Buckle Up for Bumpier Skies

隨著氣候變化，天空正變得更加動(dòng)蕩。如今的飛機(jī)還能保障我們的安全嗎？

本文即將刊登于2026 年 3 月 9 日將要出版的《紐約客》雜志印刷版。作者：伯克哈德·比爾格（Burkhard Bilger）

猛烈的風(fēng)暴和不穩(wěn)定的風(fēng)日益頻繁，到本世紀(jì)中葉，晴空湍流可能增加一倍以上。插圖：Carl Burton

當(dāng)機(jī)組人員剛提供完早餐時(shí)，扎弗蘭·阿茲米爾（Dzafran Azmir）感受到了第一次震動(dòng)。他和新加坡航空SQ321航班上的其他210名乘客已在空中飛行了十多個(gè)小時(shí)。他們的航班于前一晚從英國(guó)起飛，阿茲米爾當(dāng)時(shí)正在普利茅斯大學(xué)學(xué)習(xí)音頻工程。飛機(jī)穿越了中歐、黑海、土庫(kù)曼斯坦和巴基斯坦。當(dāng)他們飛行在緬甸伊洛瓦底江上空37,000英尺高度時(shí)——距離預(yù)定降落新加坡還有三小時(shí)——湍流開(kāi)始了。一瞬間，飛機(jī)像被拴住的靈緹犬一樣在他們周?chē)澏?。接著機(jī)頭抬起，借助一股上升氣流向前躍起。11秒后——根據(jù)飛行數(shù)據(jù)記錄器顯示，時(shí)間為2024年5月21日上午7點(diǎn)49分32秒——飛行員打開(kāi)了“系好安全帶”指示燈，并告訴乘務(wù)員固定客艙。他們即將遭遇惡劣天氣。

緬甸的晚春是雨季的開(kāi)始，來(lái)自孟加拉灣的暴雨和狂風(fēng)席卷而來(lái)。如果飛行員配備了更好的雷達(dá)或預(yù)報(bào)軟件，他們或許會(huì)知道避開(kāi)下方高聳的積雨云。但除了幾朵白色的云頂外，飛機(jī)外的天空晴朗明亮。最初的震動(dòng)是他們唯一的預(yù)警。

2002年，來(lái)自NASA、美國(guó)聯(lián)邦航空管理局（FAA）和六家商業(yè)航空公司的研究團(tuán)隊(duì)在俄克拉荷馬城進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，使用的是一架退役的波音747。他們想看看在遭遇湍流時(shí)，一架商用噴氣式飛機(jī)能多快完成安全準(zhǔn)備。他們招募了一組志愿乘客，給他們偽造的登機(jī)牌和行李，并讓其中三人抱著真人大小的嬰兒玩偶。一些志愿者被要求留在座位上，假裝睡覺(jué)、閱讀或使用筆記本電腦。其他人則被指示站在過(guò)道或坐在洗手間里。由參與研究的航空公司派出的經(jīng)驗(yàn)豐富的空乘人員在飛機(jī)上來(lái)回走動(dòng)，提供假食物。

研究團(tuán)隊(duì)在三天內(nèi)進(jìn)行了19次演練。有些以溫和的廣播警告開(kāi)始：“女士們先生們，我是機(jī)長(zhǎng)。大約十分鐘后我們將遇到一排雷暴?！逼溆鄤t以更緊急的方式開(kāi)始：“所有乘客和乘務(wù)員請(qǐng)立即就座?！备鼜?qiáng)調(diào)性的廣播促使反應(yīng)更快。但即便如此，最多也只有三分之二的乘客在70秒內(nèi)系好了安全帶。平均而言，乘客需要一分半鐘才能回到座位；而乘務(wù)員必須先收起設(shè)備，至少需要四分鐘。整整三分之一的人在70秒后仍未就座。

對(duì)于SQ321航班上的人來(lái)說(shuō)，這似乎像是永恒。機(jī)長(zhǎng)發(fā)出警告八秒后，飛機(jī)急劇下墜。五秒內(nèi)，它下降了178英尺——相當(dāng)于一棟19層樓的高度。阿茲米爾后來(lái)告訴記者，根本沒(méi)有時(shí)間反應(yīng)?！澳切](méi)有系好安全帶的人，直接被拋向了機(jī)艙空中，”他說(shuō)。阿茲米爾坐在靠近后部的靠窗座位。當(dāng)飛機(jī)遭遇湍流時(shí)，往往會(huì)前后搖擺，因此第一排和最后一排的升降幅度最大?！拔铱吹綄?duì)面過(guò)道的人完全水平地飛起來(lái)，撞到了天花板，”阿茲米爾說(shuō)，“有人頭部受了重傷?！币恍┏丝捅幻土业貟伷?，甚至撞凹了行李架，或?qū)㈩^撞穿了存放氧氣面罩的面板。站立的人被翻滾著甩向過(guò)道盡頭；坐在洗手間的人則撞上了天花板。一位乘客后來(lái)形容那是“純粹的恐怖”。然后，同樣突然地，飛機(jī)猛地向上沖，將所有人重重摔回地面。僅用四秒鐘，他們身體承受的重力就從負(fù)1.5g變?yōu)檎?.5g，新加坡交通部后來(lái)指出。仿佛他們的身體瞬間從氦氣球變成了沙袋。

“我回到機(jī)場(chǎng)后一直嘔吐不止，”另一位乘客在飛機(jī)緊急降落在曼谷后說(shuō)道，“我走不了路。”共有104名乘客因傷接受治療。其中40多人需長(zhǎng)期住院；6人出現(xiàn)顱腦損傷，包括一名兩歲男孩。在需要手術(shù)的17名乘客中，有9人脊椎受傷，其中包括一位名叫凱瑞·喬丹（Kerry Jordan）的澳大利亞女性，她因此癱瘓。一年后，她仍無(wú)法刷牙或使用手機(jī)。

湍流是航空旅行閣樓中的幽靈——那種我們盡力忽略的顛簸、搖晃和嘎吱聲，盡管聽(tīng)起來(lái)它好像要置我們于死地。大多數(shù)時(shí)候，它徘徊在山脈和積雨云上方，相對(duì)容易避開(kāi)。飛行員可以在起飛前數(shù)小時(shí)就在數(shù)字地圖上看到遠(yuǎn)處潛伏的惡劣天氣，像幽靈般發(fā)光。如果它移動(dòng)，飛機(jī)的雷達(dá)仍能在80英里或更遠(yuǎn)的地方探測(cè)到它。但襲擊SQ321航班的上升氣流更為陰險(xiǎn)。雖然它源自下方的積雨云，但其中似乎沒(méi)有雨水可供雷達(dá)波反射。它就像天空中一個(gè)看不見(jiàn)的減速帶。

1966年，英國(guó)海外航空公司（BOAC）的一架波音707從東京起飛前往香港。那是一個(gè)陽(yáng)光明媚、萬(wàn)里無(wú)云的下午，但當(dāng)飛機(jī)接近富士山時(shí)，一股強(qiáng)烈的西北風(fēng)襲來(lái)。這股陣風(fēng)撕裂了尾部的垂直尾翼，并將其砸向左水平安定面，后者也隨之?dāng)嗔?。隨著飛機(jī)向上扭轉(zhuǎn)，氣壓又扯掉了另一塊尾翼。四個(gè)引擎全部從機(jī)翼上被撕脫，導(dǎo)致飛機(jī)旋轉(zhuǎn)著撞向山體側(cè)面。油箱破裂，整個(gè)尾部連同右翼脫落。當(dāng)飛機(jī)最終墜毀在海拔3500英尺的森林中時(shí)，機(jī)身已斷成兩截，身后拖曳著長(zhǎng)達(dá)十英里的殘骸軌跡。

富士山空難是當(dāng)年日本發(fā)生的一系列飛機(jī)事故之一。一架商用噴氣機(jī)在大霧中著陸時(shí)撞上防波堤；另一架不知何故墜入東京灣；還有一架同樣原因不明地墜入日本的瀨戶(hù)內(nèi)海。那是商業(yè)航空史上最致命的一年之一——僅這些事故就造成371名乘客和機(jī)組人員死亡——并改變了飛機(jī)的建造方式。

當(dāng)新員工來(lái)到華盛頓州埃弗雷特的波音生產(chǎn)設(shè)施工作時(shí)，他們的第一站通常是公司安全體驗(yàn)中心的展覽。展覽以沉重的基調(diào)開(kāi)場(chǎng)：紀(jì)念著名的空難，包括2018年和2019年兩架737 MAX分別在爪哇海和埃塞俄比亞的連續(xù)墜毀事件。隨后，氣氛逐漸變得充滿(mǎn)希望。在波音乃至整個(gè)航空業(yè)，災(zāi)難催生了創(chuàng)新。氧氣面罩和電子防滑剎車(chē)系統(tǒng)在20世紀(jì)60年代問(wèn)世，同時(shí)機(jī)場(chǎng)還引入了驅(qū)鳥(niǎo)炮，用來(lái)趕走加拿大雁和其他飛鳥(niǎo)。同年，頭頂行李艙加裝了鎖閉門(mén)，防止行李掉落砸傷乘客頭部。衛(wèi)星通信在70年代出現(xiàn)；能夠規(guī)劃航線、速度和高度的自動(dòng)飛行管理系統(tǒng)在80年代投入使用。雷達(dá)系統(tǒng)更加精準(zhǔn)；飛機(jī)變得更堅(jiān)固、流線型更強(qiáng)、更具彈性。飛行員更擅長(zhǎng)規(guī)避湍流——或者，如果無(wú)法規(guī)避，則學(xué)會(huì)減速并“順應(yīng)顛簸”。

“當(dāng)人們因我們的產(chǎn)品受傷時(shí)，我們必須從中汲取每一分教育意義，”波音公司高級(jí)航空安全調(diào)查員雅各布·齊格（Jacob Zeiger）在我去年12月訪問(wèn)波音設(shè)施時(shí)告訴我，“這些技術(shù)發(fā)現(xiàn)是神圣的。”任何涉及波音飛機(jī)的重大事故發(fā)生后幾小時(shí)內(nèi)，齊格和他的團(tuán)隊(duì)就會(huì)接到通知，他們可能會(huì)花一周到十天時(shí)間研究損壞情況、采訪機(jī)組人員，拼湊出出錯(cuò)的原因。例如，2008年，一架777的引擎停止響應(yīng)，在倫敦跑道前迫降，起落架被切斷。事后，調(diào)查團(tuán)隊(duì)在波音實(shí)驗(yàn)室重建了該飛機(jī)的燃油系統(tǒng)。他們發(fā)現(xiàn)，一個(gè)小型熱交換單元在飛行過(guò)程中積累了冰。自此，每架777都改裝了新版本的該單元。得益于數(shù)十年的此類(lèi)改進(jìn)，今天的噴氣式飛機(jī)可能是世界上最可靠的機(jī)器。乘坐它們比走樓梯更不容易致命。

真正變得不可靠的是天空。隨著氣候變化，猛烈風(fēng)暴和不穩(wěn)定風(fēng)日益常見(jiàn)。但晴空湍流的增加尤其令人擔(dān)憂(yōu)，因?yàn)樗h(yuǎn)離風(fēng)暴且雷達(dá)無(wú)法探測(cè)。自1979年以來(lái)，北大西洋上空的晴空湍流增加了多達(dá)55%，美國(guó)上空增加了41%。如果氣溫繼續(xù)上升，到本世紀(jì)中葉可能增加一倍以上。因湍流致死仍然極為罕見(jiàn)，但SQ321航班確實(shí)有一人死亡。來(lái)自英國(guó)布里斯托爾的退休保險(xiǎn)推銷(xiāo)員杰弗里·基欽（Geoffrey Kitchen），與他結(jié)婚50年的妻子一同度假，在飛機(jī)降落前去世。飛機(jī)的突然下墜似乎給他帶來(lái)了極大驚嚇，引發(fā)了心臟病發(fā)作。

我不是特別害怕飛行的人，但我依然畏懼湍流。我避免坐在飛機(jī)后部，飛行前查看雷達(dá)圖，即使指示燈熄滅也保持系著安全帶。我記得曾與法醫(yī)人類(lèi)學(xué)家克萊德·斯諾（Clyde Snow）有過(guò)一次對(duì)話(huà)，他曾多年為FAA調(diào)查飛機(jī)失事。據(jù)他的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)空難有幸存者時(shí)，男性比例不成比例地高：他們是第一批推擠著爬向出口的人。正如他在1970年一項(xiàng)研究中所述，該研究包括兩起乘客必須從燃燒機(jī)艙逃生的空難，“顯然年輕男性更有利……在速度、力量和敏捷性起主導(dǎo)作用的情況下。”在這兩起事故中，即使是老年男性的存活率也高于成年女性和兒童。

這一畫(huà)面一直縈繞在我心頭，既是對(duì)我性別的一種清醒評(píng)論，也是一種可怕的極端情景。因此，今年秋天我去尋找顛簸旅程時(shí)感到有些奇怪。每年約有1600萬(wàn)架次航班穿梭于美國(guó)上空。其中，大約每250架次中就有一架遭遇中度或更強(qiáng)的湍流——足以讓乘客感到“安全帶明顯受力”，正如國(guó)家氣象局所描述的那樣。每3000架次航班中就有一架遭遇嚴(yán)重湍流：“飛機(jī)可能暫時(shí)失控。機(jī)上人員將被壓在安全帶上?！卑创藰?biāo)準(zhǔn)，我所經(jīng)歷過(guò)的最糟糕湍流只能算作輕度：“輕微的高度不規(guī)則變化?！币朊鞔_體驗(yàn)更多，我必須乘坐非常小的飛機(jī)。

北美最湍流的航線位于科羅拉多州上空，那里盛行的西風(fēng)直沖落基山脈的高峰，然后傾瀉到下方的高平原上。今年秋天的一個(gè)早晨，在博爾德一片枯黃的田野上，滑翔機(jī)飛行員丹·斯文森（Dan Swenson）抬頭望著天空搖了搖頭。一朵巨大的透鏡狀云像外星母艦般懸在我們頭頂。它從西面的前嶺山麓延伸到北面的拉勒米山脈，頂部呈淡色，底部漸變?yōu)殍F灰色?！斑@是怎么回事？”他問(wèn)道。他瞥了一眼喬丹·格里夫勒（Jordon Griffler），這位年輕的飛行員將用他的單引擎螺旋槳飛機(jī)把斯文森的滑翔機(jī)拖上天空。格里夫勒聳聳肩，咬了一口百吉餅?！澳憧梢猿酥恢憋w到懷俄明州，”他說(shuō)。斯文森再次搖頭：“天哪！”

斯文森今年74歲，留著銀色胡須，身材健碩，從30歲起就開(kāi)始駕駛滑翔機(jī)。今天的飛行將是他的第8863次飛行，但這并不意味著可預(yù)測(cè)?！邦A(yù)報(bào)就是預(yù)報(bào)，”他說(shuō)，“大多數(shù)時(shí)候，連第二天的預(yù)報(bào)都不準(zhǔn)?！蔽覀兦耙惶斓娘w行因危險(xiǎn)大風(fēng)而取消。今天的狀況讓他擔(dān)心嗎？“答案是否定的，”他說(shuō)，“作為一名滑翔飛行員，這種狀況會(huì)讓你非常興奮。想想水吧。如果我們?cè)诖蠛Ｉ像{帆船，海面平靜，波浪微小，一切安好，突然一個(gè)大浪襲來(lái)，經(jīng)驗(yàn)豐富的船長(zhǎng)會(huì)說(shuō)：‘瘋狗浪！’這只是常態(tài)的一部分。‘那嚇得我魂飛魄散！’這也是常態(tài)的一部分?！?/p>

這話(huà)并不怎么讓人安心。看到斯文森的滑翔機(jī)也不怎么令人放心——那是一架銀橙相間、布滿(mǎn)凹痕的飛行器，看起來(lái)像是某個(gè)初中火箭俱樂(lè)部的孩子們?cè)斓摹２贿^(guò)，我們很快便升空了。格里夫勒的飛機(jī)用一根細(xì)灰繩將我們拖至山麓上空一萬(wàn)英尺高處。隨著一聲巨響，繩索脫落，我們自由漂浮在空中。

有那么一刻，我沉醉于純粹的眩暈驚奇之中，像一片被吹起的葉子飄浮在森林、湖泊和一條蜿蜒入山的舊鐵路上方。接著，第一波湍流襲來(lái)。感覺(jué)就像在黑冰上打滑——突然、令人作嘔的下墜，令人困惑的失重感——但我沒(méi)有剎車(chē)，沒(méi)有方向盤(pán)，也沒(méi)有跳傘的希望。唯一能抓的東西是儀表盤(pán)上一個(gè)標(biāo)有“RELEASE”的大型銅色旋鈕。但我被告知無(wú)論如何不要這樣做，除非我想讓飛行非常短暫。（后來(lái)得知，那是用于牽引纜繩的。）“我們現(xiàn)在進(jìn)入旋轉(zhuǎn)氣流了！”斯文森從我身后的座位喊道。當(dāng)強(qiáng)風(fēng)吹過(guò)山脈時(shí)，會(huì)在高空形成巨大的振蕩波，而下方的空氣則以雜亂的氣流沿山坡旋轉(zhuǎn)下降，稱(chēng)為轉(zhuǎn)子云。感覺(jué)就像開(kāi)車(chē)越過(guò)一排原木?！拔以?jīng)有個(gè)乘客，在我們還沒(méi)松開(kāi)牽引繩之前就吐了五次！”斯文森說(shuō)。

斯文森的滑翔機(jī)是探測(cè)湍流的精密儀器。一架巨型噴氣機(jī)重量可達(dá)50萬(wàn)磅以上，時(shí)速超過(guò)500英里。它像遠(yuǎn)洋輪船一樣沖破空氣，幾乎感受不到大多數(shù)風(fēng)的影響。而這架滑翔機(jī)重量不比一輛哈雷摩托車(chē)重多少，速度也差不多——每小時(shí)50至70英里。它能感受到每一個(gè)顛簸。小型飛機(jī)造成了許多由湍流引起的傷害，實(shí)際上所有的死亡案例（每年約40起）也都發(fā)生在小型飛機(jī)上。它們完全受制于風(fēng)。

“你還好嗎？”過(guò)了一會(huì)兒，斯文森大聲問(wèn)道，“你說(shuō)話(huà)越多，我就越知道你沒(méi)事。”我試圖說(shuō)我很好，但發(fā)出的聲音很奇怪——高亢而窒息。我等了一會(huì)兒，然后掩飾性地問(wèn)他退休前做什么工作。他笑了?！拔以诓柕聻槲鞅被セ萑藟郾ｋU(xiǎn)公司工作，”他說(shuō)，“我賣(mài)人壽保險(xiǎn)。”

在我們下方很遠(yuǎn)的地方，前嶺山腳下，我看到一群高大的紅色塔樓從一片黃色叢生草地中升起。從這個(gè)距離看，它們顯得古老——如同梅薩維德的懸崖居所——但也隱約帶有未來(lái)感。伍迪·艾倫在他的科幻諷刺片《沉睡者》（Sleeper）中曾用它們作為邪惡克隆研究所的背景。事實(shí)上，它們?nèi)菁{的是國(guó)家大氣研究中心（NCAR），這是二戰(zhàn)后成立的一組聯(lián)邦資助中心之一，旨在將最先進(jìn)的研究應(yīng)用于最緊迫的實(shí)際問(wèn)題。這里是湍流研究的洛斯阿拉莫斯。那天上午晚些時(shí)候當(dāng)我前往那里時(shí)，我半預(yù)期建筑物會(huì)是黑暗的。政府已停擺，國(guó)家科學(xué)基金會(huì)面臨巨額預(yù)算削減。但NCAR目前仍開(kāi)放。

在主樓內(nèi)，一個(gè)大型玻璃球體安置在鋼架上。里面充滿(mǎn)了虹彩藍(lán)色液體，當(dāng)我旋轉(zhuǎn)球體時(shí)，液體呈現(xiàn)出越來(lái)越復(fù)雜的圖案，如同旋轉(zhuǎn)星球上方的云層。它旨在展示大氣的混沌本質(zhì)，但這是一種極端的過(guò)度簡(jiǎn)化。在地球上，隨著地球自轉(zhuǎn)，赤道附近的空氣受熱上升，到達(dá)極地時(shí)冷卻下沉。山脈和山谷塑造風(fēng)的路徑；火山灼燒空氣并用灰燼遮蔽它；洋流吸收熱量然后蒸發(fā)到天空，用水汽攪動(dòng)空氣。而且，冷暖鋒在各個(gè)角落相互碰撞，引發(fā)更加劇烈的變化。要想真正展現(xiàn)這種復(fù)雜性，我需要像搖晃雪花球那樣搖晃這個(gè)球體。

“湍流是經(jīng)典物理學(xué)中尚未解決的重大問(wèn)題之一，”NCAR高級(jí)研究員拉里·科恩曼（Larry Cornman）在他辦公室與我交談時(shí)告訴我，“你必須預(yù)測(cè)這些事情何時(shí)何地發(fā)生，但方程本質(zhì)上是非線性的?！笨贫髀?8歲，棕色頭發(fā)夾雜灰白，垂至肩部。他穿著T恤和運(yùn)動(dòng)夾克，說(shuō)話(huà)帶著一種古怪的親和力——這是博爾德嬉皮士時(shí)代的遺風(fēng)。在進(jìn)入加州大學(xué)圣克魯茲分校攻讀數(shù)學(xué)和物理學(xué)位之前，科恩曼曾在北加州的一個(gè)佛教公社生活了三年。1983年搬到博爾德后，他在NCAR找到了一份兼職計(jì)算機(jī)程序員的工作，從此再未離開(kāi)。此后他獲得了八項(xiàng)專(zhuān)利，并設(shè)計(jì)了一些使用最廣泛的湍流探測(cè)系統(tǒng)。

科恩曼抵達(dá)科羅拉多時(shí)，正值航空公司面對(duì)一系列神秘墜機(jī)事故。1975年6月24日，一架東方航空公司的飛機(jī)在紐約跑道前半英里處被吹落地面。它撞上了一些進(jìn)近燈塔并起火燃燒，碎片散落在羅卡韋大道上。七年后，在新奧爾良，一架泛美航空的航班剛起飛就被風(fēng)迫降。它沖進(jìn)鄰近社區(qū)，造成地面8人和機(jī)上所有乘客死亡。僅在美國(guó)，1973年至1985年間，類(lèi)似的風(fēng)切變事故就導(dǎo)致400多人死亡。

“人們?cè)谒廊?，但我們不知道原因，”科恩曼告訴我，“我們不了解飛機(jī)墜毀背后的物理原理?！敝旅年囷L(fēng)被認(rèn)為來(lái)自海洋或機(jī)場(chǎng)外的雷暴。但危險(xiǎn)其實(shí)就在它們正上方。20世紀(jì)70年代末，NCAR和芝加哥大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，這些墜機(jī)是由微下?lián)舯┝饕鸬摹蝗欢土业南鲁翚饬?。在微下?lián)舯┝髦?，積雨云將冷空氣和雨水徑直向下傾倒，如同破損遮陽(yáng)篷滴下的水?？諝饴涞睾笏綌U(kuò)散，因此飛行員起初以為自己正逆風(fēng)飛行。他略微抬高機(jī)頭并減少引擎推力。隨后下沉氣流襲來(lái)，緊接著是惡毒的順風(fēng)，將飛機(jī)推向地面。

NCAR團(tuán)隊(duì)隨后十年與航空公司、大學(xué)、FAA、NASA和NOAA（美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局）的研究人員共同致力于解決這個(gè)問(wèn)題?！斑@是一項(xiàng)國(guó)家使命，”科恩曼說(shuō)。幸運(yùn)的是，解決方案的雛形已經(jīng)存在。NCAR團(tuán)隊(duì)使用了先進(jìn)的新型多普勒雷達(dá)系統(tǒng)來(lái)探測(cè)微下?lián)舯┝?。?dāng)這些系統(tǒng)與許多機(jī)場(chǎng)已有的風(fēng)探測(cè)器結(jié)合，并與科恩曼開(kāi)發(fā)的軟件集成后，微下?lián)舯┝骺稍诎l(fā)生時(shí)被探測(cè)到?！耙粋€(gè)曾導(dǎo)致數(shù)百人死亡的問(wèn)題突然停止了，”科恩曼說(shuō)。美國(guó)上一次商業(yè)航班被微下?lián)舯┝鲹袈涫窃?994年。

湍流很少如此簡(jiǎn)單。它太分散、太變幻莫測(cè)，太容易由觸發(fā)其他模式的天氣模式引發(fā)，形成無(wú)盡的級(jí)聯(lián)效應(yīng)?！斑@不是單一現(xiàn)象，”NCAR大氣科學(xué)家鮑勃·沙曼（Bob Sharman）告訴我，“不僅僅是大氣對(duì)流，也不僅僅是風(fēng)越過(guò)山脈。而是所有事情同時(shí)發(fā)生并相互作用?！鄙陈敲绹?guó)湍流預(yù)測(cè)領(lǐng)域的頂尖權(quán)威之一。他構(gòu)建的計(jì)算機(jī)模型可以預(yù)測(cè)粗糙空氣最可能出現(xiàn)的位置。“問(wèn)題是，”他說(shuō)，“當(dāng)我們與航空業(yè)開(kāi)會(huì)并建議采用概率方法時(shí)，會(huì)有飛行員站起來(lái)說(shuō)：‘不！我要你告訴我在這個(gè)時(shí)間、這個(gè)地點(diǎn)是否會(huì)有湍流?！鄙陈e起雙手，“沒(méi)人知道那個(gè)。理論上你當(dāng)然希望那樣，但在實(shí)踐中，那根本不可能。”

10月初，我搭乘紅眼航班從紐約飛往智利圣地亞哥。我一直在閱讀一個(gè)名為T(mén)urbli的網(wǎng)站，該網(wǎng)站由一位癡迷湍流的斯德哥爾摩工程師伊格納西奧·加列戈-馬科斯（Ignacio Gallego-Marcos）運(yùn)營(yíng)，他擁有流體動(dòng)力學(xué)博士學(xué)位。加列戈-馬科斯分析了NOAA和英國(guó)氣象局一年的預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，并結(jié)合全球飛行追蹤數(shù)據(jù)。他在2025年得出結(jié)論：全球五條最顛簸航線中有三條飛往圣地亞哥。

智利就像一個(gè)研究不穩(wěn)定風(fēng)的巨大實(shí)驗(yàn)室。當(dāng)急流穿越太平洋時(shí)，幾乎以完美直角撞擊安第斯山脈。在智利一側(cè)，氣候陽(yáng)光充足、穩(wěn)定干燥；而在阿根廷一側(cè)，強(qiáng)風(fēng)在山峰上下起伏，形成山波，掀起一排排薄薄的白云，如同泡沫浪尖。冬季，山峰下方的空氣可能驟降至烏科谷，形成窒息的宗達(dá)風(fēng)。突然的壓縮產(chǎn)生巨大熱量，使阿根廷門(mén)多薩的氣溫升至100華氏度以上。“這在心理上非常困難，”智利大學(xué)的大氣科學(xué)家羅伯托·隆達(dá)內(nèi)利（Roberto Rondanelli）在圣地亞哥與我見(jiàn)面時(shí)告訴我，“人們?cè)陂T(mén)多薩會(huì)變得瘋狂?！?/p>

東北方向的情況更糟。隨著阿根廷干旱山谷過(guò)渡到亞熱帶雨林，濕度在巨大的積雨云中急劇上升，冷卻后又以暴雨形式傾瀉而下。對(duì)流驅(qū)動(dòng)巨大的鞭撻風(fēng)穿過(guò)大氣，伴有猛烈的上升和下沉氣流?！拔覀?cè)谥抢麤](méi)有這種情況，”隆達(dá)內(nèi)利說(shuō)，“作為氣象學(xué)家，我真的很不滿(mǎn)。我們是無(wú)聊的部分。在阿根廷，他們有各種瘋狂的天氣。幾乎棒球大小的冰雹！世界上最大的風(fēng)暴——寬達(dá)一千公里！我很想穿越其中一場(chǎng)風(fēng)暴?！彼麌@了口氣，“我有三個(gè)孩子和兩個(gè)繼子女，所以我可能不會(huì)這么做。但我真的很想感受一下身處其中的感覺(jué)——希望能活著出來(lái)?！?/p>

現(xiàn)代噴氣機(jī)配備了一系列傳感器以幫助應(yīng)對(duì)惡劣天氣。磁力計(jì)跟蹤飛機(jī)方向；陀螺儀幫助計(jì)算俯仰和滾轉(zhuǎn)；加速度計(jì)檢測(cè)速度變化；多普勒雷達(dá)測(cè)量與風(fēng)暴的距離及其移動(dòng)速度。20世紀(jì)90年代初，拉里·科恩曼開(kāi)發(fā)了一個(gè)程序，可以從部分傳感器數(shù)據(jù)中篩選信息，實(shí)時(shí)測(cè)量空氣湍流。大氣科學(xué)家稱(chēng)之為“渦耗散率”（E.D.R.）。其評(píng)分通常在0到1之間——從平靜到嚴(yán)重。

按此標(biāo)準(zhǔn)，門(mén)多薩至圣地亞哥的航班是全球最顛簸的航線。其平均E.D.R.為0.23。這比北美最湍流的航線（從丹佛到杰克遜霍爾，以及從阿爾伯克基到丹佛）高出近三分之一，但仍遠(yuǎn)未達(dá)到嚴(yán)重程度。科恩曼告訴我，在波音737上，0.23的E.D.R.會(huì)被記錄為中度湍流——“不舒服，尤其是長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)，但人們不會(huì)撞到天花板?！辈贿^(guò)，平均值可能具有欺騙性。過(guò)山車(chē)如果包括緩慢爬坡的過(guò)程，平均速度可能只有每小時(shí)15英里。但你記住的只是第一次下墜。

“我可以向你保證，我一生中最可怕的飛行都是穿越安第斯山脈，”當(dāng)我從圣地亞哥飛往門(mén)多薩時(shí)，一位智利飛行員告訴我。他說(shuō)自己已在山區(qū)飛行超過(guò)15年，有時(shí)乘坐四人小飛機(jī)。冬季，當(dāng)急流增強(qiáng)且風(fēng)暴從太平洋襲來(lái)時(shí)，高峰帶來(lái)斯庫(kù)拉和卡律布狄斯般的困境：飛得高會(huì)被山波拋擲；飛得低則會(huì)被宗達(dá)風(fēng)吹向巖石?！八馨研⌒惋w機(jī)扔下去，”他說(shuō)。

坐在圣地亞哥的飛機(jī)上聆聽(tīng)安全指示時(shí)，我想象如果這些指示更像我所讀到的故事和空難報(bào)告會(huì)是什么樣子：“如果乘客兩次撞擊天花板，在空中翻跟頭，然后腹部著地……如果服務(wù)車(chē)翻倒壓住空乘人員并使其腳踝骨折……如果人們開(kāi)始尖叫并呼喚耶穌……”美國(guó)國(guó)家運(yùn)輸安全委員會(huì)（NTSB）發(fā)現(xiàn)，在美國(guó)，湍流導(dǎo)致超過(guò)三分之一的商業(yè)航班事故。這些事故往往以可預(yù)測(cè)的方式傷人。例如，乘客通常在飛機(jī)后部受傷，常常是在走向洗手間、坐在里面或排隊(duì)等候時(shí)。但受傷總數(shù)難以確定。一家主要航空公司估計(jì)每年收到200起與湍流相關(guān)的傷害索賠，但NTSB并不追蹤“輕微傷害”——包括那些住院少于48小時(shí)的傷害。“這類(lèi)事件經(jīng)常發(fā)生，但由于未造成死亡或重傷，它們被掩蓋了，”一位NTSB資深氣象學(xué)家兼調(diào)查員告訴我，“我們每年只有約100名航空調(diào)查員處理1400起事故?！?/p>

如果說(shuō)NTSB統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)有一個(gè)教訓(xùn)，那就是：空乘人員從事著一項(xiàng)危險(xiǎn)的工作。當(dāng)飛機(jī)遭遇湍流時(shí)，飛行員和乘客通常已在座位上?？粘巳藛T往往仍在站立。他們占據(jù)了湍流所致重傷的近80%，而2001年的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，每發(fā)生一起此類(lèi)重傷，就有另外70名空乘人員受輕傷。近三分之一的情況下，他們完全不知道湍流即將來(lái)臨。

“當(dāng)時(shí)相對(duì)平靜，我們?nèi)嗽诤髲N房工作，”一位空乘人員在今年3月一份NTSB機(jī)組聲明中回憶了一起飛越菲律賓的航班，“一個(gè)小男孩走進(jìn)廚房要三明治零食。突然，毫無(wú)預(yù)兆地，晴空湍流襲來(lái)……一切都發(fā)生得太快了。我記得自己飛了起來(lái)，然后重重落下，撞到一輛餐車(chē)的一側(cè)，接著被向后拋出，重重平摔在廚房地板上。我的頭和背部重重砸在地板上，旁邊的小男孩也是如此。他落地時(shí)因劇痛和恐懼發(fā)出的尖叫聲至今仍困擾著我?！?/p>

事實(shí)證明，我穿越安第斯山脈的飛行是我一生中最平靜、最寧?kù)o的飛行之一。在返回圣地亞哥的途中，夕陽(yáng)西下，高聳的山峰無(wú)聲地從下方飄過(guò)，被染成琥珀色和紫色，如同玻璃底船下的珊瑚?！盁o(wú)法用言語(yǔ)形容，”一位來(lái)自圣地亞哥的空乘人員后來(lái)告訴我，“哪里還有這樣的山脈？”但她補(bǔ)充說(shuō)，一年前的一次安第斯飛行讓她深受震撼，以至于一段時(shí)間內(nèi)不敢再飛越那里。“我害怕了三個(gè)月，”她說(shuō)。另一位空乘人員堅(jiān)稱(chēng)自己根本不害怕湍流?！拔乙呀?jīng)超級(jí)習(xí)慣了，”她說(shuō)，接著補(bǔ)充道，“但我們不應(yīng)失去對(duì)湍流的恐懼。如果你太過(guò)習(xí)慣，就可能犯錯(cuò)。你可能會(huì)想，‘不，沒(méi)什么，’然后砰！”

三十年前，大氣科學(xué)家開(kāi)始注意到一個(gè)令人擔(dān)憂(yōu)的趨勢(shì)。他們知道，夏季風(fēng)暴引起的湍流會(huì)增加，因?yàn)楦鼰岣睗竦目諝馍仙纬煞e雨云。他們也清楚，冬季晴空湍流會(huì)增加，因?yàn)闃O地氣溫急劇下降而熱帶地區(qū)不變。這種溫差驅(qū)動(dòng)急流，當(dāng)它穿過(guò)較慢的氣團(tuán)時(shí)會(huì)產(chǎn)生湍流渦旋和風(fēng)切變。但在這些季節(jié)性波動(dòng)之上，似乎還有一個(gè)總體趨勢(shì)：地球大氣正變得更加粗糙。

這直觀上說(shuō)得通。近百年來(lái)，全球氣溫一直在上升。大氣中的熱量和能量越多，就越應(yīng)該更加湍流。但氣候往往挫敗預(yù)期。例如，如果極地氣溫上升幅度大于熱帶地區(qū)，兩者之間的溫差將減小，急流可能減緩。然而，平均而言，湍流似乎在各地都在增加。令人驚訝的是增幅之大。天氣數(shù)據(jù)顯示，1958年至2001年間，歐洲和北美的晴空湍流增加了40%至90%。英國(guó)大氣科學(xué)家保羅·威廉姆斯（Paul Williams）分析了1979年至2020年的衛(wèi)星、氣象氣球和飛機(jī)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似的增幅。威廉姆斯估計(jì)，如果二氧化碳排放持續(xù)不變，到本世紀(jì)中葉，北大西洋航線上中度或更強(qiáng)的晴空湍流可能增加高達(dá)170%。鮑勃·沙曼合著的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，來(lái)自風(fēng)暴和其他來(lái)源的湍流也可能幾乎翻倍。

飛機(jī)能承受多少湍流？每年，這個(gè)問(wèn)題都由一群被稱(chēng)為“颶風(fēng)獵人”的美國(guó)空軍和NOAA飛行員及研究人員提出并回答。該計(jì)劃非正式始于1943年，當(dāng)時(shí)約瑟夫·達(dá)克沃斯（Joseph Duckworth）中校飛入德克薩斯州加爾維斯頓附近的一場(chǎng)颶風(fēng)眼中。達(dá)克沃斯的飛行源于一場(chǎng)打賭，但該計(jì)劃此后承擔(dān)了更嚴(yán)肅的角色：報(bào)告颶風(fēng)發(fā)展情況并研究其內(nèi)部機(jī)制。去年，佛羅里達(dá)州安柏瑞德航空大學(xué)的氣象學(xué)家兼颶風(fēng)獵人喬舒亞·瓦德勒（Joshua Wadler）分析了自2004年以來(lái)每次NOAA颶風(fēng)飛行的湍流數(shù)據(jù)，以及20世紀(jì)80年代兩次著名的飛行。他測(cè)量了每次飛行在六個(gè)運(yùn)動(dòng)軸上的顛簸程度：滾轉(zhuǎn)、俯仰、偏航、縱蕩、橫蕩和垂蕩。（僅這些詞匯就足以引起眩暈。）然后他列出了有史以來(lái)最顛簸的飛行記錄。

瓦德勒自己最糟糕的飛行是2022年穿越颶風(fēng)伊恩（Ian）——那次飛行以其劇烈的左右搖晃而聞名。但那次飛行在他的榜單上排名第二。最顛簸的是1989年在巴巴多斯以東穿越颶風(fēng)雨果（Hugo）的飛行?！熬拖裨谄?chē)洗車(chē)房里坐過(guò)山車(chē)，”NOAA氣象學(xué)家弗蘭克·馬克斯（Frank Marks）最近告訴我，他曾飛越一百多場(chǎng)颶風(fēng)?！霸诓坏揭环职腌妰?nèi)，風(fēng)速增至每小時(shí)170英里。然后，就在我們即將進(jìn)入風(fēng)眼，前方開(kāi)始出現(xiàn)一點(diǎn)晴朗和陽(yáng)光時(shí)，有人說(shuō)，‘三號(hào)引擎冒火了！’我們心想，哦，糟了?！彼麄兊娘w機(jī)——一架名為“科米特”（Kermit）的洛克希德P-3 Orion——三號(hào)引擎失去動(dòng)力，下墜超過(guò)600英尺，險(xiǎn)些墜入大西洋。它拉出俯沖，重新爬升回風(fēng)暴風(fēng)眼。然后在那里盤(pán)旋約一小時(shí)，直到一架空軍飛機(jī)護(hù)送它穿過(guò)風(fēng)眼墻的一個(gè)薄弱點(diǎn)。

“科米特”及其姊妹機(jī)——另一架名為“豬小姐”（Miss Piggy）的P-3 Orion——自1976年以來(lái)已飛入數(shù)百場(chǎng)颶風(fēng)，從未丟失一名乘客。同期，美國(guó)空軍在其洛克希德WC-130飛機(jī)上執(zhí)行了數(shù)千次颶風(fēng)飛行，也未發(fā)生任何死亡事件。這兩種飛機(jī)均為軍用設(shè)計(jì)：馬克斯告訴我，P-3像飛行坦克；WC-130更像飛行谷倉(cāng)。商用噴氣機(jī)設(shè)計(jì)用于較輕任務(wù)，并試圖避開(kāi)颶風(fēng)。但在一個(gè)風(fēng)更大的世界里，它們將如何應(yīng)對(duì)？

“我與航空公司交談，他們意識(shí)到存在迫在眉睫的威脅，”保羅·威廉姆斯告訴我，“但這對(duì)他們來(lái)說(shuō)還很遙遠(yuǎn)。他們認(rèn)為那是幾十年后的事。真正注意到這一點(diǎn)的是設(shè)計(jì)師。他們現(xiàn)在設(shè)計(jì)的飛機(jī)到2050年仍將飛行，所以他們不能等待。這里有一點(diǎn)令人震驚的事實(shí)：適航設(shè)計(jì)和認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)基于20世紀(jì)60年代的湍流測(cè)量數(shù)據(jù)。合理的問(wèn)題是，這些標(biāo)準(zhǔn)是否仍然適用？到2050年它們是否仍適用？”

去年12月我訪問(wèn)波音設(shè)施時(shí)，公司正經(jīng)歷艱難時(shí)期。2018年和2019年墜毀的兩架737 MAX（造成全員遇難）均由同一故障傳感器導(dǎo)致：它不斷告訴飛行控制軟件將機(jī)頭向下傾斜。第二次事故后，F(xiàn)AA將整個(gè)737 MAX機(jī)隊(duì)停飛20個(gè)月。隨后，2024年，另一架該型號(hào)飛機(jī)又遇險(xiǎn)情。它在俄勒岡州波特蘭上空爬升至16,000英尺時(shí)，一側(cè)面板爆裂，在飛機(jī)左側(cè)留下一個(gè)大洞。艙內(nèi)壓力迅速下降，一名15歲男孩的襯衫被從背上撕裂。后來(lái)發(fā)現(xiàn)，該面板缺少四個(gè)本應(yīng)將其固定的螺栓。

“過(guò)去五到七年對(duì)我們個(gè)人來(lái)說(shuō)非常艱難，”運(yùn)營(yíng)副總裁達(dá)雷爾·拉爾森（Darrel Larson）告訴我。拉爾森在北達(dá)科他州的農(nóng)場(chǎng)長(zhǎng)大，身材瘦長(zhǎng)，舉止樸實(shí)。我們站在建造777的廠房地板上——這是世界上體積最大的工廠。它是一個(gè)巨大的開(kāi)放式機(jī)庫(kù)，長(zhǎng)三分之二英里，寬三分之一英里，被一排排玻璃墻辦公室分隔。下方有隧道系統(tǒng)，上方有軌道網(wǎng)絡(luò)，懸掛著能將八噸重引擎吊過(guò)地面的龍門(mén)起重機(jī)。工廠全天候運(yùn)轉(zhuǎn)，卻異常安靜。飛機(jī)主要由附近其他站點(diǎn)制造的模塊組裝而成，并按嚴(yán)格編排的順序拼接?？s膜包裝的飛機(jī)洗手間在周邊，旁邊是裝滿(mǎn)編號(hào)零件箱的手推車(chē)。這是世界上最復(fù)雜的樂(lè)高套裝。

批評(píng)者將公司最近的失誤歸咎于外包：約1200家供應(yīng)商為波音飛機(jī)設(shè)計(jì)和制造零部件?！拔覀兇_實(shí)存在一些問(wèn)題，”拉爾森說(shuō)，“但我們正在走出困境。我們無(wú)法足夠快地制造飛機(jī)?！彼麕易叩揭患芗磳惭b機(jī)翼的半成品777旁?！拔矣浀梦业谝淮螀⑴c機(jī)身對(duì)接，”他說(shuō)，“機(jī)械師鉆了大約800個(gè)孔，然后開(kāi)始檢查周?chē)拿善?。我?dāng)時(shí)想，這得花多長(zhǎng)時(shí)間?。　睓C(jī)翼必須以五千分之一到萬(wàn)分之一英寸的間隙與機(jī)身對(duì)接。然后用恰到好處的扭矩螺栓固定，使其即使在最嚴(yán)重的湍流中也能彎曲并保持牢固。在波音的壓力測(cè)試中，它們可彎曲近45度并彈回，經(jīng)受多年彎曲而無(wú)結(jié)構(gòu)疲勞。“這不是農(nóng)用設(shè)備，”拉爾森說(shuō)，“這是一個(gè)生命支持系統(tǒng)。在35,000英尺高空，你不能靠邊停車(chē)?！?/p>

如今，當(dāng)航班遭遇災(zāi)難時(shí)，幾乎從來(lái)不是我們擔(dān)心的那種方式。機(jī)翼不會(huì)在狂風(fēng)中斷裂。飛機(jī)不會(huì)被拋向山脈。自1952年首批付費(fèi)乘客乘坐商用噴氣客機(jī)（從倫敦飛往約翰內(nèi)斯堡）以來(lái)的七十年間，商業(yè)航班數(shù)量呈指數(shù)增長(zhǎng)，而死亡風(fēng)險(xiǎn)卻變得極小?！霸诿绹?guó)和歐盟的飛機(jī)上，致命傷害的概率為四千六百萬(wàn)分之一，”波音航空安全調(diào)查員雅各布·齊格告訴我。當(dāng)事故確實(shí)發(fā)生時(shí)，通常是由于人為錯(cuò)誤、地面碰撞或多種因素組合，包括在顛簸航班中簡(jiǎn)單走動(dòng)的行為。

飛機(jī)設(shè)計(jì)師已盡最大努力減輕痛苦。自20世紀(jì)30年代以來(lái)，機(jī)艙已從裸露金屬管中的柳條椅演變?yōu)槌錆M(mǎn)曲面、氛圍照明的繭狀空間?？諝獗患訅?，使飛行員能飛至更平穩(wěn)的天空。服務(wù)車(chē)用復(fù)合材料減輕重量，并配有內(nèi)置制動(dòng)器和防開(kāi)抽屜。如果飛機(jī)突然下墜，乘客座椅可承受16g的力；折疊座椅配有安全帶以固定機(jī)組人員。如果發(fā)生火災(zāi)，墻壁、座椅靠背和小桌板均由自熄聚合物制成，不會(huì)釋放有毒煙霧。地板燈將引導(dǎo)乘客穿過(guò)昏暗的過(guò)道，到達(dá)充氣展開(kāi)的逃生滑梯，通向地面或水面。

盡管如此，所有使機(jī)艙更安全的巧妙創(chuàng)新之外，飛行的經(jīng)濟(jì)學(xué)也可能使其更危險(xiǎn)。曾經(jīng)配備豪華躺椅和寬敞過(guò)道的飛機(jī)，如今每年搭載更多乘客。頭等艙乘客躺在帶內(nèi)置安全氣囊安全帶的平躺座椅上，而經(jīng)濟(jì)艙乘客則肩并肩、膝碰座椅靠背坐著，希望在風(fēng)暴中不撞到頭。2021年，F(xiàn)AA發(fā)布了一項(xiàng)關(guān)于緊急疏散的研究，結(jié)論是當(dāng)前機(jī)艙座位要求“可容納且不阻礙99%美國(guó)人口的撤離”。但去年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院、工程院和醫(yī)學(xué)院的一個(gè)審查小組發(fā)現(xiàn)該研究存在缺陷。FAA試驗(yàn)僅包括無(wú)身體限制的志愿乘客，且無(wú)人超過(guò)60歲。

“這是一個(gè)低利潤(rùn)行業(yè)，所以總是成本效益分析，”拉里·科恩曼在博爾德告訴我，“但年復(fù)一年，人們?nèi)栽谑軅??！笨贫髀J(rèn)為，防止受傷的最佳方法是完全避開(kāi)湍流?？罩薪煌ü苤茣?huì)通過(guò)天氣地圖或雷達(dá)系統(tǒng)警告飛行員任何風(fēng)暴。但對(duì)于晴空湍流，飛行員仍依賴(lài)已通過(guò)該區(qū)域的其他飛行員的報(bào)告——這對(duì)雙方都不滿(mǎn)意?！帮w行員是一個(gè)模擬、定性傳感器，”科恩曼說(shuō)，“他們被顛簸后說(shuō)，‘這是中度湍流。’但這意味著什么？”小型飛機(jī)上的劇烈顛簸在巨型噴氣機(jī)上可能只感覺(jué)是一兩次顛簸。或者飛行員可能忙于控制飛機(jī)而根本無(wú)法評(píng)論天氣?！暗鹊剿麄儓?bào)告時(shí)，事件早已發(fā)生在后方，”科恩曼說(shuō)，“因此位置也不夠準(zhǔn)確。”

湍流不必依賴(lài)口耳相傳。商用噴氣機(jī)有能力自動(dòng)測(cè)量并傳輸湍流數(shù)據(jù)——使用科恩曼90年代初在NCAR開(kāi)發(fā)的軟件——并將其轉(zhuǎn)發(fā)給其他飛行員。該軟件可免費(fèi)提供給航空公司，但大多數(shù)公司因發(fā)送和處理數(shù)據(jù)的成本以及與他人共享的顧慮而退縮?！敖痤~不大，但累積起來(lái)可觀，”沙曼告訴我，“很多人說(shuō)，‘等等，我們勉強(qiáng)維持運(yùn)營(yíng)，負(fù)擔(dān)不起額外十萬(wàn)的傳輸費(fèi)用！’而那些愿意付費(fèi)的公司則說(shuō)，‘為什么我要把數(shù)據(jù)分享給不付費(fèi)的人？’”目前，僅有約2000架飛機(jī)配備了該軟件——約占美國(guó)機(jī)隊(duì)的四分之一。

幾年前，科恩曼找到了繞過(guò)這個(gè)問(wèn)題的方法。在美國(guó)，由空中交通管制服務(wù)的商業(yè)航班（每天約27,000架次）必須傳輸其位置、高度和速度。通過(guò)追蹤這些傳輸和飛機(jī)隨時(shí)間的運(yùn)動(dòng)，科恩曼在NCAR開(kāi)發(fā)的新程序可以創(chuàng)建湍流發(fā)生的逐刻快照。FAA計(jì)劃今年測(cè)試該程序。結(jié)合NCAR早期的軟件、沙曼的預(yù)報(bào)模型以及地面雷達(dá)陣列的數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)有望開(kāi)始為飛行員提供所需的提前預(yù)警?！斑@就是我的未來(lái)，”科恩曼說(shuō)，“所有這些操作將整合成一個(gè)無(wú)縫網(wǎng)絡(luò)。飛行員無(wú)需與空中交通管制通話(huà)問(wèn)‘我該上升還是下降？’他們只需看到一個(gè)帶有彩色編碼航跡的顯示屏，就能看出幾千英尺上方情況更好。”

只有一個(gè)障礙：該系統(tǒng)仍需“小白鼠”。即使最好的天氣模型也無(wú)法精確預(yù)測(cè)晴空湍流的發(fā)生位置。因此，NCAR程序繼續(xù)依賴(lài)已被顛簸的飛機(jī)的第一手報(bào)告。新技術(shù)可能在未來(lái)幾年改變這一狀況。配備激光雷達(dá)傳感器的飛機(jī)——利用激光探測(cè)比雷達(dá)更細(xì)微的粒子——甚至可在無(wú)云天空探測(cè)到湍流。但激光雷達(dá)系統(tǒng)仍過(guò)于笨重昂貴，無(wú)法裝入飛機(jī)鼻錐。政府和航空業(yè)在投資改善方面進(jìn)展緩慢。目前，飛向湍流的航班最佳希望或許是編程飛機(jī)自身來(lái)“順應(yīng)顛簸”。

“這有點(diǎn)像‘選擇你自己的冒險(xiǎn)’，”波音飛行控制部門(mén)技術(shù)研究員瑞安·佩蒂特（Ryan Pettit）告訴我。我們坐在多功能模擬器駕駛艙的飛行員座位上。從內(nèi)部看，它像一架777的駕駛艙，配有成排的儀表、開(kāi)關(guān)和數(shù)字屏幕，透過(guò)擋風(fēng)玻璃可見(jiàn)雷尼爾山。從外部看，它像一個(gè)巨大的獨(dú)眼機(jī)器人：一個(gè)艙室架在三條兩層樓高的機(jī)械腿上。在數(shù)月追逐湍流的過(guò)程中，我在商業(yè)航班上最接近湍流的經(jīng)歷是在德克薩斯州，當(dāng)時(shí)一架雷暴在我飛機(jī)準(zhǔn)備降落在奧斯汀時(shí)襲來(lái)?！案魑唬磥?lái)前一小時(shí)四十五分鐘會(huì)很平穩(wěn)，”我們離開(kāi)紐約時(shí)機(jī)長(zhǎng)警告道，“之后就走下坡路了。”但這個(gè)模擬器絕非不可靠。它是按需提供的湍流。

佩蒂特和他的同事保羅·斯特雷弗林（Paul Strefling）坐在我們中間的飛行員座位上，他們是從事乘坐質(zhì)量工程的工程師。他們的工作是編程飛機(jī)尾部和機(jī)翼的可動(dòng)部件——方向舵、升降舵以及近二十多個(gè)副翼、襟副翼和擾流板——以便在遭遇湍流時(shí)自動(dòng)平滑飛行。為了獲取模擬器數(shù)據(jù)，他們的團(tuán)隊(duì)駕駛?cè)叽绮ㄒ魢姎鈾C(jī)在落基山脈上進(jìn)行研究飛行。他們搜尋粗糙空氣，然后像賽道上的賽車(chē)手一樣反復(fù)穿越。他們使用飛機(jī)傳感器記錄每一次顫動(dòng)和震動(dòng)，然后下載到模擬器計(jì)算機(jī)中。我們所在的駕駛艙可替換為737或787的駕駛艙，并根據(jù)這些飛機(jī)的尺寸和形狀重新編程湍流。然后，只需隔壁控制室切換開(kāi)關(guān)，艙室就會(huì)在其活塞腿上搖晃滾動(dòng)，如同癲癇發(fā)作。

佩蒂特說(shuō)，陷入湍流的飛機(jī)既作為一個(gè)整體移動(dòng)，也作為柔性結(jié)構(gòu)移動(dòng)：“飛機(jī)彎曲和扭曲的方式之多令人震驚?！睘榱搜a(bǔ)償所有這些顛簸和扭曲，飛行控制軟件使用飛機(jī)傳感器計(jì)算風(fēng)的力量和方向。然后移動(dòng)機(jī)翼和尾部的襟翼以抵消壓力?！凹僭O(shè)飛機(jī)像一把尺子一樣彎曲，”佩蒂特說(shuō)，“升降舵”——尾部的水平臺(tái)面——“可以移動(dòng)以對(duì)抗這種彎曲?；蛘叻较蚨鏁?huì)阻止其左右移動(dòng)?！比绻w機(jī)上揚(yáng)，擾流板可將其壓下；如果下墜，機(jī)翼襟翼可將其抬升；如果開(kāi)始滾轉(zhuǎn)，副翼可使船體復(fù)位。

控制室傳來(lái)聲音確認(rèn)我們已扣好五點(diǎn)式安全帶。隨后演示開(kāi)始：“三、二、一，現(xiàn)在?！瘪{駛艙猛然一動(dòng)，我們開(kāi)始上下顛簸。它模擬的是在愛(ài)達(dá)荷州和蒙大拿州記錄的中度湍流風(fēng)。但控制室將風(fēng)的垂直和橫向力分離，使我能單獨(dú)感受它們?，F(xiàn)在我們正被垂直力顛簸著，有點(diǎn)有趣——像騎木馬。接下來(lái)是橫向運(yùn)動(dòng)。佩蒂特后來(lái)告訴我，它們強(qiáng)度只有前者一半，但感覺(jué)加倍不適——緩慢、暈船般的波浪如同海浪。但最糟糕的無(wú)疑是同時(shí)具有垂直和橫向的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)控制室編程駕駛艙重現(xiàn)完整湍流時(shí)，穩(wěn)定的波浪突然變得混亂、失衡、完全不可預(yù)測(cè)。一兩下沖擊，奇怪的停頓；一點(diǎn)側(cè)向抽動(dòng)，然后底部塌陷。

“湍流的訣竅在于它全部混雜在一起，”佩蒂特事后說(shuō)，“當(dāng)飛機(jī)以那種面條狀彎曲時(shí)，你的身體也在彎曲。它設(shè)計(jì)用于垂直承載你的重量。但如果你在座位上，你可能以某一頻率左右移動(dòng)，而在更高頻率下，你的頭朝一個(gè)方向，身體朝另一個(gè)方向。這更容易引發(fā)暈動(dòng)癥。還存在一個(gè)頻率，你的眼睛開(kāi)始抖動(dòng)，再也無(wú)法聚焦?！?/p>

我們又運(yùn)行了幾次測(cè)試——我一直讓他們加大強(qiáng)度——但結(jié)果大致相同。每組波浪后，控制室會(huì)重復(fù)測(cè)試，只不過(guò)這次開(kāi)啟了湍流阻尼軟件。當(dāng)運(yùn)動(dòng)僅為垂直或橫向時(shí)，效果顯著：大浪變小浪。但當(dāng)運(yùn)動(dòng)合并時(shí)，阻尼似乎幾乎沒(méi)有區(qū)別。斯特雷弗林向我保證，整體運(yùn)動(dòng)減少了，軟件緩解了一些顛簸。但突然的沖擊和下墜依然存在，你仍然無(wú)法預(yù)見(jiàn)它們。

“這是我一直難以解釋的事情，”斯特雷弗林說(shuō)，“有時(shí)你會(huì)遇到具有多種模式的混沌事件突然凝聚，這些東西真的很難阻尼和控制。這讓我內(nèi)心深處感到困擾，因?yàn)槲覠o(wú)法改進(jìn)它們。你知道，我已為此工作了十多年。我將永遠(yuǎn)不停止這項(xiàng)工作。我將永遠(yuǎn)為之努力。”

第二天當(dāng)我從西雅圖起飛時(shí)，天空烏云翻滾，預(yù)示降雨。政府停擺已結(jié)束，但大氣似乎仍可疑地缺乏監(jiān)控。國(guó)家氣象局失去了約600名員工；FAA短缺超過(guò)3000名空中交通管制員；甚至有傳言要徹底解散NCAR。白宮管理與預(yù)算辦公室主任拉塞爾·沃特（Russell Vought）稱(chēng)該研究中心為“全國(guó)最大的氣候恐慌主義來(lái)源之一”。

盡管如此，當(dāng)輪到我們的飛機(jī)起飛時(shí)，起飛依然令人振奮——低沉的轟鳴和上升的嗡嗡聲，平穩(wěn)脫離和突然升空，然后穿越云層沖入刺眼的藍(lán)天。飛行就是懸浮于不信之中。在零下溫度、稀薄空氣中以亞音速疾馳，距地球35,000英尺，你別無(wú)選擇，只能相信大氣不會(huì)殺死你。相信你登上的巨型機(jī)器不會(huì)解體。一架波音777由三百多萬(wàn)部件組成，其中許多對(duì)保持其升空至關(guān)重要。而大氣擁有更多無(wú)數(shù)活動(dòng)部件。正如法國(guó)航空先驅(qū)皮埃爾 - 喬治·拉特科埃爾（Pierre-Georges Latécoère）在1918年所說(shuō)：“我重新做了所有計(jì)算，它們證實(shí)了專(zhuān)家所說(shuō)的：這行不通。只有一件事可做：讓它行得通?！?/p>

我們對(duì)湍流的恐懼是對(duì)這一不可思議壯舉的自然但不成比例的反應(yīng)。我們對(duì)它的反應(yīng)如同風(fēng)本身一樣混沌且非線性?！斑\(yùn)行幾秒鐘的模擬并使其稍好一些很容易，”佩蒂特說(shuō)，“但如果你在飛行中遭遇一兩個(gè)小時(shí)的中度湍流，焦慮會(huì)逐漸累積。過(guò)了一會(huì)兒，我會(huì)想，調(diào)轉(zhuǎn)飛機(jī)，我想回家。我不再去夏威夷了?！??

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