不管是不是航空爱好者,大多数人都见过高悬于天空中的飞机尾迹,这是指一种由飞机引擎排出的浓缩水蒸气形成的可见尾迹。当炙热的引擎排出废气在空气中冷却时,它们可能凝结形成一片由微小水滴构成的云。如果空气温度足够低的话,飞机云也可能由微小的冰晶构成 。
当飞机每天从A地到B地飞行时,尾迹会在空中留下痕迹,研究人员注意到了尾迹寿命的差异以及它与全球变暖的关系。
对气候变暖的影响比想象中要多
根据新科学家研究表明,可以在高空飞行的现代商用飞机和私人飞机会形成持续时间更长的尾迹,由此可能会导致全球变暖。与上一代飞机相比,这些新飞机——如波音787梦想飞机和空客A350——以燃油效率更高而著称。然而,由于它们在长途飞行中可以达到高达41000英尺的巡航高度,研究表明,这些飞机与全球变暖的联系可能比以前认为的更大。
喷气发动机排放煤烟,这是一种由固体、液体或气体形式的微小颗粒组成的空气污染物质。由于在如此高的海拔上气压和气温会变得非常低,颗粒会被冻结。根据《新科学家》杂志,在某些情况下,煤烟可以在飞机尾迹中形成冰粒,从而产生具有整体变暖效应的尾迹。
一条轨迹的寿命
然而,研究一个轨迹持续多长时间是具有挑战性的。Edward Gryspeerdt博士是皇家社会大学伦敦帝国学院格兰瑟姆气候变化研究所的研究员。为了更详细地研究轨迹的寿命,Gryspeerdt的团队使用飞行数据卫星观测将轨迹与特定的飞机进行匹配。在分析了大约64000次飞行后,他们发现私人飞机和现代飞机经常使用的巡航海拔38000英尺高度可能会产生持续时间更长的轨迹。
尽管如此,Gryspeerdt称,并不是所有飞机上排出的煤烟颗粒都会变成冰。相反,研究小组认为,当飞机在大气中飞得更高时,更多的烟尘颗粒会形成冰晶。然而,冰粒的总体数量较少。然后,较小的冰粒需要更长的时间才能从天空中落下。这最终会延长轨迹的寿命,导致气温上升。
基于这项研究,Gryspeerdt的团队不能准确地确定持续时间较长的轨迹会导致气候变暖的程度究竟如何。也没能弄清楚由尾迹引起的变暖是多于还是少于已被证实的现代飞机所避免的变暖——因为现代飞机使用的燃料比旧飞机更少。
尾迹云的危害
天然卷云形成于冰过饱和区域,这发生在大气的对流层顶部。根据一份期刊文章的数据显示,2016年至2021年间,飞机轨迹气候效应"可能持续并扩散几个小时,并演变成尾迹云"。
Gryspeerdt参与撰写的这份杂志进一步解释道,尾迹云可以覆盖大气层,尤其是在空中交通流量增加的地区。2018年对全球航空活动的评估估计,尾迹云是航空导致的年平均RF(人为辐射作用力)的最大贡献者。
随着航空业向2050年零污染迈进,更多的研究可以帮助航空公司找到减少或消除飞机污染的方法。此外,可靠的大气数据可以说服航空公司开发特定的路线,以尽可能减少飞机尾迹。
“如果我们能够足够好地预测大气层中形成轨迹的区域,你就可以让飞机绕过它们,这将减少飞机尾迹带来的影响,”格里斯佩尔特说。