乘坐飞机在万米高空中，我们常因窗外的晴空万里而感到安心。当我们坐得好好的，飞机突然摇晃颠簸，明明没有云层遮挡，为何还会遭遇颠簸？

飞机飞在大气层的哪个位置？

首先，我们要知道大气层分几层，科学家把大气层一共分为五层：

对流层（0-10km左右）

位于大气层最底部的一层，是地球大气层中密度最大的一层；

平流层（10-50km左右）

平流层中的气温随着高度的增加，温度增加，从而使得平流层大气上热下冷，空气的对流运动较弱，以平流运动为主；

中间层（50-85km左右）

这一层大气温度随高度而逐渐降低，至85千米高度温度最低，约为-90℃；

热层（80-800km左右）

中间层以上的一层称为热层，温度再次逐渐升高；

散逸层（800-2000或者3000km左右）

 

大气层划分 来源：中国国家地理

我们平常乘坐的客机飞行高度是 6800-8000 米之间，这里的气流以水平平流为主，大气稳定、垂直运动微弱，飞机脱离了对流层的“漩涡”，进入了平流层的 “安全区”。但起飞和降落阶段，飞机必须穿越对流层底部的大气边界层，而这里是正交碰撞现象的高发区。

为何晴空万里，飞机也会颠簸？

飞机能留在空中不掉下来，主要靠的是空气的升力，机翼形状经过精心设计后，只要到达一定速度，就可以让机翼上下产生足够的气压差，进而产生空气的托举力，托着飞机飞起来。

 

飞机穿行的空气本质上是流动的流体，当某些因素扰乱了空气的均匀流动，就会形成湍流，从而引起飞机的颠簸。

动力湍流

由空气动力作用产生的扰动，主要出现在低空，这种扰动可以延伸到飞机的飞行高度，引起颠簸，尤其是在起飞或降落阶段最常遇见。

 

动力湍流引发飞机颠簸  来源：力学科普

此外，飞机在穿越不同风速的风层交界时（例如锋面附近），也可能遇到风切变，导致突如其来的晃动。

热力湍流

主要由地表加热引起的垂直气流造成，常发生在晴朗的白天，通常在低空较明显，高空相对较弱。

 

热力湍流示意图 来源：力学科普

当阳光加热地面时，地表温度升高，空气受热膨胀上升，形成对流。而不同区域地表加热不均，就会导致上升气流强度差异，从而产生紊乱。尤其是白天气温较高的地区，飞机飞入这些热力扰动区域时，也会有颠簸感。这类湍流通常在低空较明显，高空相对较弱。

晴空湍流

是一种在高空、无雷雨云、无视觉征兆下发生的湍流，通常出现在对流层顶部，最容易发生在喷射气流边缘，且多发生在飞行巡航阶段。

 

晴空颠簸区域的形成 来源：力学科普

相比雷雨云中湍流，晴空湍流更难预测。雷达系统可以探测云层中的水滴和冰晶，帮助飞行员避开雷暴。晴空湍流区域往往无云、无雨、无电闪雷鸣，甚至天气晴朗。

与高空中的风切变有关

风切变指的是风速或风向在不同高度或位置上发生突变，当风速达到一定强度时，便会使风向的角度发生，突如其来的风速方向改变让飞机仿佛被“推了一把”，从而产生颠簸。

 

风切变 来源：力学科普

当风切变出现在空气稳定性较差的区域时，还会叠加形成空气波动和涡旋，导致更强烈的扰动。

喷射气流的扰动

喷射气流是高空中高速流动的狭窄空气带，风速可以达到每小时200到400公里，通常存在于对流层顶和对流层与平流层的交界处，环绕地球运行。

 

高空中常见的喷射气流：极地喷射气流、副热带喷射气流 来源：力学科普

飞机为了节省燃油，往往选择沿着或穿越喷射气流飞行，但喷流的边界区域空气流速变化剧烈，气流之间存在强烈剪切，当飞机进入这些风速急变的区域时，便会遭遇突如其来的颠簸。

遭遇颠簸怎么办？

遇有颠簸，应回座位坐好，立即系好安全带，听从乘务员的安全指令。如果离座位较远，应立即蹲下，抓住旁边可固定的物体；

颠簸时千万不要开启行李架，以免行李砸伤；

最最最重要的是，一定要全程系好安全带！