Как самолёты влияют на климат и климат — на самолёты?
Продолжительность полета самолета зависит не только от проложенного маршрута: ученые выяснили, как авиаперевозчики тратят лишние средства на топливо и негативно влияют на климат, потому что совсем не учитывают сезонную атмосферную циркуляцию верхних слоев атмосферы.
По данным Международной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), мировые авиаперевозки являются причиной порядка 3,5% выбросов парниковых газов, приводящих к изменению климата.
Удивительно, но вопрос, какое влияние оказывает потепление планеты на авиаперевозки и как это, в свою очередь, сказывается на темпах потепления самой Земли, толком до нынешнего момента изучен не был.
В ходе нового исследования ученые из Вудсхольского института океанографии и Висконсинского университета в Мэдисоне обнаружили связь между климатом и продолжительностью воздушных перелетов. Их исследование опубликовано в журнале Nature Climate Change.
«Основным фактором, влияющим на продолжительность полета, является циркуляция верхних слоев атмосферы, — утверждает ведущий автор исследования Крис Карнаускас, доцент кафедры геологии и геофизики Вудсхольского института океанографии. — А более длительное время полета означает увеличение расхода топлива авиалайнеров. Последующий дополнительный выброс СО2 в атмосферу может вызвать ответную реакцию и усилить новые изменения в атмосферной циркуляции».
Исследование началось с довольно бытового вопроса: один из будущих соавторов публикации Ханна Баркли спросила Карнаускаса, по какой причине ее полет из Гонолулу на восточное побережье занял меньше времени, чем ожидалось.
«Первое, что пришло мне на ум, это посмотреть, какие ветра во время полета были в тот день», — говорит Карнаускас.
Ученые быстро запросили данные о ветрах на сайте Национального управления по исследованию океанов и атмосферы (NOAA), выбрав высоту полета самолета и набрав дату рейса Баркли, после чего увидели, что скорость самолета в тот день была слишком большой.
Эта тема настолько заинтересовала исследователей, что в течение двух последующих десятилетий они изучали данные о рейсах между Гонолулу и североамериканским западным побережьем (Лос-Анджелес, Сан-Франциско и Сиэтл), совершенных четырьмя различными авиаперевозчиками.
После исследования данных Карнаускас выделил различия в полетном времени для рейсов в восточном и западном направлениях и заметил, что независимо от авиаперевозчика разница для всех выглядела одинаково за последние 20 лет.
У автора исследования появилась гипотеза о том, что изменчивость климата определяет время полета.
Он с коллегами начал изучать большие объемы атмосферных данных, чтобы собрать полную картину того, как выглядит атмосфера в дни, когда разница во времени полета большая. После соотнесения участков изменений полетного времени с графиками изменчивости ветра Карнаускас обнаружил, что все участки практически идентичны друг другу.
Скорость ветра объяснила 91% различий во времени полета. Результат также указал на влияние Эль-Ниньо — колебания температуры поверхностного слоя воды в экваториальной части Тихого океана, имеющего заметное воздействие на климат.
Так как температура экваториальной части Тихого океана изменяется, атмосферные волны стремятся в сторону более высоких широт обоих полушарий, где они меняют характер циркуляции.
После того как ученые доказали, что атмосферная циркуляция влияет на длительность нахождения самолетов в воздухе, они начали задумываться о воздействии изменения климата на рынок авиаперевозок.
По данным исследования, в США выполняется около 30 000 коммерческих полетов в день. Если общее время полета туда-обратно изменяется на одну минуту, коммерческие самолеты будут находиться в воздухе примерно на 182 500 часов дольше каждый год.
Это приводит к потреблению примерно 1 млрд дополнительных галлонов реактивного топлива и 10 млрд килограммов выбросов CO2 в год.
По мнению Карнаускаса, полученные результаты могут оказаться полезными для авиационной отрасли, чтобы наиболее эффективно планировать будущие расходы на топливо, перераспределять топливные ресурсы, уточнять спрогнозированную продолжительность полета для клиентов и лучше управлять всеми неудобствами, связанными с задержками полета.
Хотя работа американских ученых охватывает очень небольшую часть от общего мирового авиационного трафика, у Карнаускаса есть планы по расширению исследования и включению в него всех американских и европейских рейсов.
По словам ведущего автора, больше всего его удивляет то, что авиационная отрасль, кажется, не в курсе режимов полетного времени и влияния Эль-Ниньо.
По данным Международной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), мировые авиаперевозки являются причиной порядка 3,5% выбросов парниковых газов, приводящих к изменению климата.
Удивительно, но вопрос, какое влияние оказывает потепление планеты на авиаперевозки и как это, в свою очередь, сказывается на темпах потепления самой Земли, толком до нынешнего момента изучен не был.
В ходе нового исследования ученые из Вудсхольского института океанографии и Висконсинского университета в Мэдисоне обнаружили связь между климатом и продолжительностью воздушных перелетов. Их исследование опубликовано в журнале Nature Climate Change.
«Основным фактором, влияющим на продолжительность полета, является циркуляция верхних слоев атмосферы, — утверждает ведущий автор исследования Крис Карнаускас, доцент кафедры геологии и геофизики Вудсхольского института океанографии. — А более длительное время полета означает увеличение расхода топлива авиалайнеров. Последующий дополнительный выброс СО2 в атмосферу может вызвать ответную реакцию и усилить новые изменения в атмосферной циркуляции».
Исследование началось с довольно бытового вопроса: один из будущих соавторов публикации Ханна Баркли спросила Карнаускаса, по какой причине ее полет из Гонолулу на восточное побережье занял меньше времени, чем ожидалось.
«Первое, что пришло мне на ум, это посмотреть, какие ветра во время полета были в тот день», — говорит Карнаускас.
Ученые быстро запросили данные о ветрах на сайте Национального управления по исследованию океанов и атмосферы (NOAA), выбрав высоту полета самолета и набрав дату рейса Баркли, после чего увидели, что скорость самолета в тот день была слишком большой.
Эта тема настолько заинтересовала исследователей, что в течение двух последующих десятилетий они изучали данные о рейсах между Гонолулу и североамериканским западным побережьем (Лос-Анджелес, Сан-Франциско и Сиэтл), совершенных четырьмя различными авиаперевозчиками.
После исследования данных Карнаускас выделил различия в полетном времени для рейсов в восточном и западном направлениях и заметил, что независимо от авиаперевозчика разница для всех выглядела одинаково за последние 20 лет.
У автора исследования появилась гипотеза о том, что изменчивость климата определяет время полета.
Он с коллегами начал изучать большие объемы атмосферных данных, чтобы собрать полную картину того, как выглядит атмосфера в дни, когда разница во времени полета большая. После соотнесения участков изменений полетного времени с графиками изменчивости ветра Карнаускас обнаружил, что все участки практически идентичны друг другу.
Скорость ветра объяснила 91% различий во времени полета. Результат также указал на влияние Эль-Ниньо — колебания температуры поверхностного слоя воды в экваториальной части Тихого океана, имеющего заметное воздействие на климат.
Так как температура экваториальной части Тихого океана изменяется, атмосферные волны стремятся в сторону более высоких широт обоих полушарий, где они меняют характер циркуляции.
После того как ученые доказали, что атмосферная циркуляция влияет на длительность нахождения самолетов в воздухе, они начали задумываться о воздействии изменения климата на рынок авиаперевозок.
По данным исследования, в США выполняется около 30 000 коммерческих полетов в день. Если общее время полета туда-обратно изменяется на одну минуту, коммерческие самолеты будут находиться в воздухе примерно на 182 500 часов дольше каждый год.
Это приводит к потреблению примерно 1 млрд дополнительных галлонов реактивного топлива и 10 млрд килограммов выбросов CO2 в год.
По мнению Карнаускаса, полученные результаты могут оказаться полезными для авиационной отрасли, чтобы наиболее эффективно планировать будущие расходы на топливо, перераспределять топливные ресурсы, уточнять спрогнозированную продолжительность полета для клиентов и лучше управлять всеми неудобствами, связанными с задержками полета.
Хотя работа американских ученых охватывает очень небольшую часть от общего мирового авиационного трафика, у Карнаускаса есть планы по расширению исследования и включению в него всех американских и европейских рейсов.
По словам ведущего автора, больше всего его удивляет то, что авиационная отрасль, кажется, не в курсе режимов полетного времени и влияния Эль-Ниньо.
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.
