2024年5月21日緬甸上空的強烈湍流事件

2024年5月28日

梁恩瑜、張冰、郝孟騫

新加坡航空 SQ321 航班於2024年5 月 20 日從倫敦起飛前往新加坡，但在5 月 21日途經緬甸上空時遭遇強烈湍流，需要緊急降落曼谷。據媒體報導事件中有一人死亡，多人受傷。

利用廣播式自動相關監視（ADS-B）數據 [1] 的初步分析顯示，在5 月 21 日 協調世界時 07:50 左右，SQ321航班在緬甸伊洛瓦底三角洲上空，約北緯16.5度，東經95.2度的37,000英尺高空遭遇強烈湍流（圖一）。 數據顯示事件發生前大部分時間飛行高度變化不大，但在協調世界時 07:50左右垂直速度出現很大的波動，伴隨有較大的垂直加速度。垂直加速度均方根 (RMSVA) 的5 秒移動平均值的峰值超過 0.4g（圖二），明顯超過了表示強烈湍流的 0.3g 閾值 [2]。

圖一：SQ321的飛行路線及遭遇強烈湍流時的分析位置（以紅十字標記）（航線資料來源：Flightradar24[1]）

圖二：RMSVA（左軸，單位為g）的時間序列圖表，峰值位出現於協調世界時 07: 50 附近。 右軸顯示飛機的高度（飛行高度層，”200” 即為20,000英尺）

大氣湍流有不同類型，其中包括對流湍流、晴空湍流 (CAT) 和其他湍流。從衛星觀測可看到接近湍流出現時該區有成熟的對流雲團，部分呈現過衝雲頂特徵（圖三）。衛星動畫則清楚顯示緬甸伊洛瓦底江三角洲上空對流雲團迅速發展的過程（動畫一）。 同時，閃電定位數據也顯示同一時間該地區有活躍的閃電活動（圖四）。 根據以上觀測，這次遭遇的強烈湍流有機會與對流湍流（convectively induced turbulence, CIT）有關 ，可能是雲內CIT或是雲外CIT（亦稱近雲湍流near-cloud turbulence, NCT）（圖五）。

圖三：協調世界時 5月21日07時50分日本氣象廳向日葵9號衛星影像的衛星雲分析，不同顏色代表對流雲的不同發展階段

動畫 一：從 協調世界時 06時30 分到 08時20 分向日葵9號衛星的圖像動畫。 顏色變紅表示對流雲團的雲頂不斷增高，代表對流越趨旺盛

 

圖四：協調世界時 07時45分至07時50分之間偵測到的閃電位置

圖五：對流雲附近湍流可能產生及傳播機制的示意圖

香港天文台一直積極進行關於航空湍流和顯著對流的研究，希望不斷加強向航空公司提供的航路危險天氣資訊服務，確保飛行安全。香港天文台最近開發了一套系統，將衛星臨近預報系統的輸出與數值天氣預報模型的輸出融合在一起，提供無縫的顯著對流預報產品 [3]。 圖六的8 小時顯著對流預報顯示伊洛瓦底江三角洲會有強烈對流雲團產生（黃色），與動畫1中的實際衛星觀測結果相符。此外，香港天文台亦利用深度學習模式從經過高通濾波（high-pass filtered）處理的衛星影像中自動偵測大氣重力波 [4]。圖七的衛星影像顯示自動偵測模型可成功以黃色標識出該區域上空有對流引起的湍流 (CIT) 的跡象。

圖六：由協調世界時 5月21日0時初始化的顯著對流預報，預測協調世界時 5月21日8時的對流清況 (8小時預測結果)

圖七：協調世界時 5月21日07時50分高通濾波的向日葵9號衛星影像。黃色顯示的區域表示有對流引起的湍流

總括來說，初步分析顯示新加坡航空SQ321航班遭遇造成人員傷亡的強烈湍流，可能屬於對流引起的湍流[*]。最新的研究[5]表明，在氣候變化的影響下，未來全球發生的湍流會出現得更頻繁，強度亦有所加劇。在撰寫本文時，已發生了另一宗湍流事件。卡塔爾航空QR017 航班於 5 月 26 日從多哈飛往都柏林的途中遇上強烈湍流，造成人員受傷。故此，儘管在巡航高度（31,000 至 38,000 英尺左右）飛行時通常都感覺相當平穩及安全，機上乘客就座時都應盡量繫好安全帶，以防備大氣中不同形式的湍流，確保安全。天文台將繼續積極與航空公司合作，透過電子飛行包向機組人員提供最新的天氣資訊，進一步提升航空安全和效率。

參考：

[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

[*] 事件仍在調查中，人員傷亡的確實原因仍言之尚早。