Science: «Грязный» секрет авиации: следы самолётов являются неожиданно мощной причиной глобального потепления
Авиационная отрасль уже давно подвергается критике за её большой вклад в ухудшение экологии, особенно за выбросы углерода, способствующие потеплению климата. Но в новом исследовании говорится о другом побочном продукте самолётов - белых следах (контрейлах, contrails), оставляемых ими на небе. Он имеет ещё больший направленный на разогрев эффект, который должен утроиться к 2050 году.
Самолёты создают свои конденсационные следы, поскольку взлетают высоко в тонком холодном воздухе. Водяной пар быстро конденсируется вокруг сажи из выхлопа самолёта и замерзает, образуя перистые облака, существование которых может длиться минуты или часы. Эти высоко расположенные облака слишком тонки, чтобы отражать много солнечного света, но кристаллы льда внутри них могут задерживать тепло. В отличие от облаков нижних ярусов, обладающих чисто выхолаживающим эффектом, контрейлы напротив способствуют разогреву.
Исследование, проведённое в 2011 г., показало, что суммарный эффект контрейлов в большей степени способствует атмосферному потеплению, чем весь выброс углекислого газа (CO2), обусловленный полётами самолетов с момента появления авиации. И эти последствия, по прогнозам, усугубятся по мере увеличения интенсивности воздушного движения и, как следствие, облачности: по некоторым оценкам, к 2050 г. глобальное воздушное движение увеличится в четыре раза.
Один из авторов упомянутого исследования 2011 г. хотела выяснить, как контрейлы могут повлиять на климат в будущем. Вместе с коллегами Ульрике Буркхардт (Ulrike Burkhardt) из Института физики атмосферы Немецкого аэрокосмического центра (DLR) в Весслинге создала новую атмосферную модель, в которой впервые присвоила контрейлам собственную категорию, отдельную от естественных облаков. Это позволило смоделировать особые свойства искусственных облаков, повлиявшие на всё - от их формирования до взаимодействия с остальной атмосферой.
Исследователи смоделировали эффект глобального облачного покрова в 2006 г. - году, для которого они имели точные данные о полётах. Затем, принимая во внимание прогнозы на будущее развитие воздушного сообщения и на величину выбросов, они смоделировали эффект контрейлов в 2050 г. Было обнаружено, что за это время эффект потепления увеличился в три раза (см. опубликованное на этой неделе сообщение в Atmospheric Chemistry and Physics).
Это исследование является одним из первых, в котором детально предсказывается, как контрейлы повлияют на будущий климат, говорит другой соавтор статьи 2011 г. Бернд Керхер (Bernd Kärcher). Он подчеркнул, что новая схема классификации облаков имела решающее значение для модели и полученных результатов.
При рассмотрении другого сценария на 2050 г., предусматривающего сокращение выбросов сажи на 50%, эффект потепления сократился на 15%.
Пока ещё мало что известно о связи между потеплением климата и облачностью, а также о том, как атмосферное потепление влияет на температуру поверхности. Исследователи знают, что высокие уровни сажи приводят к увеличению продолжительности жизни перистых облаков, что может изменить погоду и климат у поверхности Земли, говорит Буркхардт. Однако, добавляет она, даже сокращение выбросов сажи на 90% при использовании более чистого авиационного топлива не сможет вернуть ситуацию к состоянию, соответствующему 2006 г.
Более вероятный сценарий, говорит Буркхардт, заключается в том, что уровни сажи и перистых облаках будут продолжать расти. Это связано с тем, что в большинстве авиационных правил и планов по снижению загрязнения не учитывается воздействие на климат каких-либо других факторов, кроме выбросов CO2. Например, схема Организации Объединенных Наций требует, чтобы все подписавшие соглашение страны держали свои выбросы CO2 на определённом уровне и ежегодно сообщали о них, но при этом ничего не говорится о воздействии контрейлов.
Рассмотрение контрейлов в таких схемах затруднено, т.к. одновременно нужно учитывать состояние погоды, местоположение и время суток. По словам Буркхардт, одним из решений является перенаправление рейсов. Однако такое изменение маршрута может заставить самолёты сжигать больше топлива и выделять больше CO2. Она говорит, что было бы лучше найти более эффективные виды топлива, выделяющие меньше сажи. Но с вероятным увеличением воздушного движения даже этого может оказаться недостаточно.
Эндрю Геттельман (Andrew Gettelman), специалист по физике облаков из Национального центра атмосферных исследований (NCAR) в Боулдере, напоминает, что перистые облака представляют собой сложную проблему, но их разогревающий эффект всё ещё невелик по сравнению с эффектом, вызванным общим антропогенным выбросом CO2. «Если бы всё определялось только контрейлами, глобального потепления не было бы». Но, добавляет он, для авиационной отрасли всё ещё важно прислушиваться к науке и «правильно оценивать своё влияние».
