Stigande temperaturer på grund av den globala uppvärmningen kommer att göra det svårare för många flygplan runt om i världen att lyfta under de kommande decennierna, säger en ny studie. Under de hetaste delarna av dagen, 10 till 30 procent av fullastade plan kan behöva ta bort lite bränsle, last eller passagerare, annars vänta på svalare timmar att flyga, studien avslutas. Studien, som är den första sådana globala analysen, visas idag i tidningen Klimatförändring .

"Våra resultat tyder på att viktbegränsning kan medföra en icke-trivial kostnad för flygbolag och påverka flygverksamhet runt om i världen, "sade huvudförfattaren Ethan Coffel, en doktorsexamen vid Columbia University. studerande.

När luften värmer, det sprider sig, och dess densitet minskar. I tunnare luft, vingar genererar mindre lyft när ett plan springer längs en landningsbana. Således, beroende på flygplansmodell, banlängd och andra faktorer, vid något tillfälle kan ett packat plan inte kunna lyfta säkert om temperaturen blir för hög. Vikten måste dumpas, annars försenas eller ställs flygningen in.

Den genomsnittliga globala temperaturen har gått upp nästan 1 grad Celsius (1,8 Fahrenheit) sedan omkring 1980, och detta kan redan ha effekt. I slutet av juni, American Airlines ställde in mer än 40 flyg från Phoenix, Ariz., när höjdpunkter på nästan 120 grader gjorde det för varmt för mindre regionala jetflygplan att lyfta. Över hela världen, medeltemperaturen förväntas stiga så mycket som ytterligare 3 grader C (215. F) år 2100. Men det är bara en del av historien; värmeböljor kommer troligen att bli vanligare, med årliga högsta dagliga temperaturer på flygplatser över hela världen beräknas stiga 4 till 8 grader C (7,2 till 14,4 F) år 2080, enligt studien. Det är dessa värmeböljor som kan ge de flesta problemen.

"Detta pekar på de outforskade riskerna med klimatförändringar inom luftfarten, "sa medförfattaren Radley Horton, en klimatolog vid Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory. "När världen blir mer ansluten och luftfarten växer, det kan finnas stor potential för kaskadeffekter, ekonomiskt och annars. "De flesta studier hittills har fokuserat på hur luftfarten kan påverka den globala uppvärmningen (flygplan utgör cirka 2 procent av de globala utsläppen av växthusgaser), inte tvärtom. Men en handfull studier har varnat för att uppvärmning av klimatet kan öka farlig turbulens längs stora flygvägar, och vindvindar som kan förlänga restiderna. Stigande havsnivåer hotar redan att överbelasta vissa större flygplatser. Coffel och Horton kan vara de enda som hittills har tittat på start.

År 2015, de publicerade ett mindre papper, förutsäger upp till fyra gånger fler framtida temperaturrelaterade startproblem för den vanliga Boeing 737-800 i Phoenix, liksom Denver, New Yorks LaGuardia och Washingtons Ronald Reagan. Den nya studien projekterar effekter på ett brett utbud av jetflygningar vid dessa, plus 15 av de andra mest trafikerade flygplatserna i USA, Europa, Mellanöstern, Kina och södra Asien.

Författarna uppskattar att om utsläppet av uppvärmning av jorden fortsätter oförminskat, bränslekapacitet och nyttolastvikter måste minskas med så mycket som 4 procent på de hetaste dagarna för vissa flygplan. Om världen på något sätt lyckas kraftigt minska koldioxidutsläppen snart, sådana minskningar kan uppgå till så lite som 0,5 procent, de säger. Antingen är siffran betydande i en bransch som arbetar med tunna vinstmarginaler. För ett genomsnittligt flygplan som kör idag en viktminskning med 4 procent skulle innebära ungefär 12 eller 13 färre passagerare på en genomsnittlig 160-sitsig båt. Detta räknar inte med de stora logistiska och ekonomiska effekterna av förseningar och avbokningar som direkt kan krusa från ett flygnav till ett annat, sa Horton.

Vissa flygplan med lägre temperaturtoleranser kommer att vara mycket värre än andra, och vissa flygplatser - de med kortare landningsbanor, i hetare delar av världen eller på högre höjder, där luften redan är tunnare - kommer att lida mer. Till exempel, mot LaGuardias korta landningsbanor, en Boeing 737-800 kan behöva lossa vikten halva tiden under de hetaste dagarna. Dubai, i Förenade Arabemiraten, kan vara värre; dess banor är långa, men dess temperaturer är redan mycket höga. Flygplatser förmodligen mindre påverkade eftersom de är i tempererade regioner och har långa landningsbanor inkluderar New Yorks JFK, London Heathrow och Paris Charles de Gaulle.

Horton sa att vissa effekter kan dämpas med nya motor- eller karossdesigner, eller utökade landningsbanor. Men ändringar skulle kosta, eftersom flygplan redan är högkonstruerade för effektivitet; och utökade landningsbanor i tätt packade städer som New York är inget alternativ. "Det tidigare klimatet kan införlivas i medellång- och långdistansplaner, de mer effektiva anpassningsinsatserna kan vara, sa Coffel.