En ny studie från Imperial College i London visar att om man ändrar höjden på mindre än två procent av flygningarna skulle man kunna minska de kondensstrimmor-relaterade klimatförändringarna med 59 procent.
Små ändringar av flygplanshöjden skulle kunna minska kondensstrimmor från flygningar med upp till 59 procent.
Flygplanskondensstrimmor – de vita strimmor som flygplanen lämnar på himlen – kan vara lika skadliga för klimatet som deras koldioxidutsläpp (CO2). Nu har Imperial College London-ledd forskning visat att ändringar av flyghöjden på bara 2 000 fot kan minska deras effekt.
”Den här nya metoden kan mycket snabbt bidra till att minska flygindustrins totala klimatpåverkan.” – Dr Marc Stettler
Detta, säger forskarna, skulle i kombination med renare flygplansmotorer kunna minska de skador på klimatet som orsakas av kondensstrimmor med upp till 90 procent.
Den ledande författaren Dr Marc Stettler, från Imperials avdelning för civil- och miljöteknik, säger: ”Enligt vår studie skulle en ändring av höjden för ett litet antal flygningar avsevärt kunna minska klimatpåverkan från kondensstrimmor från flyget. Denna nya metod skulle mycket snabbt kunna minska flygindustrins totala klimatpåverkan.”
Forskningen publicerades i Environmental Science & Technology den 12 februari 2020.
Contrail conundrum
När varma avgaser från flygplan möter atmosfärens kalla lågtrycksluft bildar de vita ränder på himlen som kallas ”kondensstrimmor”, eller contrails.
Contrail-avgaserna innehåller svarta kolpartiklar, som utgör ytor på vilka fukt kondenserar och bildar ispartiklar. Vi ser denna kondens som fluffiga vita strimmor.
Kondensstrimmor och de moln som de bidrar till att bilda kan vara lika dåliga för miljön som CO2-utsläpp.
De flesta kondensstrimmor varar bara några få minuter, men en del sprider sig och blandar sig med andra kondensstrimmor och cirrusmoln, och bildar ”kondensstrimmor cirrus” som dröjer sig kvar i upp till arton timmar.
Premiär forskning tyder på att kondensstrimmor och de moln som de hjälper till att bilda har en lika stor uppvärmande effekt på klimatet som flygets kumulativa koldioxidutsläpp, på grund av en effekt som kallas ”radiativ forcering”. Detta innebär att balansen rubbas mellan den strålning som kommer till jorden från solen och den värme som avges från jordens yta till rymden, vilket tvingar fram en förändring av klimatet.
Den viktigaste skillnaden mellan koldioxid och kondensstrimmor är dock att medan koldioxid kommer att påverka atmosfären i hundratals år är kondensstrimmornas inverkan kortlivad och kan därför snabbt minskas.
Nu har Stettler och hans kollegor använt datorsimuleringar för att förutsäga hur en ändring av flygplanshöjden skulle kunna minska antalet kondensstrimmor och hur länge de dröjer sig kvar, vilket skulle minska deras uppvärmningseffekt. Detta beror på att kondensstrimmor endast bildas och kvarstår i tunna skikt av atmosfären som har mycket hög luftfuktighet. Eftersom dessa lager är tunna skulle små förändringar av flyghöjderna innebära att flygplanen skulle kunna undvika dessa områden, vilket skulle leda till att färre kondensstrimmor bildas.
Med hjälp av data från Japans luftrum fann de att endast två procent av flygningarna stod för 80 procent av strålningsdrivningen inom luftrummet. Dr Stettler sade: ”
Med hänsyn till överbelastningen i luftrummet ovanför Japan simulerade teamet att dessa flygplan skulle flyga antingen 2 000 fot högre eller lägre än deras faktiska flygvägar och fann att klimatpåverkan från kondensstrimmor kunde minskas med 59 procent genom att ändra höjden på 1,7 procent av flygningarna.
Att ändra flygplanshöjden kan bidra till att minska skadorna av kondensstrimmor.
Avvikelsen av flygvägarna orsakade en ökning av bränsleförbrukningen med mindre än en tiondels procent – men enligt forskarna kompenserade den minskade kondensstrimmelbildningen mer än väl för den koldioxid som frigjordes av det extra bränslet.
Dr Stettler menar att deras metod att rikta in sig på endast de få flygningar som orsakar mest klimatpåverkan är det bästa sättet att undvika ökningar av koldioxidutsläppen. Han sade: ”Vi är medvetna om att all extra koldioxid som släpps ut i atmosfären kommer att ha en klimatpåverkan som sträcker sig flera århundraden in i framtiden, så vi har också beräknat att om vi bara riktar in oss på flygningar som inte släpper ut extra koldioxid kan vi fortfarande uppnå en 20-procentig minskning av kondensstrimmor.
Studiernas försteförfattare, Roger Teoh, även han från Imperials institution för civil- och miljöteknik, sade: ”Vi är medvetna om att alla ytterligare koldioxidutsläpp som släpps ut i atmosfären kommer att ha en klimatpåverkan som sträcker sig flera århundraden in i framtiden: ”Vår simulering visar att om man riktar in sig på de få flygningar som orsakar de mest skadliga kondensstrimmorna, och om man bara gör små höjdförändringar, kan man avsevärt minska kondensstrimmornas effekt på den globala uppvärmningen.”
Industrins påverkan
Forskarna säger att flygplansmotorerna i sig själva också spelar en roll för hur skadliga kondensstrimmorna är. Svarta kolpartiklar produceras av ofullständig bränsleförbränning, så ny, effektivare förbränningsteknik för motorer skulle kunna bidra till att minska dem med cirka 70 procent.
”Genom att rikta in sig på de få flygningar som orsakar de skadligaste kondensstrimmorna, samt genom att endast göra små höjdförändringar, skulle kondensstrimmornas effekt på den globala uppvärmningen kunna minskas avsevärt”. – Roger Teoh
Detta, i kombination med små höjdförändringar, skulle kunna bidra till att minska den totala skadan av kondensstrimmor med cirka 90 procent.
Nästan kommer forskarna att förfina sina simuleringar för att mer exakt kunna förutsäga kondensstrimmornas egenskaper och påverkan och för att utvärdera de bredare effekterna och de praktiska aspekterna av strategier för att minska kondensstrimmor, t.ex. genom att ändra flygbanor.