Dla niewtajemniczonych naukowo może się to wydawać niepoważnym pomysłem: że te niewielkie, delikatne chmury, które ślizgają się za samolotami odrzutowymi na tak dużych wysokościach, mogą przyczynić się do zmian klimatu. Ale robią.
Naukowcy uwielbiają mierzyć rzeczy, a kiedy zmierzyli te smugi, które są skrótem od śladów kondensacji, znaleźli złe wieści. Choć w letni dzień wyglądają trochę pięknie i efemerycznie, mają ogromny wpływ na ich efekt rozgrzewający.
Nowe badanie z niemieckiego Instytutu Fizyki Atmosferycznej dotyczyło chmur cirrus, które powstają, gdy wilgoć w spalinach silnika odrzutowego zamarza w kryształy lodu. Odkryli, że te chmury, które czasami mogą utrzymywać się przez wiele godzin, przyczyniają się do większego ocieplenia klimatu niż węgiel w spalinach. Efekt nazywa się wymuszeniem radiacyjnym Cirrus Contrail.
Badanie nosi nazwę „Wymuszanie radiacyjne cirrus Contrail dla przyszłego ruchu lotniczego”, a autorami są Lisa Bock i Ulrike Burkhardt. Badanie zostało opublikowane 27 czerwca w czasopiśmie European Geosciences Union w Atmospheric Chemistry and Physics. Koncentrował się na oczekiwanym wzroście liczby podróży lotniczych w latach 2006-2050. Mówi się, że przewiduje się, że do 2050 r. Wymuszenie radiacyjne cirrus cirrus (zwane dalej CCRF) wzrośnie trzykrotnie.
Spaliny z silnika odrzutowego zawierają parę wodną oraz inne substancje, w tym dwutlenek węgla, tlenek siarki, tlenek azotu i niespalone paliwo. Zawiera również cząstki metalu i cząsteczki sadzy, które działają jak jądra kondensacji pary wodnej.
Gdy para wodna wydobywa się z układu wydechowego silnika odrzutowego, szybko ochładza się na dużej wysokości. Następnie kondensuje się na cząsteczki sadzy jako kryształy lodu i tworzy szlaki kondensacji, które wszyscy znamy. W żargonie naukowym szlaki te nazywane są chmurami chmur pierzastych. Choć początkowo formują się w charakterystyczne smugi, w końcu przyjmują więcej kształtów podobnych do chmur.
Chmury te mogą utrzymywać się przez wiele godzin i mogą przyczynić się do ocieplenia bardziej niż dwutlenek węgla w spalinach. Badanie z 2011 r., Przeprowadzone przez jednego z tych samych naukowców, którzy przeprowadzili to badanie, wykazało, że chmury Cirrus mogą mieć większy efekt ocieplenia niż emisje węgla. To z powodu wymuszania radiacyjnego.
Wymuszanie radiacyjne to różnica między światłem słonecznym pochłoniętym przez Ziemię a ilością wypromieniowaną z powrotem w przestrzeń kosmiczną. W tym przypadku jest to wymuszenie radiacyjne dodatnie, co oznacza, że te chmury cirrus smugi pochłaniają więcej ciepła w atmosferze.
Jest to trudna rzecz do zbadania, ponieważ może być tak wiele zmiennych. Efekt CCRF może się różnić na różnych szerokościach geograficznych i w różnych regionach. Prognozowanie przyszłości jest trudne, ponieważ samoloty będą prawdopodobnie bardziej wydajne paliwowo, można opracować czystsze paliwa z mniejszą ilością sadzy, a sam stan klimatu w przyszłych dekadach zmieni wpływ CCRF.
Ale to wciąż ważne badanie.
„… Zwiększający się ruch lotniczy jest dominującym efektem, który powoduje wyższe globalne średnie promieniowanie wymuszania cirrus w przyszłości”.
Z artykułu „Wymuszanie promieniowania cirrus wymuszonego dla przyszłego ruchu lotniczego.
Jednym z powodów, dla których dwaj naukowcy koncentrują się na tym zagadnieniu, jest możliwość złagodzenia efektu CCRF. Według nich osiągnięcie 50% redukcji sadzy może obniżyć efekt CCRF o 15%.
Kiedy większa wydajność paliwa jest zła
Efektywność paliwowa również może mieć znaczenie, choć nie w sposób, jakiego byśmy się spodziewali. Według Międzynarodowej Organizacji Lotnictwa Cywilnego (ICAO) efektywność zużycia paliwa powinna wzrosnąć o 2% rocznie do 2050 r. Jednak zgodnie z badaniami z 2000 r., Bardziej wydajne pod względem zużycia paliwa silniki odrzutowe faktycznie zwiększą tworzenie się chmur Cirrus kondensacyjnych. Jest tak, ponieważ kształt i rozmiar samych cząstek lodu wpływa na CCRF, a bardziej wydajne paliwo zmienia oba te parametry. Yikes.
To bardzo szczegółowe badanie. Autorzy dołożyli wszelkich starań, aby stworzyć użyteczny model, biorąc jednocześnie pod uwagę wszystkie zmienne, które będą kształtować efekt CCRF w przyszłości. Rodzaj i kształt cząstek lodu oraz wysokość, kształt i głębokość optyczna chmur zmieniają efekt ocieplenia chmur kondensacyjnych. Modelowanie jest trudne.
Wpływ CCRF jest różny w różnych regionach świata, a sam ruch lotniczy nie wzrośnie w takim samym stopniu w każdym regionie świata. To skomplikowany problem. Ale niezależnie od tego, CCRF jest czymś, co należy zrozumieć, jeśli mamy zająć się zmianami klimatu.
To badanie opiera się na wielu wcześniejszych badaniach innych naukowców z całego świata. Chociaż modelowanie różni się w zależności od badania, wszystko wskazuje na to samo: większy ruch lotniczy oznacza więcej ocieplenia. Jak mówią dwaj naukowcy w swoim artykule: „Jednak wszystkie badania zgadzają się, że wzrost ruchu lotniczego jest dominującym efektem, który powoduje wyższe globalne średnie promieniowanie wymuszania cirrus w przyszłości”.
Badanie z 2016 r. Sugerowało, że sama zmiana klimatu będzie oznaczać mniej CCRF w przyszłości. Ale jeśli to sprawia, że czujesz się pełen nadziei, zaparkuj swoją nadzieję. Według tego badania „… zmiany w wymuszaniu radiacyjnym cirrus smugi z powodu przewidywanego wzrostu ruchu lotniczego znacznie przewyższają wszelkie efekty tłumienia, jakie może mieć zmiana klimatu”.
Jeśli masz listę rzeczy do zrobienia, która zawiera wycieczki do odległych lokalizacji, możesz ponownie rozważyć. Podróżowanie jest świetne i sprawia, że czujemy się żywi. Szczególnie dla młodych ludzi w bogatych częściach świata jest to rytuał przejścia. Ale jeśli to badanie jest dokładne, a na pewno szczegółowe i dobrze zbadane, to kierujemy się w stronę świata, w którym podróże lotnicze nie są tego warte.
I nawet bardziej oszczędne silniki odrzutowe nie mogą tego naprawić.
Źródła:
- Artykuł badawczy: Wymuszanie radiacyjne cirrus smug na przyszły ruch lotniczy
- Artykuł badawczy: Symulowane wymuszanie radiacyjne lotnictwa 2050 z smug i aerozoli
- Artykuł badawczy: O przejściu smug w chmury Cirrus
- Artykuł badawczy: Przyszły rozwój pokrywy smugowej, głębokości optycznej i wymuszania radiacyjnego: skutki zwiększonego ruchu lotniczego i zmian klimatu
- Scientific American: Dlaczego odrzutowce pozostawiają biały ślad na niebie?
- Artykuł badawczy: Globalne wymuszanie radiacyjne z cirrus smugowych
