看不見的晴空亂流─日本

「咚」的一聲,傑森‧華勒斯把繫緊安全帶的燈號打開,不到一會兒的時間,飛機就開始搖晃了起來。「各位貴賓,我們即將通過一段較不穩定的氣流,請回到座位上並將您的安全帶繫妥。」座艙長透過廣播系統向乘客說明,並將所有餐車關好上鎖,接著一一確認所有乘客已繫緊他們的安全帶。

 

此時是台北時間凌晨三點,機長華勒斯駕駛的七四七客機由台灣桃園機場起飛前往美國西雅圖,途中經過日本上空遭遇到亂流,諾大的機身在天空中看起來就像是迎風破浪前進的小船,從駕駛艙的窗戶向三十公尺的翼尖看去,隨著氣流上下不停的擺動,著實令人不安。

 

「遇到亂流是每趟飛行必經歷的過程,」華勒斯說,「尤其是起飛降落階段,所以一定要乘客待在坐位上並把安全帶繫緊。」距離地面越近,空中交通越擁擠,因此要避開雲層而偏移航道的危險性更大,飛機越有機會遭遇亂流。「在亂流的天氣下,我們的工作壓力更大,」華勒斯嘆了口氣說,「要顧及乘客的舒適性,又要讓飛機保持在安全隔離路線上,真的是很難,而避開其它飛機的責任只能落在有雷達監視的航管員手上。」

 

亂流產生的原因有兩種,一個是因為空氣對流旺盛所產生的積雨雲,飛機穿越雲層時被上下擾動的氣流所影響,飛行員透過肉眼或是氣象雷達都可以偵測到,所以可以及早避開;另一種是非雲層所產生的亂流,飛行員無法以目視雲層來判斷亂流的產生,又稱為晴空亂流(Clear Air Turbulence)。

 

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看起來愈美麗的事物,實際上愈充滿危機。「小時候抬頭仰望天空,看見瞬間變化莫測的雲朵,」華勒斯回憶,「軟軟綿綿的像極了棉花糖,非常漂亮。」然而隨著能量的累積,空中的雲朵可以瞬間變成可怕的怪物,特別是夏日午後地面吸收太陽的熱能後,水份不斷地蒸發形成水蒸氣,不穩定的空氣將這些水蒸氣能量抬升至高空後,累積變成一團巨大且濃厚的積雨雲。「在地面上,只感覺天色因雲層增厚擋住陽光而越來越暗,」華勒斯說,「但是從空中看起來,這些一朵朵高聳簇立的積雨雲就好像是堅硬的城牆一般,擋住前方的去路。」

飛行越接近赤道的航線,例如東南亞,更有機會遭遇積雨雲。還好現代科技的民航機都有裝置氣象雷達,即使完成看不到外面,飛行員還是可以倚賴雷達回波來判定積雨雲的位置,左右偏移航道來避開雲層。「這是飛東南亞航線最特別的地方,我們僅需要用兩根手指左轉或右轉航向按鈕,即可輕鬆控制三百多噸的七四七客機美妙且穩重地左右穿梭在雲層之間。」華勒斯繼續說,「如果一路都能順利避開雲層亂流,讓坐在後面的乘客能舒適地休息或是安心地觀看電影,一點也不知道外面的惡劣天氣,是我們最有成就感的工作。」

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(感謝Dominic Lu提供的照片)

一般而言,所有的天氣現象都發生在對流層,超過對流層頂後的平流層大都是平靜且穩定的氣流,而對流層頂的高度大約是三萬六千呎,剛好是現代民航機的巡航高度,超過這個高度後就不再有天氣現象影響飛行。不過越接近赤道地區,對流層頂越高,尤其在夏季午後的東南亞航線,地面溫度高加上熱對流旺盛,積雨雲常常會超過四萬呎,比一般民航機飛行高度還高,如何避開雲層也就成為飛行員在巡航階段最重要的工作。

 

「然而另一種看不見的晴空亂流才是飛機的隱形殺手,」華勒斯說,「這種亂流無法以肉眼目視或用儀器偵查,只有飛機開始晃動的時候,我們才會知道身處亂流區域。」造成晴空亂流的原因很多,例如像是噴射氣流周圍的風切、風吹過山岳形成的山岳波或是飛機飛過造成擾動的尾流等,特別是噴射氣流的影響。

 

橫越太平洋的路線選擇與噴射氣流的位置相關,朝東飛行,選擇靠近噴射氣流的中心,乘風前進,相反的,朝西方飛行則避開噴射氣流。由於太平洋中間毫無導航電台與雷達,所以日本與美國的航管單位根據每天預測的氣象資訊與噴射氣流的位置,來決定越洋飛行的路線。「北太平洋的航路有兩種,其一是每日會更改的隨機航路,稱為PACOT。」華勒斯解釋,「這種航路沒有固定的航點,通常是直接飛越特定的經、緯度,每次選的航點都不同;而另一種航路是固定的,稱為NOPAC,一共有五條航路連接於日本與美國阿拉斯加之間。」

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拜科技之賜,七四七飛機上一共有兩套衛星導航系統,即使在無地面導航設施的太平洋上,還是可以精準地飛在航路上,飛行員只要在地面起飛前,將航點資料輸入飛行電腦裡,巡航時自動駕駛系統會保持在航路中央,飛行員只要隨時監控即可。「超過百分之九十的飛行時間,都是使用自動駕駛,」華勒斯坦誠,「只有起飛降落階段,才會手動操縱飛機。」

jet_Stream華勒斯從預報的航路天氣圖上知道,他們已經進入中度亂流的區域,今天晚上的噴射氣流極強,核心的風速高達每小時兩百公里。「水能載舟、亦能覆舟。」他說,「日本上空有一道噴射氣流一直延伸至北美,取道這條高速氣流,可以縮短航程和節省燃油,不過也很容易受到噴射氣流周圍的亂流影響,氣流極不穩定。」噴射氣流是圍繞地球的強而窄的高速氣流帶,集中在對流層頂或平流層,在中高緯西風帶內由西往東吹,其水平長度達上萬公里,寬數百公里,厚數公里,接近核心氣流區域具有強大的水平風切變和垂直風切變,就是最常見的晴空亂流發生的地方。

 

 

這種晴空亂流無法目視或以儀器偵查,只能透過氣象圖來預測可能發生的地點,即使預測的位置非常精確,還是無法避免經過亂流區域。橫越在太平洋上的飛機,是沒有雷達監視的,所以要飛在同一條航路上,配合左右高度與前後時間的隔離,才能確保飛行安全。「起飛前早已按照飛行計畫將航路一一輸入電腦,飛行員是不能想怎麼飛就怎麼飛的。」華勒斯坦誠,「飛行不是想像中那麼的浪漫,自從儀器飛行以來,就失去了自由自在、遨遊天際的樂趣。」

CAT「改變飛行高度是最好的辦法,」華勒斯解釋,「只要離開噴射氣流的區域,就可以減少亂流的影響。」噴射氣流是一道扁平狀的氣流,上下厚度約幾千呎,所以最快離開亂流的方式就是上升或下降高度,離開氣流的核心區域。「此外,打開繫緊安全帶的指示燈,」他說,「確認所有乘客坐下並繫好安全帶以避免突然的上下晃動而造成受傷。」晴空亂流之所以可怕,就是完全沒有徵兆且晃動的程度有可能如雲霄飛車般,飛機瞬間下降幾百呎又陡然上升,若是沒有繫緊安全帶的話,會被拋到飛機天花板後再重重落下,或是被未固定好的餐盤、杯子砸傷。

 

台北時間凌晨五點,飛機持續搖晃一陣子之後,開始平穩下來,七四七客機已離開亂流最嚴重的區域,繼續朝西雅圖前進。遠方第一道透亮耀眼的曙光灑入駕駛艙裡,讓機長華勒斯的雙眼幾乎睜不開,此時飛機正通過國際換日線,他的輪休時間已到,不過一會兒,巡航機長即將來接班,換他去休息。

 

離開駕駛艙後,他來到幾乎全暗的客艙內,看著熟睡中的乘客,華勒斯很滿意。「乘客能安穩地在座位上休息,」他說,「或愉快地享受餐點,或專注地觀賞電影,是我這趟飛行最高興的事。」十分鐘後,華勒斯躺在駕駛艙後方有兩張床的艙房內,逐漸進入夢鄉。

 

 

後記:

 

感謝天恩師德、上帝保佑,在我三年的飛行生涯裡,從未遭遇非常嚴重的亂流,也因此我在寫這篇文章時花了最多時間構想,因為一直無法寫出身歷其境的感覺。遭遇亂流是每趟飛行無可避免的經歷,尤其是飛越日本上空時,最常見到的就是晴空亂流,即使起飛前我們早已知道可能的亂流區域,還是無法精確預測,所以常常會發生「繫緊安全帶燈號打開時,氣流反而平穩;一旦關掉繫緊安全帶燈號,卻又開始搖晃了起來」的窘境。

 

透過傑森‧華勒斯的故事,除了介紹亂流形成的原因之外,也讓大家知道要機長精準地預測晴空亂流可能發生的時間、位置,在真實世界裡極不容易,我們能做到的只是提前做好準備並且隨機應變,做最保守的決策與最安全的處置,希望大家能體諒,也希望我與我的機師朋友們未來的飛行都能一切平安、順利。

 

最後感謝我的機師朋友Dominic Lu所提供的氣象雷達與天空雲層的照片,讓這篇文章更加精采。