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晴空湍流:看不见的飞行危机

科学探索万象经验2023-07-18

晴空湍流,是指在没有云层或山地等可见扰动的情况下,由于大气不稳定性而产生的飞机颠簸现象。晴空湍流对飞行安全和舒适度都有一定的影响,有时甚至会造成人员伤亡或设备损坏。10日,国航一架从上海飞往北京的航班就遭遇了强烈的晴空湍流,导致多名乘客和机组人员受伤。这起事故引发了社会对晴空湍流的关注和讨论,也让我们思考如何预防和应对这种隐形的飞行危机。

借着这个机会,我将向你介绍一篇最近发表在《地球物理研究快报》上的论文,它使用日本最快的超级计算机“富岳”来模拟晴空湍流。这种湍流是一种对航空安全有很大威胁的现象,它可以在没有任何可见的云层或其他大气扰动的情况下发生。

我们都知道,飞机在飞行过程中会遇到各种各样的气象现象,比如云层、雷暴、雨雪等等。这些现象都会对飞机产生一定程度的影响,比如使飞机颠簸、偏离航线、降低能见度等等。但是,你可能不知道,即使在一个晴朗无云的天气里,飞机也可能会突然遭遇到剧烈的颠簸。这就是我们所说的晴空湍流。

晴空湍流是一种发生在大气层10公里内的湍流现象,它不需要任何可见的触发因素,比如云层或山脉。它主要是由于大气中存在着不同方向或不同速度的风流所引起的。当这些风流相互作用时,就会产生一些微小但强烈的涡旋,这些涡旋就会对飞过它们的飞机造成冲击和扰动。

晴空湍流对于飞行员来说是非常难以预测和避免的,因为它没有任何可见的标志,比如云层或雷暴。因此,晴空湍流对于航空安全来说是一个很大的威胁。据统计,每年都有数百起因为晴空湍流而导致乘客和机组人员受伤或者飞机损坏的事件。

要想更好地理解和预测晴空湍流,我们就需要能够模拟出它的产生和发展的过程。这就需要我们使用一种叫做计算流体力学的技术,用数学方程和计算机程序来描述和模拟流体的运动。其中,一种叫做大涡模拟(LES)的技术,是专门用来模拟湍流现象的。