2%未満のフライトの高度を変更すると、飛行機雲による気候変動を 59% 減らすことができると、ロンドン大学インペリアルカレッジの新しい研究が発表されました。
Small airplane altitude changes could cut contrail impact of flights up to 59 percent.
Aircraft contrails – aircraft leaves in the white streaks in the sky – is as bad for the climate as their carbon dioxide (CO2) emissions. このたび、インペリアル・カレッジ・ロンドンの主導による研究により、わずか 2,000 フィートの飛行高度を変更するだけで、その影響を軽減できることがわかりました。
「この新しい方法は、航空産業による気候への影響全般を非常に迅速に軽減するのに役立つでしょう」。 – Dr. Marc Stettler
このことは、よりクリーンな航空機エンジンの使用と組み合わせれば、コントレイルが引き起こす気候への害を最大で90％削減できると研究者は述べています。
主執筆者でインペリアル土木環境工学科のMarc Stettler博士は、次のように述べています。 「私たちの研究によれば、少数のフライトの高度を変更することで、航空飛行機雲の気候への影響を大幅に減らすことができます。 この新しい方法は、航空業界の全体的な気候への影響を非常に迅速に減らすことができます」
この研究は、2020年2月12日にEnvironmental Science & Technology誌に掲載されました。
Contrail conundrum
航空機からの高温の排気ガスが大気の冷たい低圧の空気と出会うとき、空には「凝縮痕」またはコントレイルと呼ばれる白い筋ができる。
コントレイルの煙には黒い炭素粒子が含まれていて、水分が凝縮して氷粒子になる面を提供します。
Contrails and the clouds they help form as the environment may just bad for CO2 emissions.
Most contrails last only a few minutes but some spread and mix with other contrails and cirrus clouds, formed ‘contrail cirrus’ that linger up for eightteen hours.The most contrails may be a few minutes, しかし、中には他の飛行機雲や巻雲と混ざり合い、最大18時間も残留する「飛行機雲」を形成するものもある。
これまでの研究では、飛行機雲とそれが形成する雲は、「放射強制力」として知られる効果により、航空会社が排出する累積CO2と同じくらい気候に温暖化の影響を及ぼすことが示唆されています。 しかし、CO2と飛行機雲の決定的な違いは、CO2が大気中で何百年も影響を与え続けるのに対し、飛行機雲の影響は短期間であるため、すぐに減少する可能性があるということです。
今回、ステットラー博士らは、コンピュータ・シミュレーションを用いて、航空機の高度を変更することで、飛行機雲の数や滞留時間が減り、温暖化への影響が小さくなる可能性があることを予測しました。 飛行機雲は、湿度の高い大気の薄い層でのみ発生し、持続的に発生するためです。 この層は薄いので、飛行高度を少し変えるだけで、航空機がこれらの領域を避けることができ、飛行機雲の形成が少なくなります。
日本の空域のデータを使用したところ、わずか2％のフライトが空域内の放射線強制の80％を担っていることがわかりました。 ステットラー博士は次のように述べています。 「研究チームは、日本上空の混雑を考慮して、これらの飛行機が実際の飛行経路よりも2,000フィート高く飛ぶか低く飛ぶかをシミュレーションし、1.7％の飛行機の高度を変更することによって、飛行機によるコントレール気候強制を59％削減できることを発見しました。
Alltering airplane altitudes might help reduce contrail harm.
飛行経路の転換は、燃料消費の10分の1以下の増加をもたらしましたが、研究者によると、コントレイル形成の減少は、余分の燃料によって放出される二酸化炭素を相殺する以上のものだったそうです。
ステットラー博士は、最も大きな気候強制力を引き起こす少数の飛行だけを対象とする彼らの方法が、CO2排出量の増加を避けるための最良の方法であると示唆しています。 彼はこう言っています。 「私たちは、大気中に放出される追加の CO2 が、何世紀にもわたって気候に影響を与えることを意識しています。したがって、私たちは、追加の CO2 を放出しないようなフライトのみをターゲットにすれば、コントレイルの強制力をまだ 20 パーセント削減できると計算しました」
研究の第一著者で、同じくインペリアル大学の土木・環境工学科の Roger Teoh は、次のように述べました。 「私たちのシミュレーションは、最も有害な飛行機雲を引き起こす少数の飛行をターゲットにすることと、わずかな高度変更を行うだけで、飛行機雲の地球温暖化への影響を大幅に削減できることを示しています」
業界への影響
研究者は、飛行機雲の有害性には、航空機エンジン自体も一因であるとしています。 黒い炭素粒子は、燃料の不完全燃焼によって発生するので、新しい、より効率的なエンジン燃焼技術によって、約 70% 減少させることができます。
「最も有害な飛行機雲を引き起こす少数の飛行に的を絞り、小さな高度変更のみを行うことで、飛行機雲が地球温暖化に及ぼす影響を大幅に減少させることができます」。 – Roger Teoh
これは、小さな高度変更を組み合わせることで、コントレイル全体の害を約90％減らすのに役立つと考えられます。
次に、研究者は、コントレイルの特性や影響をより正確に予測し、飛行経路の変更などのコントレイル緩和戦略の幅広い効果や実用性を評価するために、シミュレーションを改良することにしています。