Klimatpåverkan från globala flygutsläpp och molnighet. Kredit:Manchester Metropolitan University
Flyg har beräknats vara 3,5 procent av alla mänskliga aktiviteter som driver klimatförändringarna, visar ny forskning.
En ny internationell studie ger oöverträffade beräkningar av flygets inverkan på klimatet från 2000 till 2018 för att producera den mest omfattande insikten hittills.
Resultaten visar att två tredjedelar av påverkan från flyget hänförs till icke-koldioxidutsläpp och resten från CO2. 2 .
Forskningen leddes av Storbritanniens Manchester Metropolitan University, i samarbete med många akademiska institutioner och forskningsinstitutioner över hela världen, under de senaste fem åren
Analysen – publicerad i tidskriften Atmosfärisk miljö - är den första i sitt slag sedan 2009 och kommer att vara till stor nytta för intressenter såsom beslutsfattare, branschorgan och icke-statliga organisationer.
Forskare utvärderade alla flygindustrins bidragande faktorer till klimatförändringarna inklusive koldioxid (CO 2 ) och kväveoxidutsläpp (NOx), och effekten av spetsar och spetscirrus - moln av iskristaller skapade av flygplans jetmotorer på hög höjd.
Detta analyserades tillsammans med vattenångan, sot, och aerosol- och sulfataerosolgaser - fina partiklar suspenderade i luften - som finns i avgasplymer som släpps ut från flygplansmotorer.
Studien är unik eftersom det är den kompletta första uppsättningen av beräkningar för luftfart som använder ett nytt mått som introducerades 2013 av den mellanstatliga panelen för klimatförändringar.
Detta mått kallas "effective radiative forcing" (ERF) och representerar ökningen eller minskningen sedan förindustrialiseringens tider i balansen mellan energin som kommer från solen och energin som emitteras från jorden, känd som jord-atmosfärens strålningsbudget.
Med hjälp av det nya ERF-måttet, teamet fann att contrail cirrus påverkan är mindre än hälften än den tidigare uppskattade men fortfarande sektorns största bidrag till den globala uppvärmningen, genom att reflektera och fånga in utströmmande värme från atmosfären.
Koldioxidutsläppen representerar det näst största bidraget men till skillnad från effekterna av cirrus, CO 2 s effekt på klimatet varar i många århundraden.
Huvudförfattare professor David Lee, Professor i atmosfärsvetenskap vid Manchester Metropolitan University och chef för dess Center for Aviation, Transport, och miljöforskningsgruppen, sa:"Med tanke på luftfartens beroende av förbränning av fossilt bränsle, dess betydande CO 2 och icke-CO 2 effekter, och den förväntade flottans tillväxt, det är viktigt att förstå omfattningen av flygets inverkan på dagens klimatförändringar, särskilt med tanke på Parisavtalets krav för att nå "netto noll" CO 2 utsläpp runt 2050.
"Men att uppskatta flygets icke-CO 2 effekter på atmosfärisk kemi och moln är en komplex utmaning för samtida atmosfäriska modelleringssystem.
"Det är svårt att beräkna bidragen som orsakas av en rad atmosfäriska fysikaliska processer, inklusive hur luften rör sig, kemiska omvandlingar, mikrofysik, strålning, och transporter."
Forskarna genomförde en omfattande analys av individuella luftfarts-ERF:er för att ge en övergripande ERF för global luftfart för första gången.
Liknande studier genomfördes 1999, 2005 och 2009 men detta är den mest aktuella och mest omfattande, med massor av detaljer i vetenskapen som har förändrats och mognat.
Professor Lee tillade:"Den nya studien innebär att flygets påverkan på klimatförändringarna kan jämföras med andra sektorer som sjöfart, marktransport och energiproduktion eftersom den har en konsekvent uppsättning ERF-mätningar."
Kredit:CC0 Public Domain
Dr Laura Wilcox, en atmosfärsforskare vid University of Reading och NCAS, bidrog med bedömningen av vattenångans påverkan till studien. Hon sa:"Det finns många olika komponenter i flygets stora inverkan på klimatförändringarna, men den positiva sidan av det är att det ger oss många sätt vi kan göra förändringar för att mildra det.
"Denna massiva bedömning visar omfattningen av flygets klimatförändringseffekter, och bekräftar att det krävs brådskande åtgärder för att minska miljöpåverkan från alla resor för att undvika mycket allvarliga konsekvenser för vårt sätt att leva i framtiden."
Professor Lee och hans team beräknade att den kumulativa CO 2 utsläppen från global luftfart under hela branschens historia – definierad som mellan 1940 och 2018 – var 32,6 miljarder ton.
Ungefär hälften av de totala kumulativa utsläppen av CO 2 har genererats bara under de senaste 20 åren, till stor del tillskrivs ökningen av antalet flygningar, antal rutter och flottstorlekar, särskilt i Asien, även om det delvis kompenseras av förbättringar inom flygplans- och jetmotorteknik, större genomsnittliga flygplansstorlekar och ökad effektivitet i användningen av flygplanskapacitet för att passa fler passagerare i samma utrymme.
Forskargruppen uppskattade att siffran 32,6 miljarder ton stod för 1,5 procent av den totala koldioxiden 2 utsläpp någonsin vid den tidpunkten.
Och när den icke-CO 2 effekterna beaktades, flyget beräknades vara 3,5 procent av alla mänskliga aktiviteter som driver klimatförändringarna.
Forskarna noterade att även om Parisavtalet från 2016 om klimatförändringar inkluderar inrikesflyg i enskilda länders minskningsmål, den tar inte upp internationell luftfart, som står för 64 procent av flygtrafiken.
Till skillnad från direkta utsläpp av icke-CO 2 växthusgaser, som lustgas och metan från källor som jordbrukssektorn, flygets icke-CO 2 effekter omfattas inte av det tidigare Kyotoprotokollet.
Professor Lee tillade:"Det är oklart om den framtida utvecklingen av Parisavtalet eller förhandlingarna från Internationella civila luftfartsorganisationen för att mildra klimatförändringarna, i allmänhet, kommer att inkludera kortlivade indirekta växthusgaser som kväveoxider, contrail cirrus, aerosol-molneffekter, eller annan luftfart som inte är CO 2 effekter.
"Flygt nämns inte uttryckligen i texten till Parisavtalet, som säger att de totala globala växthusgasutsläppen måste minskas snabbt för att uppnå en balans mellan konstgjorda utsläpp och sänkor av växthusgaser under andra hälften av detta århundrade.
"När covid-19-pandemin förändras, flygtrafiken kommer sannolikt att återhämta sig för att möta beräknade priser på varierande tidsskalor, med fortsatt tillväxt, ytterligare öka CO 2 utsläpp och, självklart, historiska utsläpp av CO 2 det tar många århundraden att ta bort.
"Därför, minskar CO 2 Flygets utsläpp kommer att förbli ett fortsatt fokus för att minska framtida konstgjorda klimatförändringar, tillsammans med flygets icke-CO 2 bidrag."
Studien föreslår lösningar som inkluderar omdirigering av flygningar för att undvika att skapa spiralcirrus, men avvägningen är en längre flygväg och mer bränsleförbränning, ger mer utsläpp av växthusgaser.
Teamet noterade också hur förändringar av förbränningsteknik för att minska NOx-utsläppen kan öka CO 2 utsläpp.
Medförfattare David Fahey, Direktör för Earth System Research Laboratories vid USA:s National Oceanic and Atmospheric Administration, och gästprofessor vid Manchester Metropolitan University, sa:"Denna studie är ett bra exempel på ett internationellt samarbete för att klargöra hur mänskliga aktiviteter orsakar klimatförändringar.
"Vår bedömning har stärkt den vetenskapliga grunden för flygets roll i klimatsystemet och etablerat ett ramverk för framtida bedömningar.
"Vår bedömning kommer att hjälpa beslutsfattare och industrin att vidta framtida begränsningsåtgärder samtidigt som vi skyddar denna viktiga sektor från alla felaktiga påståenden om dess roll i klimatsystemet."
