Για τους επιστημονικά άναρχους, μπορεί να φαίνεται σαν μια επιπόλαια ιδέα: Ότι αυτά τα ελαφρά, σοφιστικά σύννεφα που ακολουθούν πίσω από αεροσκάφη σε τόσο μεγάλα υψόμετρα θα μπορούσαν να συμβάλουν στην αλλαγή του κλίματος. Αλλά το κάνουν.
Οι επιστήμονες λατρεύουν να μετρούν τα πράγματα, και όταν μέτρησαν αυτά τα contrails, που είναι συντόμευση για μονοπάτια συμπύκνωσης, βρήκαν άσχημα νέα. Αν και μοιάζουν αρκετά όμορφα και εφήμερα σε μια καλοκαιρινή μέρα, συσκευάζουν μια υπερμεγέθη γροθιά όταν πρόκειται για το φαινόμενο θέρμανσής τους.
Μια νέα μελέτη από το Γερμανικό Ινστιτούτο Φυσικής της Ατμόσφαιρας εξέτασε τα σύννεφα cirrus που σχηματίζονται όταν η υγρασία στην εξάτμιση του κινητήρα τζετ παγώνει σε κρύσταλλα πάγου. Διαπίστωσαν ότι αυτά τα σύννεφα, τα οποία μερικές φορές μπορούν να παραμείνουν για ώρες, αντιπροσωπεύουν περισσότερη θέρμανση του κλίματος από τον άνθρακα στην εξάτμιση. Το αποτέλεσμα ονομάζεται Contrail Cirrus Radiative Force.
Η μελέτη ονομάζεται «Contrail cirrus radiative forceing for future air traffic» και οι συγγραφείς είναι οι Lisa Bock και Ulrike Burkhardt. Η μελέτη δημοσιεύθηκε στις 27 Ιουνίου στην Ατμοσφαιρική Χημεία και Φυσική, ένα περιοδικό της Ευρωπαϊκής Ένωσης Γεωεπιστημών. Επικεντρώθηκε στην αναμενόμενη αύξηση των αεροπορικών ταξιδιών μεταξύ του 2006 και του 2050. Λένε ότι η αντίθετη ακτινοβολία cirrus (εφεξής αποκαλούμενη CCRF) αναμένεται να αυξηθεί κατά τρεις φορές έως το έτος 2050.
Η εξάτμιση του κινητήρα Jet περιέχει υδρατμούς, μαζί με άλλες ουσίες, όπως διοξείδιο του άνθρακα, οξείδιο του θείου, οξείδιο του αζώτου και καύσιμο. Περιέχει επίσης μεταλλικά σωματίδια και σωματίδια αιθάλης και δρουν ως πυρήνες συμπύκνωσης για τους υδρατμούς.
Καθώς οι υδρατμοί βγαίνουν στην εξάτμιση του κινητήρα τζετ, ψύχεται γρήγορα στο υψηλό υψόμετρο. Στη συνέχεια συμπυκνώνεται σε σωματίδια αιθάλης ως κρύσταλλα πάγου και σχηματίζει τα μονοπάτια συμπύκνωσης με τα οποία όλοι γνωρίζουμε. Στην επιστημονική ορολογία, αυτά τα μονοπάτια ονομάζονται contrail cirrus cloud. Αν και αρχικά σχηματίζονται ως λωρίδες ενδεικτικών, τελικά παίρνουν περισσότερα σχήματα που μοιάζουν με σύννεφο.
Αυτά τα σύννεφα μπορούν να παραμείνουν για ώρες και μπορούν να συμβάλουν στη θέρμανση περισσότερο από ό, τι το διοξείδιο του άνθρακα στα καυσαέρια. Μια μελέτη του 2011, από έναν από τους ίδιους επιστήμονες πίσω από αυτήν τη μελέτη, έδειξε ότι αυτά τα σύννεφα cirrus μπορούν να έχουν μεγαλύτερη επίδραση θέρμανσης από τις εκπομπές άνθρακα. Αυτό οφείλεται στην ακτινοβολητική βία.
Η ακτινοβόληση είναι η διαφορά μεταξύ του ηλιακού φωτός που απορροφάται από τη Γη και της ποσότητας που εκπέμπεται πίσω στο διάστημα. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι θετική η ακτινοβολία, που σημαίνει ότι αυτά τα αντίθετα σύννεφα cirrus παγιδεύουν περισσότερη θερμότητα στην ατμόσφαιρα.
Αυτό είναι δύσκολο να μελετηθεί, γιατί μπορεί να υπάρχουν τόσες πολλές μεταβλητές. Η επίδραση του CCRF μπορεί να ποικίλει σε διαφορετικά γεωγραφικά πλάτη και σε διαφορετικές περιοχές. Η προβολή στο μέλλον είναι δύσκολη επειδή τα αεροσκάφη πιθανότατα θα είναι πιο οικονομικά καύσιμα, ενδέχεται να αναπτυχθούν καθαρότερα καύσιμα με λιγότερη αιθάλη και η ίδια η κατάσταση του κλίματος στις μελλοντικές δεκαετίες θα αλλάξει την επίδραση του CCRF.
Αλλά αυτή είναι ακόμη μια σημαντική μελέτη.
«… Η αύξηση της εναέριας κυκλοφορίας είναι το κυρίαρχο αποτέλεσμα που προκαλεί υψηλότερη παγκόσμια μέση αντίθετη ακτινοβολία σπείρας στο μέλλον.»
Από το άρθρο «Contrail cirrus ακτινοβολία για μελλοντική εναέρια κυκλοφορία.
Ένας από τους λόγους που οι δύο επιστήμονες εστιάζουν σε αυτό το ζήτημα είναι ότι υπάρχουν ευκαιρίες για τον μετριασμό της επίδρασης του CCRF. Σύμφωνα με αυτούς, η επίτευξη μείωσης της αιθάλης κατά 50% θα μπορούσε να μειώσει την επίδραση του CCRF κατά 15%.
Όταν η μεγαλύτερη απόδοση καυσίμου είναι κακή
Η απόδοση καυσίμου μπορεί επίσης να κάνει τη διαφορά, αν και όχι με τον τρόπο που θα περιμέναμε. Σύμφωνα με τον Διεθνή Οργανισμό Πολιτικής Αεροπορίας (ICAO), η απόδοση καυσίμου αναμένεται να βελτιωθεί κατά 2% ετησίως έως το 2050. Ωστόσο, σύμφωνα με μια μελέτη του 2000, περισσότεροι κινητήρες αεριωθούμενων αεριωθούμενων καυσίμων θα αυξήσουν πραγματικά το σχηματισμό σύννεφων cirrus συμπύκνωσης. Αυτό συμβαίνει επειδή το σχήμα και το μέγεθος των ίδιων των σωματιδίων πάγου επηρεάζουν το CCRF και το αποδοτικότερο καύσιμο αλλάζει και τις δύο αυτές παραμέτρους. Ναι.
Αυτή είναι μια πολύ λεπτομερής μελέτη. Οι συγγραφείς έχουν καταβάλει μεγάλες προσπάθειες για να παράγουν ένα χρήσιμο μοντέλο, λαμβάνοντας υπόψη όλες τις μεταβλητές που θα διαμορφώσουν το αποτέλεσμα της CCRF στο μέλλον. Ο τύπος και το σχήμα των σωματιδίων πάγου, καθώς και το υψόμετρο, το σχήμα και το οπτικό βάθος των νεφών αλλάζουν όλα τα φαινόμενα θέρμανσης των συμπυκνωμάτων. Είναι δύσκολο να μοντελοποιήσεις.
Το αποτέλεσμα του CCRF είναι διαφορετικό σε διαφορετικές περιοχές του κόσμου και η ίδια η εναέρια κυκλοφορία δεν θα αυξηθεί στον ίδιο βαθμό σε κάθε περιοχή του κόσμου. Είναι ένα περίπλοκο ζήτημα. Αλλά ανεξάρτητα, το CCRF είναι κάτι που πρέπει να γίνει κατανοητό εάν πρόκειται να αντιμετωπίσουμε την κλιματική αλλαγή.
Αυτή η μελέτη βασίζεται σε μεγάλο αριθμό προηγούμενων μελετών από άλλους επιστήμονες σε όλο τον κόσμο. Αν και η μοντελοποίηση διαφέρει από μελέτη σε μελέτη, όλα δείχνουν στο ίδιο πράγμα: περισσότερη εναέρια κυκλοφορία σημαίνει περισσότερη θέρμανση. Όπως λένε οι δύο επιστήμονες στην εφημερίδα τους: «Ωστόσο, όλες οι μελέτες συμφωνούν ότι η αύξηση της εναέριας κυκλοφορίας είναι το κυρίαρχο αποτέλεσμα που προκαλεί υψηλότερη παγκόσμια μέση αντίθετη δύναμη ακτινοβολίας.
Μια μελέτη του 2016 έδειξε ότι η ίδια η κλιματική αλλαγή θα σημαίνει λιγότερη CCRF στο μέλλον. Αλλά αν αυτό σας κάνει να αισθάνεστε αισιόδοξοι, σταθμεύστε την ελπίδα σας. Σύμφωνα με αυτή τη μελέτη, «… οι αλλαγές στην αντίθετη ακτινοβολία του κύκλου λόγω της προβλεπόμενης αύξησης της εναέριας κυκλοφορίας υπερτερούν κατά πολύ των επιπτώσεων απόσβεσης που μπορεί να έχει μια αλλαγή στο κλίμα».
Εάν έχετε μια λίστα κουβάδων που περιέχει ταξίδια σε μακρινές περιοχές, ίσως θελήσετε να επανεξετάσετε. Το ταξίδι είναι υπέροχο και μας κάνει να νιώθουμε ζωντανοί. Ειδικά για τους νέους στα πλούσια μέρη του κόσμου, είναι μια τελετή. Αλλά αν αυτή η μελέτη είναι ακριβής και σίγουρα είναι λεπτομερή και καλά ερευνημένη, τότε κατευθυνόμαστε προς έναν κόσμο όπου τα αεροπορικά ταξίδια δεν αξίζουν τον κόπο.
Και δεν μπορούν να το διορθώσουν ακόμη και περισσότεροι κινητήρες αεριωθούμενων καυσίμων.
Πηγές:
- Ερευνητικό Έγγραφο: Contrail cirrus قوت ακτινοβολίας για μελλοντική εναέρια κυκλοφορία
- Ερευνητικό έγγραφο: Προσομοιωμένη ακτινοβολούμενη δύναμη αεροπορίας 2050 από contrails και αερολύματα
- Ερευνητικό έγγραφο: Σχετικά με τη μετάβαση των Contrails σε Cirrus Clouds
- Ερευνητικό έγγραφο: Μελλοντική ανάπτυξη Contrail Cover, Optical Depth και Radiative Force: Επιπτώσεις από την αύξηση της εναέριας κυκλοφορίας και την κλιματική αλλαγή
- Scientific American: Γιατί τα αεροπλάνα αφήνουν ένα λευκό ίχνος στον ουρανό;
- Ερευνητικό έγγραφο: Παγκόσμια ακτινοβολητική δύναμη από σύγχυση cirrus
