Om du ändrar höjden på mindre än 2% av flygningarna kan du minska klimatförändringarna med 59%, säger en ny kejserlig studie.

Flygplanskontrails – de vita ränderna som flygplan lämnar på himlen – kan vara lika dåliga för klimatet som deras koldioxid (CO) ₂ ) utsläpp. Nu, Imperial College London-ledd forskning har funnit att flyghöjdsförändringar på bara 2, 000 fot kan minska deras effekt.

Detta, forskarna säger, i kombination med renare flygmotorer, kan minska skador på klimatet med upp till 90%.

Huvudförfattare Dr Marc Stettler, vid Imperials avdelning för byggnads- och miljöteknik, sa:"Enligt vår studie, förändring av höjden för ett litet antal flygningar kan avsevärt minska klimateffekterna av luftfartyg. Den här nya metoden kan mycket snabbt minska flygindustrins totala klimatpåverkan."

Forskningen är publicerad i Miljövetenskap och teknik .

Contrail gåta

När heta avgaser från flygplan möter kylan, lågtrycksluft i atmosfären, de producerar vita streck på himlen som kallas "kondensspår, " eller kontralinjer.

Kontrilångorna inkluderar svarta kolpartiklar, som ger ytor på vilka fukt kondenserar för att bilda ispartiklar. Vi ser denna kondens som fluffiga vita strimmor.

De flesta konturer varar bara några minuter, men vissa sprider sig och blandas med andra contrails och cirrusmoln, bildar "contrail cirrus" som dröjer kvar i upp till arton timmar.

Tidigare forskning tyder på att spetsar och molnen de hjälper till att bilda har en lika stor uppvärmningseffekt på klimatet som flygets kumulativa CO ₂ utsläpp, på grund av en effekt som kallas "strålningstvång". Det är här balansen störs mellan strålning som kommer till jorden från solen och värme som avges från jordens yta som går ut i rymden, framtvinga en förändring av klimatet.

Den viktigaste skillnaden mellan CO ₂ och konturer, dock, är det medan CO ₂ kommer att påverka atmosfären i hundratals år, effekten av contrails är kortlivad och kan därför snabbt minskas.

Nu, Dr. Stettler och hans kollegor har använt datorsimuleringar för att förutsäga hur förändringar av flygplanshöjder kan minska antalet spärrar och hur länge de dröjer, vilket skulle minska deras uppvärmningseffekt. Detta beror på att kontrails endast bildas och kvarstår i tunna skikt av atmosfären som har mycket hög luftfuktighet. Eftersom dessa lager är tunna, små förändringar av flyghöjder skulle innebära att flygplan kan undvika dessa regioner, vilket leder till att färre kontrailer bildas.

Med hjälp av data från Japans luftrum, de fann att bara 2 % av flygningarna var ansvariga för 80 % av strålkraften inom luftrummet. Dr. Stettler sa:"En väldigt liten del av flygningarna är ansvariga för den stora majoriteten av klimatpåverkan, vilket innebär att vi kan fokusera vår uppmärksamhet på dem. "

Med hänsyn till trängseln i luftrummet ovanför Japan, laget simulerade dessa plan att flyga antingen 2, 000 fot högre eller lägre än deras faktiska flygvägar och fann att klimatpåverkan på kontrailen kunde minskas med 59 % genom att ändra höjderna på 1,7 % av flygningarna.

Omläggningen av flygvägar orsakade mindre än en tiondels procent ökning av bränsleförbrukningen – men, forskarna säger, den minskade spiralbildningen mer än uppvägde CO ₂ släpps ut av det extra bränslet.

Dr. Stettler föreslår att deras metod att bara rikta in sig på de få flygningar som orsakar mest klimatpåverkan är det bästa sättet att undvika vandringar i CO ₂ utsläpp. Han sa:"Vi är medvetna om att ytterligare CO ₂ släpps ut i atmosfären kommer att ha en klimatpåverkan som sträcker sig århundraden in i framtiden, så vi har också beräknat att om vi bara riktar in flygningar som inte skulle släppa ut extra CO ₂ , vi kan fortfarande uppnå en minskning på 20% av contrailforcering. "

Studiens första författare, Roger Teoh, även vid Imperials avdelning för civil- och miljöteknik, sa:"Vår simulering visar att riktar sig mot de få flygningar som orsakar de mest skadliga konturerna, samt att endast göra små höjdförändringar, skulle avsevärt kunna minska effekten av konturer på den globala uppvärmningen."

Branschpåverkan

Forskarna säger att flygmotorer själva också spelar en roll för hur skadliga contrails är. Svarta kolpartiklar produceras av ofullständig bränsleförbränning, så nytt, effektivare motorförbränningsteknik skulle kunna bidra till att minska dem med cirka 70 %.

Detta, kombinerat med små höjdförändringar, skulle kunna bidra till att minska den totala skadorna på spetsen med cirka 90 %.

Nästa, forskarna kommer att förfina sina simuleringar för att mer noggrant förutsäga egenskaperna och effekterna av konturer, och att utvärdera de bredare effekterna och praktiska aspekterna av strategier för begränsning av begränsningar, till exempel att ändra flygvägar.