2024年5月21日缅甸上空的强烈湍流事件

2024年5月28日

梁恩瑜、张冰、郝孟骞

新加坡航空 SQ321 航班于2024年5 月 20 日从伦敦起飞前往新加坡，但在5 月 21日途经缅甸上空时遭遇强烈湍流，需要紧急降落曼谷。据媒体报导事件中有一人死亡，多人受伤。

利用广播式自动相关监视（ADS-B）数据 [1] 的初步分析显示，在5 月 21 日 协调世界时 07:50 左右，SQ321航班在缅甸伊洛瓦底三角洲上空，约北纬16.5度，东经95.2度的37,000英尺高空遭遇强烈湍流（图一）。 数据显示事件发生前大部分时间飞行高度变化不大，但在协调世界时 07:50左右垂直速度出现很大的波动，伴随有较大的垂直加速度。垂直加速度均方根 (RMSVA) 的5 秒移动平均值的峰值超过 0.4g（图二），明显超过了表示强烈湍流的 0.3g 阈值 [2]。

图一：SQ321的飞行路线及遭遇强烈湍流时的分析位置（以红十字标记）（航线资料来源：Flightradar24[1]）

图二：RMSVA（左轴，单位为g）的时间序列图表，峰值位出现于协调世界时 07: 50 附近。 右轴显示飞机的高度（飞行高度层，”200” 即为20,000英尺）

大气湍流有不同类型，其中包括对流湍流、晴空湍流 (CAT) 和其他湍流。从卫星观测可看到接近湍流出现时该区有成熟的对流云团，部分呈现过冲云顶特征（图三）。卫星动画则清楚显示缅甸伊洛瓦底江三角洲上空对流云团迅速发展的过程（动画一）。 同时，闪电定位数据也显示同一时间该地区有活跃的闪电活动（图四）。 根据以上观测，这次遭遇的强烈湍流有机会与对流湍流（convectively induced turbulence, CIT）有关 ，可能是云内CIT或是云外CIT（亦称近云湍流near-cloud turbulence, NCT）（图五）。

图三：协调世界时 5月21日07时50分日本气象厅向日葵9号卫星影像的卫星云分析，不同颜色代表对流云的不同发展阶段

动画 一：从 协调世界时 06时30 分到 08时20 分向日葵9号卫星的图像动画。 颜色变红表示对流云团的云顶不断增高，代表对流越趋旺盛

 

图四：协调世界时 07时45分至07时50分之间侦测到的闪电位置

图五：对流云附近湍流可能产生及传播机制的示意图

香港天文台一直积极进行关于航空湍流和显著对流的研究，希望不断加强向航空公司提供的航路危险天气资讯服务，确保飞行安全。香港天文台最近开发了一套系统，将卫星临近预报系统的输出与数值天气预报模型的输出融合在一起，提供无缝的显著对流预报产品 [3]。 图六的8 小时显著对流预报显示伊洛瓦底江三角洲会有强烈对流云团产生（黄色），与动画1中的实际卫星观测结果相符。此外，香港天文台亦利用深度学习模式从经过高通滤波（high-pass filtered）处理的卫星影像中自动侦测大气重力波 [4]。图七的卫星影像显示自动侦测模型可成功以黄色标识出该区域上空有对流引起的湍流 (CIT) 的迹象。

图六：由协调世界时 5月21日0时初始化的显著对流预报，预测协调世界时 5月21日8时的对流清况 (8小时预测结果)

图七：协调世界时 5月21日07时50分高通滤波的向日葵9号卫星影像。黄色显示的区域表示有对流引起的湍流

总括来说，初步分析显示新加坡航空SQ321航班遭遇造成人员伤亡的强烈湍流，可能属于对流引起的湍流[*]。最新的研究[5]表明，在气候变化的影响下，未来全球发生的湍流会出现得更频繁，强度亦有所加剧。在撰写本文时，已发生了另一宗湍流事件。卡塔尔航空QR017 航班于 5 月 26 日从多哈飞往都柏林的途中遇上强烈湍流，造成人员受伤。故此，尽管在巡航高度（31,000 至 38,000 英尺左右）飞行时通常都感觉相当平稳及安全，机上乘客就座时都应尽量系好安全带，以防备大气中不同形式的湍流，确保安全。天文台将继续积极与航空公司合作，透过电子飞行包向机组人员提供最新的天气资讯，进一步提升航空安全和效率。

参考：

[1] Flightradar 24 data: https://www.flightradar24.com/blog/wp-content/uploads/2024/05/Flightradar24_SQ321_Granular_Data.csv

[2] Sharman R. (2016). Nature of Aviation Turbulence. In: Sharman R., Lane T. (eds) Aviation Turbulence. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-23630-8_1

[3] ICAO APAC MET/R WG/12 WP/08: Aviation Research and Development Project Phase 2 (AvRDP-2) https://www.icao.int/APAC/Meetings/2023METRWG12/WP08_A.I.4_HKG_AVIATION-RESEARCH-AND-DEVELOPMENT-PROJECT-PHASE-2-(AvRDP-2).pdf

[4] Development of deep learning model for auto-detection of atmospheric gravity waves https://www.hko.gov.hk/en/aviat/outreach/40th/detect-atm-gravity-waves.htm

[5] Kim, SH., Kim, JH., Chun, HY. et al. Global response of upper-level aviation turbulence from various sources to climate change. npj Clim Atmos Sci 6, 92 (2023). https://doi.org/10.1038/s41612-023-00421-3

[*] 事件仍在调查中，人员伤亡的确实原因仍言之尚早。