Lontoolaisen Imperial Collegen uuden tutkimuksen mukaan alle kahden prosentin lentojen lentokorkeuksien muuttaminen voisi vähentää kontraileista johtuvaa ilmastonmuutosta 59 prosenttia.
Lentokoneiden pienillä korkeuden muutoksilla voitaisiin vähentää lentojen aiheuttamia kontrahtijuovia jopa 59 prosentilla.
Lentokoneiden kontrahtijuovat – lentokoneiden taivaalle jättämät valkoiset raidat – voivat olla ilmaston kannalta yhtä haitallisia kuin niiden hiilidioksidipäästöt (CO2). Nyt Lontoon Imperial Collegen johtamassa tutkimuksessa on havaittu, että lentokorkeuden muuttaminen vain 2 000 jalan korkeudella voisi vähentää niiden vaikutusta.
”Tämä uusi menetelmä voisi hyvin nopeasti auttaa vähentämään ilmailuteollisuuden kokonaisilmastovaikutuksia.” – Tohtori Marc Stettler
Tämä yhdistettynä puhtaampien lentokonemoottoreiden käyttöön voisi tutkijoiden mukaan vähentää sumupilvien aiheuttamia haittoja ilmastolle jopa 90 prosentilla.
Johtava kirjoittaja, tohtori Marc Stettler Imperialin rakennus- ja ympäristötekniikan laitokselta, sanoi: ”Tutkimuksemme mukaan pienen määrän lentojen lentokorkeuden muuttaminen voisi vähentää merkittävästi ilmailun sumupilvien ilmastovaikutuksia. Tämä uusi menetelmä voisi hyvin nopeasti vähentää ilmailuteollisuuden kokonaisilmastovaikutuksia.”
Tutkimus julkaistiin Environmental Science & Technology -lehdessä 12. helmikuuta 2020.
Contrail conundrum
Kun lentokoneiden kuumat pakokaasut kohtaavat ilmakehän kylmän, matalapaineisen ilman, ne tuottavat taivaalle valkoisia raitoja, joita kutsutaan ”kondensaatiopyrstöiksi” eli kontraileiksi.
Kontrailihöyryissä on mukana mustia hiilihiukkasia, jotka muodostavat pintoja, joihin kosteus tiivistyy muodostaen jäähiukkasia.
Varhaisemmat tutkimukset viittaavat siihen, että konepilvillä ja niiden muodostamilla pilvillä on yhtä suuri ilmastoa lämmittävä vaikutus kuin ilmailun kumulatiivisilla hiilidioksidipäästöillä, koska vaikutus tunnetaan nimellä ”säteilypakote”. Tällöin tasapaino häiriintyy auringosta maapallolle tulevan säteilyn ja maapallon pinnalta avaruuteen lähtevän lämmön välillä, mikä aiheuttaa muutoksen ilmastossa.
Keskeinen ero hiilidioksidin ja sumupilvien välillä on kuitenkin se, että hiilidioksidi vaikuttaa ilmakehässä satoja vuosia, kun taas sumupilvien vaikutus on lyhytaikainen, ja se voi siksi nopeasti vähentyä.
Tohtori Stettler ja hänen kollegansa ovat nyt käyttäneet tietokonesimulaatioita ennustaakseen, miten lentokoneiden lentokorkeuden muuttaminen voisi vähentää sumupilvien määrää ja niiden viipymisaikaa, mikä vähentäisi niiden lämmittävää vaikutusta. Tämä johtuu siitä, että sumupilvet muodostuvat ja säilyvät vain ohuissa ilmakehän kerroksissa, joissa on hyvin korkea ilmankosteus. Koska nämä kerrokset ovat ohuita, pienet muutokset lentokorkeuksissa merkitsisivät sitä, että lentokoneet voisivat välttää näitä alueita, mikä johtaisi siihen, että sumupilvien muodostuminen vähenisi.
Japanin ilmatilasta saatujen tietojen perusteella he havaitsivat, että vain kaksi prosenttia lennoista aiheutti 80 prosenttia ilmatilan säteilypakotteesta. Tohtori Stettler sanoi: ”
Ottaen huomioon Japanin yläpuolisen ilmatilan ruuhkautumisen työryhmä simuloi, että nämä lentokoneet lentäisivät joko 2 000 jalkaa korkeammalla tai matalammalla kuin niiden todelliset lentoreitit, ja havaitsi, että supistumishuippujen aiheuttamaa ilmastovaikutusta voitaisiin leikata 59 prosentilla muuttamalla 1,7 prosentin lentojen lentokorkeuksia.
Lentokoneiden lentokorkeuksien muuttaminen saattaa auttaa vähentämään varjostinhaittoja.
Lentoreittien poikkeaminen aiheutti alle prosentin kymmenesosan lisäyksen polttoaineen kulutukseen – mutta tutkijoiden mukaan vähentynyt varjostinmuodostus kompensoi ylivoimaisesti ylimääräisen polttoaineen vapauttaman hiilidioksidipäästön.
Tohtori Stettler ehdottaa, että heidän menetelmänsä, jossa kohdistetaan vain muutama lento, jotka aiheuttavat eniten ilmastopainetta, on paras tapa välttää hiilidioksidipäästöjen nousu. Hän sanoi: ”Siksi olemme myös laskeneet, että jos kohdennamme vain lennot, jotka eivät aiheuta ylimääräisiä hiilidioksidipäästöjä, voimme silti saada aikaan 20 prosentin vähennyksen sumupilvien aiheuttamissa vaikutuksissa.”
Tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja Roger Teoh, joka on myös Imperialin rakennus- ja ympäristötekniikan laitokselta, sanoi: ”Simulaatiomme osoittaa, että kohdistamalla toimet niihin harvoihin lentoihin, jotka aiheuttavat haitallisimmat sumupilvet, sekä tekemällä vain pieniä korkeusmuutoksia voitaisiin merkittävästi vähentää sumupilvien vaikutusta ilmaston lämpenemiseen.”
Teollisuuden vaikutus
Tutkijoiden mukaan lentokoneiden moottorit itsessään vaikuttavat myös siihen, kuinka haitallisia sumupilvet ovat. Mustat hiilihiukkaset syntyvät polttoaineen epätäydellisestä palamisesta, joten uusi, tehokkaampi moottoreiden polttotekniikka voisi auttaa vähentämään niitä noin 70 prosentilla.
”Kohdistamalla ne muutamat lennot, jotka aiheuttavat haitallisimmat sumupilvet, sekä tekemällä vain pieniä korkeusmuutoksia voitaisiin vähentää merkittävästi sumupilvien vaikutusta ilmaston lämpenemiseen.” – Roger Teoh
Tämä yhdistettynä pieniin lentokorkeuden muutoksiin voisi auttaa vähentämään supusumupilvien kokonaishaittoja noin 90 prosentilla.
Jatkossa tutkijat tarkentavat simulaatioitaan ennustaakseen tarkemmin supusumupilvien ominaisuuksia ja vaikutuksia sekä arvioidakseen supusumupilvien lieventämisstrategioiden, kuten lentoreittien muuttamisen, laajempia vaikutuksia ja käytännöllisyyksiä.