Altering the altitudes of less than two percent of flights could reduce contrail-linked climate change by 59 percent, says a new Imperial College London study.
Niewielkie zmiany wysokości samolotów mogłyby zmniejszyć wpływ smug na klimat nawet o 59 procent.
Kontrole lotnicze – białe smugi, które samoloty pozostawiają na niebie – mogą być równie szkodliwe dla klimatu, jak emitowany przez nie dwutlenek węgla (CO2). Teraz, badania prowadzone przez Imperial College London wykazały, że zmiany wysokości lotu o zaledwie 2000 stóp mogą zmniejszyć ich wpływ.
„Ta nowa metoda może bardzo szybko pomóc w zmniejszeniu ogólnego wpływu przemysłu lotniczego na klimat.” – Dr Marc Stettler
To, jak twierdzą naukowcy, w połączeniu z używaniem czystszych silników lotniczych, mogłoby zmniejszyć szkody powodowane przez contrail dla klimatu nawet o 90 procent.
Główny autor dr Marc Stettler, z Imperial’s Department of Civil and Environmental Engineering, powiedział: „Zgodnie z naszym badaniem, zmiana wysokości niewielkiej liczby lotów może znacznie zmniejszyć wpływ na klimat konturów lotniczych. Ta nowa metoda mogłaby bardzo szybko zmniejszyć ogólny wpływ przemysłu lotniczego na klimat.”
Badania zostały opublikowane w Environmental Science & Technology 12 lutego 2020 roku.
Kontrail conundrum
Gdy gorące gazy spalinowe z samolotów spotykają się z zimnym, niskociśnieniowym powietrzem atmosferycznym, wytwarzają białe smugi na niebie zwane „smugami kondensacyjnymi” lub contrails.
Spaliny contrail zawierają cząsteczki czarnego węgla, które zapewniają powierzchnie, na których wilgoć skrapla się tworząc cząsteczki lodu. Widzimy tę kondensację jako puszyste, białe smugi.
Kontrole i chmury, które pomagają tworzyć, mogą być tak samo złe dla środowiska, jak emisje CO2.
Większość smug kondensacyjnych trwa tylko kilka minut, ale niektóre rozprzestrzeniają się i mieszają z innymi smugami kondensacyjnymi i chmurami cirrus, tworząc „cirrusy kondensacyjne”, które utrzymują się do osiemnastu godzin.
Wcześniejsze badania sugerują, że smugi kondensacyjne i chmury, które pomagają tworzyć, mają równie duży wpływ na ocieplenie klimatu jak skumulowana emisja CO2 przez lotnictwo, z powodu efektu znanego jako „wymuszenie radiacyjne”. Polega on na zakłóceniu równowagi między promieniowaniem słonecznym docierającym na Ziemię a ciepłem emitowanym z powierzchni Ziemi, które wydostaje się w przestrzeń kosmiczną, wymuszając zmiany w klimacie.
Kluczowa różnica między CO2 a smugami kondensacyjnymi polega jednak na tym, że podczas gdy CO2 będzie oddziaływać na atmosferę przez setki lat, wpływ smug kondensacyjnych jest krótkotrwały i dlatego może zostać szybko zredukowany.
Używając danych z przestrzeni powietrznej Japonii, odkryli, że tylko dwa procent lotów było odpowiedzialnych za 80 procent wymuszania promieniowania w przestrzeni powietrznej. Dr Stettler powiedział: „Naprawdę niewielka część lotów jest odpowiedzialna za zdecydowaną większość wpływu na klimat contrail, co oznacza, że możemy skupić na nich naszą uwagę.”
Biorąc pod uwagę zatłoczenie w przestrzeni powietrznej nad Japonią, zespół symulował te samoloty, aby latały albo o 2000 stóp wyżej lub niżej niż ich rzeczywiste trasy lotu i odkrył, że wymuszanie klimatyczne contrail może być zmniejszone o 59 procent poprzez zmianę wysokości 1,7 procent lotów.
Zmienianie wysokości samolotów może pomóc w zmniejszeniu szkód powodowanych przez smugi kondensacyjne.
Zmiany w trasach lotów spowodowały mniej niż jedną dziesiątą procenta wzrostu zużycia paliwa – ale, jak twierdzą badacze, zmniejszone tworzenie się smug kondensacyjnych więcej niż zrównoważyło CO2 uwolnione przez dodatkowe paliwo.
Dr Stettler sugeruje, że ich metoda kierowania tylko kilku lotów, które powodują najwięcej wymuszeń klimatycznych jest najlepszym sposobem na uniknięcie podwyżek emisji CO2. On powiedział: „Jesteśmy świadomi, że każdy dodatkowy CO2 uwalniany do atmosfery będzie miał wpływ na klimat rozciągający się wieki w przyszłość, więc obliczyliśmy również, że jeśli będziemy celować tylko w loty, które nie emitowałyby dodatkowego CO2, nadal możemy osiągnąć 20-procentową redukcję wymuszania contrail.”
Pierwszy autor badania, Roger Teoh, również z Imperial’s Department of Civil and Environmental Engineering, powiedział: „Nasza symulacja pokazuje, że ukierunkowanie na kilka lotów, które powodują najbardziej szkodliwe contrails, jak również dokonywanie tylko niewielkich zmian wysokości, może znacznie zmniejszyć wpływ contrails na globalne ocieplenie.”
Wpływ przemysłu
Badacze twierdzą, że same silniki lotnicze również odgrywają rolę w tym, jak szkodliwe są contrails. Cząsteczki czarnego węgla powstają w wyniku niepełnego spalania paliwa, więc nowe, bardziej wydajne technologie spalania w silnikach mogłyby pomóc zredukować je o około 70 procent.
„Ukierunkowanie kilku lotów, które powodują najbardziej szkodliwe contrails, jak również dokonywanie jedynie niewielkich zmian wysokości, mogłoby znacznie zmniejszyć wpływ contrails na globalne ocieplenie.” – Roger Teoh
To, w połączeniu z niewielkimi zmianami wysokości, mogłoby pomóc zredukować ogólną szkodliwość contrailów o około 90 procent.
Następnie naukowcy udoskonalą swoje symulacje, aby dokładniej przewidzieć charakterystykę i wpływ contrailów, a także ocenić szersze skutki i praktyczność strategii łagodzenia contrailów, takich jak zmiana ścieżek lotów.
.