Contrails minskar flygets klimatpåverkan med optimerade rutter

Avião

Avião - Toni. M / Shutterstock.com

Contrails, förkortning för kondensspår, är de vita banden som syns bakom flygplan. Elas får sin egen klassificering i den internationella molnatlasen: cirrus homogenitus, en exklusiv kategori för moln producerade av människor. Embora verkar ofarliga, dessa atmosfäriska formationer bidrar avsevärt till klimatförändringarna och bidrar till uppvärmningen som orsakas av koldioxid som släpps ut från motorer. Uppvärmningseffekten dominerar när man tar hänsyn till den årliga globala populationen av konturer, trots osäkerhet om den exakta mängden uppvärmning som orsakas.

Contrails är sammansatta av iskristaller. Elas reflekterar solljus, vilket minskar energin som Terra:s yta tar emot, men behåller samtidigt infraröd strålning som sänds ut av planeten. Dependendo På grund av balansen mellan dessa motsatta effekter, kan individuella konturer värmas eller svalna under loppet av deras existens. Reduzir antalet konturer har verklig potential att minska klimatpåverkan från flygningar.

Processo utbildning och atmosfäriska förhållanden krävs

Spår bildas bakom flygplan på en höjd av cirka 10 till 11 kilometer. Elas dyker bara upp i tillräckligt kalla och fuktiga områden i atmosfären, där vattenånga kondenserar på sotpartiklar som emitteras av flygplansmotorer och bildar vätskedroppar som fryser till iskristaller.

Egenskaperna hos en spärrbana beror till en början på storleken, formen och positionen på flygplanets motorer. Men atmosfäriska förhållanden avgör dess slutliga utveckling. I en torr atmosfär varar spetsen bara några minuter och täcker ett mycket litet område, med försumbar klimatpåverkan. Om atmosfären förblir tillräckligt kall och fuktig, bildas många spetsar, växer och förenas för att skapa fält av ismoln som kallas spiralcirrus. Essas cirruskontrailmoln påverkar klimatet eftersom de varar flera timmar och kan täcka stora områden som sträcker sig över hela länder, vilket redan har observerats med Reino Unido och França.

Avião – Jan Hospodka / Shutterstock.com

Partículas av sot är nödvändigt för att initiera bildandet av konturer, men även motorer som släpper ut mycket lite sot genererar fortfarande konturer. Outras-partiklar, ofta bildade i motorplymen, tar denna roll och leder till bildandet av banden. Algumas-kombinationer av bränsle- och motorteknik kan i framtiden erbjuda ett sätt att producera färre kontrails eller åtminstone kontrails med mindre klimatpåverkan.

Distribuição geografisk och klimatintensitet

Fördelningen av konturer är inte enhetlig globalt. Regionerna med högst koncentration ligger över Europa, Atlântico Norte och öster om América och Norte, där flygtrafiken är intensiv. Elas är betydligt ovanligare än Ásia. Koncentrationen av flygningar på dessa huvudrutter förstärker effekten av konturer på det lokala och regionala klimatet.

Algumas contrail cirrusmoln kan ha samma klimatpåverkan som tiotals, till och med hundratals, ton koldioxid. Dois-effekter gör contrails särskilt potenta. Embora bildas till en början från några hundra kilo vattenånga och tiotals gram sot som släpps ut varje minut av flygningen, spetsarna får senare extra massa från fukten i atmosfären. Iskristaller absorberar infraröd strålning vid praktiskt taget alla våglängder, medan koldioxid absorberar endast i smala våglängdsområden.

Diferenças av påverkan mellan konturer och koldioxidutsläpp

Cirruskontrailmoln påverkar kraftigt energiflödet in och ut ur Terra under några timmar. Isso står i kontrast till de jämförelsevis svagare förändringar som orsakas av koldioxid, som varar i århundraden. Uppvärmningen som orsakas av en flygning kommer initialt att domineras av konturer. Koldioxid kommer att dominera bara några år efter flygningen.

Essa tidsskillnad är betydande för att förstå den omedelbara effekten av flyg. I det korta perspektivet utgör kontrails ett större klimathot än ackumulerade koldioxidutsläpp. På lång sikt blir kol den dominerande faktorn.

Estratégias routing för att minska spaltbildning

Redirecionar-flygplan för att undvika att flyga i regioner där spetsar bildas kan bromsa klimatuppvärmningen orsakad av en växande flygsektor. Otimizar flygvägar med väderprognoser för att undvika kalla, fuktiga områden i atmosfären där det bildas spetsar kan snabbt uppnås, jämfört med förändringar i bränsle eller motorteknologi, som är långsamma processer.

Ainda Det finns många frågor som forskare behöver förstå om hur man förutsäger vilka flygningar som skulle ha den mest minskade klimatpåverkan med denna typ av planering. Väderprognoserna för luftfuktighet på flyghöjd måste förbättras avsevärt. Ett sätt att uppnå denna förbättring är att ha mer exakta och frekventa fuktmätningar.

Projetos-forskargrupper som Mist försöker utveckla fuktighetssensorer som kan detektera bildandet av konturer:

  • Sensor Integrated Fuktighetsmonitor på kommersiella flygplan
  • Verificação-sensoreffektivitet i verkliga flygningar
  • Avaliação om hur bättre luftfuktighetsmätningar påverkar klimatförutsägelser
  • Otimização bana baserad på luftfuktighetsdata
  • Quantificação av den verkliga klimatpåverkan av minskade konturer
  • Parcerias mellan forskningsinstitutioner, Honeywell Aerospace och Boeing

Ytterligare forskningsprojekt Muitos strävar efter att bättre kvantifiera klimatpåverkan från spetsar och hitta sätt att producera färre värmande sprickor. Det slutliga målet är att integrera denna kunskap i flygbolagens ruttplaneringssystem.