一项新研究发现,现代商业飞机在高空飞行时产生的云迹比旧式飞机更长寿,对地球的变暖影响也更大。
这一结果意味着,尽管现代飞机排放的碳少于旧式飞机,但它们可能通过云迹对气候变化产生更大的贡献。
这项由伦敦帝国理工学院科学家领导的研究,突出了航空业在减少其对气候影响方面所面临的巨大挑战。这项新研究还发现,私人喷气式飞机产生的云迹比以前认为的要多,可能对气候变暖产生过大的影响。
大多数人没有意识到云迹和喷气式燃料碳排放会对气候造成双重打击,导致变暖。 爱德华·格里斯佩特博士
云迹,或凝结尾迹,是飞机废气形成的薄云层,它们通过在大气中捕获热量来加剧全球变暖。
虽然云迹的确切变暖效应尚不确定,但科学家认为它大于喷气式燃料碳排放引起的变暖。
该研究今天发表在《环境研究快报》上,研究人员使用机器学习技术分析了来自北大西洋上空多种飞机的64,000多条云迹的卫星数据。
研究发现,如空客A350和波音787等现代飞机在38,000英尺(约12公里)以上的高空飞行时,产生的云迹比旧式载客商用飞机更多。
为了降低喷气式燃料消耗,现代飞机被设计成在比旧式商用飞机更高的高度飞行,那里的空气更稀薄,空气动力学阻力更小,旧式商用飞机通常在略低的高度(约35,000英尺/11公里)飞行。
这意味着这些飞得更高的飞机每名乘客的碳排放量更少。但这也意味着它们产生的云迹消散所需的时间更长——对气候变暖的影响时间更长,也给航空业带来了一个复杂的权衡问题。
该研究的主要作者、皇家学会大学研究员、格兰瑟姆研究所(气候变化与环境)的爱德华·格里斯佩特博士表示:“众所周知,飞行对气候不利。然而,大多数人没有意识到云迹和喷气式燃料碳排放会对气候造成双重打击,导致变暖。”
“这项研究给航空业带来了难题。为了提高燃油效率和减少碳排放,新式飞机在大气层中越飞越高。
“然而,这样做的意外后果是,这些飞越北大西洋的飞机现在产生了更多、更长寿的云迹,在大气中捕获了更多的热量,从而增加了航空对气候的影响。
“这并不意味着更高效的飞机是一件坏事——远非如此,因为它们每名乘客每公里的碳排放量更低。然而,我们的发现反映了航空业在减少其气候影响方面所面临的挑战。”
该研究确实证实了一个可以缩短云迹寿命的简单步骤:减少飞机发动机排放的烟灰量,这是燃料燃烧不充分时产生的。
现代飞机发动机设计更清洁,通常排放的烟灰颗粒更少,从而缩短了云迹的寿命。
虽然其他使用模型的研究已经预测了这一现象,但今天发表的研究是首次使用实际观测数据来证实它。
共同作者、伦敦帝国理工学院土木与环境工程系交通与环境学讲师马克·斯特特勒博士表示:“从其他研究中,我们知道飞机尾气中的烟灰颗粒数量对新形成的云迹的特性起着关键作用。我们怀疑这也会影响云迹的寿命。
“我们的研究首次证明,排放的烟灰颗粒较少会导致云迹比由旧式、更脏的发动机排放的更多烟灰颗粒形成的云迹更快地从天空中消散。”
研究人员发现,在更高的天空中,私人喷气式飞机产生的云迹比以前认为的更为频繁——这加剧了人们对超级富豪过度使用这些飞机的担忧。
尽管私人喷气式飞机体型较小且使用的燃料较少,但研究发现它们产生的云迹与体型大得多的商用飞机相似,这令研究人员感到惊讶。
私人飞机会飞得比其他飞机更高,超过地面4万英尺,那里的空中交通更少。但是,就像现代商用飞机相比飞得更低的旧式商用飞机会产生更多凝结尾迹一样,私人飞机的高空飞行意味着它们会产生超大的凝结尾迹。
格里斯皮尔特博士说:“尽管私人飞机的体型较小,但它们产生凝结尾迹的频率与体型大得多的飞机一样高。我们已经知道,这些飞机每名乘客都会产生大量碳排放,因此超级富豪可以乘坐得非常舒适。
“我们的发现引发了人们对私人飞机气候影响的担忧,因为穷国仍在遭受极端天气事件的蹂躏。”
‘运营差异导致更高效的飞机产生的卫星可探测凝结尾迹存在时间更长’一文由爱德华·格里斯皮尔特、马克·E·J·斯特特勒、罗杰·特奥、乌尔丽克·伯克哈特、托尼·德洛夫斯基5、奥利弗·G·A·德里弗和大卫·帕伊内马尔合著,即将发表于《环境研究快报》上:
这些研讨会向公众展示了我们的学术健康科学中心(AHSC)是如何运作的,并且它们是我们合作伙伴关系的强烈视觉表现。