根据今天发表在该杂志上的一项研究，乘飞机的乘客将面临越来越颠簸的旅程。气候变化正在改变急流，使严重的湍流更有可能发生。这项研究建立在早期研究的基础上，早期研究发现气候变化会导致飞机颠簸。这项新研究的独特之处在于，它量化了不同种类的湍流会增加多少——轻微湍流增加59%，中度湍流增加94%，严重湍流增加149%。
对于四分之一害怕坐飞机的美国人来说，任何拥挤都可能被认为是严重的。但就像地震一样，湍流也是有等级的。一种是轻的，足够轻到乘客可能注意不到;三种是中度的，或者足够挤一杯酒;五种是严重的，七种是极端的。
该研究的作者、英国雷丁大学的大气科学家保罗·威廉姆斯说:“从定义上讲，任何高于5的物质都比重力强。”“这意味着，任何没有系上安全带的东西都有可能被投射到飞机内部。这也包括乘客。”
摇，摇，但不摇
当以一种速度运动的气团遇到另一种以不同速度运动的气团时，就会发生湍流。会议导致气流突然改变，导致空气无序流动。这有点像在一个风特别大的日子里走在街上，被四面八方的风吹来吹去。因此，一架进入紊流空气中的飞机，其左翼可能被向上的阵风击中，导致飞机向右倾斜。同样，如果两个机翼突然被向下的阵风击中，整架飞机可能会下降一点，这对机舱内的任何人都不是好事。
去年10月，新西兰航空公司一架从胡志明飞往奥克兰的航班遭遇了严重的湍流，两名机组人员受重伤后被迫返航。同年，捷蓝航空(JetBlue)一架从波士顿飞往萨克拉门托(Sacramento)的航班遭遇气流，导致22名乘客和2名机组人员被送往医院，被迫意外降落。2015年，加拿大航空一架从多伦多飞往上海的航班遭遇颠簸，导致21人受伤。飞机在阿尔伯塔省卡尔加里紧急降落。2014年，美国联合航空公司(United Airlines)一架从丹佛飞往蒙大拿州比林斯(Billings)的航班遭遇严重气流，导致5人住院。
追溯到20世纪70年代的卫星观测表明，由于气候变化，大气的不同部分正在以不同的速度变暖。在海拔30-4万英尺的地方，低纬度热带地区变暖的速度要比高纬度北极地区快得多(这与地面的情况相反)。这种温差总是驱动着急流，但是随着热带地区比北极地区变暖更快，这种温差就会增大——急流变得更强，也更不稳定。乱流即将到来。
“紊流实际上会损坏飞机，”威廉姆斯说。“1992年12月9日，有一架飞机飞过科罗拉多洛基山脉，经过一些极端晴朗的气流——(在尺度上)应该是7级。六米长的左翼断裂，一个引擎也脱落了。”
威廉姆斯告诉《大众科学》杂志，飞机引擎被贴上了一个恰如其分的名字——“剪切螺母和螺栓”。发动机的设计目的是在飞机变得不稳定时切断飞机。“引擎故障的事实可能救了飞机上的人的命，因为你最不想看到的就是不稳定的引擎挂在飞机上造成不稳定。”
这种损害是罕见的——在大多数情况下，乱流更多的是为了舒适而不是安全，自20世纪60年代以来还没有一架飞机因为乱流而坠毁。但即使是轻微和中等的颠簸也会造成飞机的磨损。这意味着对停运和维护飞机的检查需求也将增加。对于一个利润微薄的行业来说，这是一个巨大的经济负担。
虽然经验丰富的旅行者可能会问，为什么飞行员不绕着湍流飞行，答案很简单:飞行员看不见它。虽然我们倾向于认为乱流与风暴有关，但威廉姆斯关注的乱流与天气无关，而是与喷射流有关，或大气上层的强风带。
威廉姆斯说:“我们称它为晴空湍流，以区别于云中的其他湍流。”“飞行员可以看到云层，所以他或她知道紊流将会在那里，他或她会避免试图飞越。但晴空湍流尤其危险，因为它是看不见的。当安全带灯关闭，乘客在客舱内走动时，它就会发出响声。”平均而言，一片片晴空湍流往往超过半英里(3280英尺)高，37英里宽。
预测湍流
威廉姆斯能够通过运行一个气候模型来预测湍流的增加。他首先在控制条件下进行试验，使用相当于20年的工业化前二氧化碳水平。然后他进行了第二次模拟，结果显示二氧化碳是工业化前水平的两倍——如果我们不改变我们的行为，大约到本世纪中叶我们就会达到这个水平。
但是气候模型中并没有这种湍流。“威廉姆斯选取了21个经过审查的、常用的湍流指标，并在气候模型中寻找它们，”科罗拉多大学博尔德分校(University of Colorado Boulder)大气与海洋科学系(Department of Atmospheric and Oceanic Sciences)研究员克里斯托弗·卡纳斯(Kristopher Karnauskas)说，他没有参与这项研究。“这不仅仅局限于一个湍流预测器，因为没有一个湍流预测器是完美的或总是正确的，所以他使用了广泛的集合方法。”
威廉姆斯随后将控制运行与升高的二氧化碳条件进行了比较，并计算了两者的湍流量。这就是他发现价格上涨的原因。
为什么模型问题
气候模型最近受到了抨击，部分原因是在外行看来，它们似乎与现实脱节。这就是为什么Karnauskas喜欢用电视屏幕来解释它们是如何工作的。
Karnauskas说:“有了气候模型，你就可以把地球分割成网格单元，就像电视上的像素一样。”“每个网格细胞都知道所有的物理定律。它会观察周围的邻居，然后说，‘那里暖和吗?风是从这个方向来的吗?然后它会及时前进。”通过满足这些基本条件，该模型可以对未来进行推断。
事实上，Karnauskas指出的这项研究的唯一局限性是它只使用了一个气候模型，他说这限制了我们对结果的完全确定性进行分类的能力。但这并不是第一个表明急流随着气候变暖而改变的研究。
威廉姆斯和卡纳斯发表的研究发现，由于急流越来越强，从美国飞往欧洲的东行航班将变得更快，而从欧洲飞往西行航班将变得更慢。这是由现实世界的事件支持的。
2015年1月，由于急流非常强劲，从纽约肯尼迪机场飞往希思罗机场只花了5小时16分钟。通常，这趟飞行需要6个小时以上。在同一时期，从伦敦和巴黎飞往纽约的西行航班遭遇了强劲的阻力，导致燃料消耗超过预期，需要在缅因州停留加油
值得注意的是，威廉姆斯的研究只研究了北大西洋——它的结论不能用于其他航线。然而，与此同时，重要的是要认识到气候变化将对航空业产生的影响，这样公司才能更好地计划和准备从飞机维护和维修到加油的一切。
“几十年来，人们对气候变化和航空旅行的所有关注都是关于航空旅行将如何使气候变化变得更糟，”Karnauskas说。“但这种研究，以及其他有关气候变化使飞行时间变长的研究，是研究这种关系的新浪潮。它表明，气候变化可以对该行业本身产生反馈。不仅仅是航空旅行影响气候——我们知道这是真的。但航空旅行正受到气候变化的影响。”
