Что нам приносят самолеты? Выбросы CO₂ (около 2,5 % глобальных ежегодных выбросов CO₂) и инверсионные следы, которые может наблюдать каждый при любой погоде и в любое время суток. Инверсионный след (конденсационный след) возникает в атмосфере за движущимися летательными аппаратами. Он состоит из капель воды или кристаллов льда, сконденсировавшихся на частицах сажи, которая образуется при сжигании авиационного топлива. Это так называемые «искусственные перистые облака» преимущественно в верхних слоях тропосферы. Они существуют в атмосфере всего несколько часов. Их влияние на климат до сих пор не ясно. Но оценки показали, что влияние авиации на климат значительно превышает те 2,5 %, которые дает эмиссия углекислого газа.
Инверсионные следы от самолетов существенно меняют баланс между количеством энергии, которую Земля поглощает от Солнца, и энергией, которая возвращается в космос, хотя это воздействие носит кратковременный, неопределенный и неоднородный характер. Влияние выбросов CO₂ – долгосрочно и предсказуемо. Таким образом, воздействие этих двух последствий перелетов на энергетический баланс различно по времени.
Группа ученых из Швеции и Великобритании проанализировала почти 500 тыс полетов над Северной Атлантикой. Расчеты по климатической модели, учитывающей, в частности, 3 сценария изменения климата, показали, что глобальное соотношение ущерба, связанного с инверсионными следами, и выбросов CO₂ в результате авиаперевозок составляет от 0,075 до 0,57. При этом эта цифра в значительной мере зависит от метеоусловий. В среднем по миру отношение социальных затрат, связанных с инверсионными следами, издержкам, связанным с выбросами CO₂, составляет примерно 0,15 при повышении средней глобальной температуры на 2 °C по сравнению с доиндустриальным.
Сажа в облаках
Перистые облака, созданные самолетами, поглощают инфракрасное излучение и рассеивают солнечное. Поэтому их воздействие на атмосферу разнонаправлено: и подогрев, и охлаждение.
Инверсионные следы от самолетов существенно меняют баланс между количеством энергии, которую Земля поглощает от Солнца, и энергией, которая возвращается в космос, хотя это воздействие носит кратковременный, неопределенный и неоднородный характер. Влияние выбросов CO₂ – долгосрочно и предсказуемо. Таким образом, воздействие этих двух последствий перелетов на энергетический баланс различно по времени.
Группа ученых из Швеции и Великобритании проанализировала почти 500 тыс полетов над Северной Атлантикой. Расчеты по климатической модели, учитывающей, в частности, 3 сценария изменения климата, показали, что глобальное соотношение ущерба, связанного с инверсионными следами, и выбросов CO₂ в результате авиаперевозок составляет от 0,075 до 0,57. При этом эта цифра в значительной мере зависит от метеоусловий. В среднем по миру отношение социальных затрат, связанных с инверсионными следами, издержкам, связанным с выбросами CO₂, составляет примерно 0,15 при повышении средней глобальной температуры на 2 °C по сравнению с доиндустриальным.
Сажа в облаках
Перистые облака, созданные самолетами, поглощают инфракрасное излучение и рассеивают солнечное. Поэтому их воздействие на атмосферу разнонаправлено: и подогрев, и охлаждение.
фото: www.havasosyalmedya.com
Днем, таким образом, охлаждение может превалировать над перегревом. Но много зависит от метеоусловий, типа топлива и двигателя. По оценкам, около 2-3 % всех полетов в мире ведут к 80 % связанного с инверсионными следами воздействия на баланс энергии в атмосфере. Наиболее уязвимыми временными интервалами оказались дневные и ночные полеты в зимний период по маршрутам, на которых часто образуются инверсионные следы.
Что касается CO₂, то около 40 % выбросов сохраняются в атмосфере в течение 100 лет, а около 20 % - в течение 1000 лет. Добавим сюда тепловую инерцию океана – и получим почти линейную зависимость между эмиссией углекислого газа и изменением средней глобальной температуры.
Согласно расчетам по всем вариантам модели для 2019 года, глобальная социальная стоимость выбросов CO₂ лежит в диапазоне от 23 млрд до 1600 млрд долларов, а глобальная социальная стоимость воздействия инверсионных следов - от 4,3 млрд до 410 млрд долларов. Это полезно сопоставить с мировым доходом коммерческих авиакомпаний в 2019 году: это 838 млрд долларов при общем расходе на топливо 190 млрд долларов.
Стратегия смягчения: меняем маршрут
Но отдельные рейсы могут создавать на несколько порядков больше инверсионных следов на тонну израсходованного топлива, чем среднемировой рейс. Для некоторых из них воздействие инверсионных следов превышает на порядок соответствующие выбросы CO₂ во время полета. Исследователи проанализировали инверсионные следы и выбросы CO₂, образовавшиеся в результате 477 923 полетов над Северной Атлантикой в 2019 году.
Оказалось, что около 14 % полетов вызывают образование инверсионных следов с отрицательным энергетическим воздействием – они охлаждают планету. Около 38 % полетов вызывают образование устойчивых инверсионных следов с положительным энергетическим воздействием – нагревают. Остальные 48% полетов не приводят к образованию устойчивых инверсионных следов.
Эту разницу важно учитывать при разработке стратегии уменьшения воздействия авиации на климат. Что менять: маршруты, время вылета, тип самолета, двигатель или топливо?
Ученые оценили эффективность изменения маршрута. Оказалось, что в 34 % случаев смена пути позволила бы избежать образования инверсионных следов. Однако, не все так просто, поскольку новая трасса может повысить расход топлива. И все же, исходя из того, что примерно 10 % рейсов приводят к выбросу около 80 % энергии, климатическая выгода от изменения маршрутов этих рейсов будет значительной, даже если перерасход топлива составит порядка 5 % на рейс.
Что касается CO₂, то около 40 % выбросов сохраняются в атмосфере в течение 100 лет, а около 20 % - в течение 1000 лет. Добавим сюда тепловую инерцию океана – и получим почти линейную зависимость между эмиссией углекислого газа и изменением средней глобальной температуры.
Согласно расчетам по всем вариантам модели для 2019 года, глобальная социальная стоимость выбросов CO₂ лежит в диапазоне от 23 млрд до 1600 млрд долларов, а глобальная социальная стоимость воздействия инверсионных следов - от 4,3 млрд до 410 млрд долларов. Это полезно сопоставить с мировым доходом коммерческих авиакомпаний в 2019 году: это 838 млрд долларов при общем расходе на топливо 190 млрд долларов.
Стратегия смягчения: меняем маршрут
Но отдельные рейсы могут создавать на несколько порядков больше инверсионных следов на тонну израсходованного топлива, чем среднемировой рейс. Для некоторых из них воздействие инверсионных следов превышает на порядок соответствующие выбросы CO₂ во время полета. Исследователи проанализировали инверсионные следы и выбросы CO₂, образовавшиеся в результате 477 923 полетов над Северной Атлантикой в 2019 году.
Оказалось, что около 14 % полетов вызывают образование инверсионных следов с отрицательным энергетическим воздействием – они охлаждают планету. Около 38 % полетов вызывают образование устойчивых инверсионных следов с положительным энергетическим воздействием – нагревают. Остальные 48% полетов не приводят к образованию устойчивых инверсионных следов.
Эту разницу важно учитывать при разработке стратегии уменьшения воздействия авиации на климат. Что менять: маршруты, время вылета, тип самолета, двигатель или топливо?
Ученые оценили эффективность изменения маршрута. Оказалось, что в 34 % случаев смена пути позволила бы избежать образования инверсионных следов. Однако, не все так просто, поскольку новая трасса может повысить расход топлива. И все же, исходя из того, что примерно 10 % рейсов приводят к выбросу около 80 % энергии, климатическая выгода от изменения маршрутов этих рейсов будет значительной, даже если перерасход топлива составит порядка 5 % на рейс.
