的气流带内飞行，以便在气流带足够靠近航班的期望方向时，提高速度并缩短旅行时间。肉眼看不见的漩涡冲击着飞机的机翼。当冲击足够强烈时，它会使飞机上下颠簸。乘客僵住了，空乘人员也东倒西歪。在过去的四十年中，世界各地不同区域的晴空湍流增加了高达 55%。模型预测，未来 30 至 60 年将再增加 100% 至 200%。每次颠簸来临时，都毫无预警。
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当湍流发生在风暴中或云层中时，飞行员可以相对容易地提前发现湍流。机载雷达可以跟踪远处雨滴的运动，从而揭示空气的湍流运动。然后，飞行员可以提前警告乘客和机组人员，鼓励他们就座并系好安全带，以防颠簸来袭。然而，晴空中的湍流是雷达看不见的；飞行员通常在飞机撞上湍流时才知道它的存在。
多云湍流是由太阳引起的热效应产生的。当黎明破晓时，太阳开始温暖地面，进而加热地表附近的空气。这种较暖的空气比上方的冷空气密度小，因此会上升。被排挤的冷空气下降，这个过程重复进行，形成所谓的对流。这些气流的上升和下降推挤着飞机的机翼，如果推力强劲而突然，饮料就会开始晃动。
晴空湍流几乎完全发生在急流中。急流中的快速气流带（想象成一个长方体管道）剪切其上方和下方的较慢气流，从而破坏急流略微平坦的顶部和底部边界的稳定性，并将其从坚硬变为模糊。然而，同时，急流空气与上方和下方空气之间的密度差异又重新稳定了边界。
大多数时候，稳定效应会克服不稳定效应，从而为您带来平稳的飞行体验。但是，如果风切变变得强烈，不稳定力就会在拉锯战中获胜。结果就是混乱移动的空气，它会突然向上和向下推挤机翼。
通过仔细研究历史飞行和天气数据，英国雷丁大学的保罗·威廉姆斯和他的同事发现，从 1979 年到 2020 年，北大西洋急流中的湍流频率增加了 17% 到 55%。增幅最大的是最严重的湍流等级，定义为重力加速度大于 1 g。在这种重力加速度下，任何没有固定在飞机上的东西，包括您的胃，都会短暂漂浮起来，因为湍流导致飞机的向下加速度比重力加速度还要快。如果您没有系好安全带，当飞机快速下降几十米时，您会被抛离座位。
这种增加对您的平均飞行意味着什么？首先，严重湍流相对罕见。飞行测量表明，巡航高度大气中大约 0.1% 含有严重湍流。“这相当于平均八小时飞行中大约 30 秒，”大气科学教授威廉姆斯说。他说，更可能的情况是，在一个人乘坐的每 10 次航班中，九次不会发生严重湍流，而一次会发生几分钟的严重湍流。
中度至轻度湍流更为常见，也是我们大多数人会遇到的情况。在中度湍流中，高度的跳跃和下降通常为几米。威廉姆斯说，如今，八小时的飞行可能包含 10 到 15 分钟的晴空湍流，但预测表明，随着气候变化引起的变暖加剧了急流中的风切变，这种湍流的程度将在未来几十年内增加一倍或两倍。
由于更频繁的颠簸可能会导致飞机磨损加剧，航空公司可能会面临更高的维修成本。飞行员也可能会遇到更多像我一样疲惫的父母，他们每次安全带指示灯亮起时，都费力地试图将年幼的孩子固定在座位上。对于小手来说，那些提升式闩锁扣太容易操作了。