Для непосвященных с научной точки зрения, это может показаться легкомысленной идеей: что эти легкие тонкие облака, которые тянутся за реактивными самолетами на таких больших высотах, могут способствовать изменению климата. Но они делают.
Ученые любят измерять вещи, и когда они измерили эти следы, что мало для следов конденсации, они обнаружили плохие новости. Хотя они выглядят красивыми и эфемерными в летний день, они наносят слишком большой удар, когда дело доходит до их согревающего эффекта.
Новое исследование из Немецкого института физики атмосферы изучило перистые облака, которые образуются, когда влага в выхлопе реактивного двигателя замерзает в кристаллы льда. Они обнаружили, что эти облака, которые иногда могут сохраняться часами, вызывают больше потепления климата, чем углерод в выхлопе. Эффект называется Contrail Cirrus Radiative Forcing.
Это исследование называется «Радиационное воздействие Contrail Cirrus для будущего воздушного движения», авторами которого являются Лиза Бок и Ульрике Буркхардт. Исследование было опубликовано 27 июня в журнале Европейского союза геонаук в Атмосферной химии и физике. Он сосредоточился на ожидаемом росте авиаперевозок в период между 2006 и 2050 годами. Они говорят, что к 2050 году прогнозируется увеличение радиационного воздействия на перистую перистую спираль (далее именуемое CCRF) в три раза.
Выхлоп реактивного двигателя содержит водяной пар, наряду с другими веществами, включая диоксид углерода, оксид серы, оксид азота и несгоревшее топливо. Он также содержит металлические частицы и частицы сажи, и они действуют как ядра конденсации водяного пара.
Когда водяной пар выходит из выхлопа реактивного двигателя, он быстро охлаждается на большой высоте. Затем он конденсируется на частицы сажи в виде ледяных кристаллов и образует конденсационные следы, с которыми мы все знакомы. В научном жаргоне эти следы называются перистыми перистыми облаками. Хотя они первоначально формируются в виде контрольных полос, в конечном итоге они принимают более облачные формы.
Эти облака могут сохраняться часами, и они могут способствовать потеплению больше, чем углекислый газ в выхлопе. Исследование, проведенное в 2011 году одним из тех же ученых, которые стояли за этим исследованием, показало, что эти перистые облака могут оказывать большее согревающее действие, чем выбросы углерода. Это из-за радиационного воздействия.
Радиационное воздействие отличается от солнечного света, поглощаемого Землей, и количества, излучаемого обратно в космос. В этом случае это положительное радиационное воздействие, означающее, что эти перистые перистые облака поглощают больше тепла в атмосфере.
Это сложная вещь для изучения, потому что может быть так много переменных. Эффект CCRF может варьироваться в разных широтах и в разных регионах. Проектирование в будущее является сложной задачей, поскольку воздушные суда, вероятно, будут более экономичными, может быть разработано более чистое топливо с меньшим количеством сажи, а состояние самого климата в будущие десятилетия изменит эффект CCRF.
Но это все еще важное исследование.
«… Увеличение воздушного движения является доминирующим эффектом, который в будущем приведет к более высокому глобальному среднему радиационному воздействию перистой спирали».
Из статьи «Contrail Cirrus Radiation Forcing для будущего воздушного движения.
Одна из причин, по которой два ученых сосредоточились на этом вопросе, заключается в том, что существуют возможности для смягчения воздействия CCRF. По их мнению, уменьшение выхлопной сажи на 50% может снизить эффект CCRF на 15%.
Когда большая топливная эффективность плоха
Топливная эффективность тоже может иметь значение, хотя и не так, как мы ожидали. По данным Международной организации гражданской авиации (ИКАО), до 2050 года эффективность использования топлива должна повышаться на 2% в год. Но согласно исследованию 2000 года, более экономичные реактивные двигатели фактически увеличат образование конденсационных перистых облаков. Это потому, что форма и размер частиц льда сами по себе влияют на CCRF, а более эффективное топливо изменяет оба этих параметра. Хлоп.
Это очень подробное исследование. Авторы приложили большие усилия для создания полезной модели, принимая во внимание все переменные, которые будут определять эффект CCRF в будущем. Тип и форма частиц льда, а также высота, форма и оптическая глубина облаков - все это влияет на согревающий эффект конденсационных облаков. Это сложно моделировать.
Влияние CCRF различно в разных регионах мира, и само воздушное движение не будет расти в одинаковой степени в каждом регионе мира. Это сложный вопрос. Но независимо от этого, CCRF - это то, что нужно понимать, если мы собираемся иметь дело с изменением климата.
Это исследование основано на большом количестве предыдущих исследований других ученых со всего мира. Хотя моделирование варьируется от учебы к учебе, все это указывает на одно и то же: больше воздушного движения означает больше потепления. Как отмечают два ученых в своей статье: «Однако все исследования согласны с тем, что увеличение воздушного движения является доминирующим эффектом, который вызывает более высокое глобальное среднее радиационное воздействие на перистую спираль в будущем».
Исследование 2016 года показало, что изменение климата само по себе будет означать меньше CCRF в будущем. Но если это заставляет вас чувствовать себя обнадеживающим, оставьте свою надежду. Согласно этому исследованию, «… изменения радиационного воздействия перистой периллы вследствие прогнозируемого увеличения объема воздушного движения значительно перевешивают любой демпфирующий эффект, который может оказать изменение климата».
Если у вас есть список сегментов, который содержит поездки в удаленные регионы, вы можете пересмотреть его. Путешествия - это здорово, и мы чувствуем себя живыми. Для молодых людей, особенно в богатых частях света, это обряд. Но если это исследование является точным, и оно, безусловно, является подробным и хорошо изученным, то мы направляемся в мир, где воздушные путешествия просто не стоят этого.
И даже более экономичные реактивные двигатели не могут это исправить.
Источники:
- Научно-исследовательская работа: Contrail Cirrus радиационного воздействия для будущего воздушного движения
- Научно-исследовательская работа: Имитация авиационного радиационного воздействия 2050 года от следов и аэрозолей
- Научно-исследовательская работа: о переходе следов в перистые облака
- Научно-исследовательская работа: будущее развитие покрытия следа, оптической глубины и радиационного воздействия: влияние увеличения воздушного движения и изменения климата
- Scientific American: Почему самолеты оставляют белый след в небе?
- Исследовательская работа: Глобальное радиационное воздействие от перистой перистой
