晴空湍流是指晴朗天气时的空中出现的湍流。被称为飞机的“隐形杀手”。由于它在空中出现时不伴有可见的天气现象，飞行员很难事先发现，因而对飞机安全造成很大威胁。

外文名

Clear sky turbulence

主要介绍

名词定义

中文名称：

晴空湍流

英文名称：

clear air turbulence；CAT

定义：

自由大气中与对流云无关的一种小尺度大气湍流。多出现在5000m以上的高空。

应用学科：

大气科学（一级学科）；应用气象学（二级学科）

简介全世界每年都发生由于晴空湍流造成的飞行事故。这种湍流通常发生在6~15千米的高空，以离地面10千米高度附近为最多。一般认为它与高空中强的风切变有关，当风速达到一定强度时，便会产生风向的角度改变的现象。这种突如其来的风速方向改变，常常又伴随着次声的出现，这又称“气穴”。[1]危害一般来说，飞机在穿越云层或遇到强大气流时，会出现颠簸。在万里晴空中，有时也会像平静的海面下藏有汹涌的暗流一样，偶尔会出现强烈的扰动气流，使飞机产生剧烈颤抖。航空气象专家称这种来无影去无踪的气流为晴空湍流。湍流虽然很少造成恶性飞行事故，但在机组来不及处理、乘客又未系安全带的情况下，也可能造成乘客受伤，甚至危及人身安全。形成原理科学家研究发现，当喷射气流中的强风减速时，湍流就产生了，还会引起气流上升。山上的气流与白天陆地散发的热量是导致湍流的其他原因。湍流常产生在7公里至12公里的高空，宽约100公里、厚约1公里的范围内。湍流能使没有固定住的物体在机舱中飞旋起来。通常，飞行员使用机载雷达避开伴有湍流的雨和雷暴，然而却无法探测到在晴空时出现的难以捉摸的湍流。如果没有天气预报，晴空湍流常使飞机不知不觉地进入颠簸区。引起飞行颠簸的最主要的直接原因是来自空中风切变和温度切变。风和温度的切变又可分为水平切变和垂直切变两种，因而根据水平温度梯度和风切变的区域可以判断晴空湍流可能存在的区域。分类美国国家海洋大气局（NOAA）正在寻找两种湍流，一种是在急流附近由强垂直切变层组成并发展成冬季风暴系统的湍流。另一种是急流通过大雷暴上方时形成的湍流，大雷暴能使急流减速。在这两种情况下，飞行员都无法判断湍流的延伸距离，因为这些湍流是看不见的。研究成果目前，科学家已经取得了下列成果：已经识别出湍流盛行的厚度为300米以下的垂直层，这项发现有助于解释为什么一架飞机遇到晴空湍流，而其他飞机却没有遇到的疑问。发现了急流内部呈现海浪特征的垂直波动，这些波动也会像海浪一样破碎。研究者已能够模拟出这些破碎的波动并将测量结果纳入试验性的预报模式中。这些新的发现将被用于改进业务预报。将来，我们乘坐飞机时可能不用再提心吊胆，担心飞机碰上晴空湍流了，因为航空气象专家早已把晴空湍流的准确位置告诉了飞行员。据《每日邮报》2013年8月17日报道，现在一款正在德国接受测试的镭射系统未来将可在湍流袭击飞机之前通知飞行员。这个系统以激光雷达为基础，运用遥感技术，通过用激光照射目标和分析反射光来测量距离。该系统由德国航空航天中心研发，可安装在飞机上，并沿飞行方向发出短波紫外线激光脉冲，经空气分子反射，信号的反向散射会在大气密度检测设备中显示出波动，然后飞行员就可清楚看到在即将进入的区域内具体什么时候会有晴空湍流。这套系统目前正在一架经过特别改造的飞机上进行测试。