伦敦帝国理工学院的一项新研究表明，改变飞行高度的不足2％可以使与通气相关的气候变化减少59％。
飞机高度的小幅变化可能使飞行轨迹变化的影响降低多达59％。
飞机凝结尾迹-白色条纹飞机留在空中-对气候的危害可能与其二氧化碳（CO2）排放一样。现在，伦敦帝国理工学院领导的研究发现，仅2,000英尺的飞行高度变化可能会降低其影响。
“这种新方法可以非常迅速地帮助减少航空业对气候的总体影响。”-马克·史泰勒博士
研究人员说，这与使用更清洁的飞机发动机相结合，可以减少因轨迹转换造成的对气候的危害，最多可减少90％。
帝国理工学院土木与环境工程系的主要作者马克·史泰勒博士说：“根据我们的研究，改变少量航班的高度可以显着减少航空凝结尾迹对气候的影响。这种新方法可以非常迅速地减少航空业对气候的总体影响。”
该研究于2020年2月12日发表在《环境科学与技术》上。
难题之谜
当飞机产生的热废气与大气中的低压低压空气接触时，它们会在天空中产生白色条纹，称为“凝结痕迹”或凝结尾迹。
凝结尾迹的烟雾包括黑碳颗粒，这些碳颗粒提供了水分凝结形成冰粒的表面。我们将这种凝结视为蓬松的白色条纹。
它们帮助形成的轨迹和云层对环境的危害可能与二氧化碳排放一样严重。
多数凝结尾迹仅持续几分钟，但有些凝结蔓延并与其他凝结尾迹和卷云混合，形成了长达18小时的“转换卷云”。
先前的研究表明，凝结尾迹和它们帮助形成的云层对航空业的气候影响与航空的累积CO2排放一样多，这归因于“辐射强迫”效应。这是从太阳到地球的辐射与从地球表面发射到太空的热量之间的平衡被破坏的地方，从而迫使气候发生了变化。
然而，二氧化碳和凝结尾迹之间的主要区别在于，尽管二氧化碳会在大气中影响数百年，但凝结尾迹的影响是短暂的，因此可以迅速减少。
现在，史泰勒博士及其同事已使用计算机模拟来预测飞机高度的变化如何减少凝结尾迹的数量以及停留的时间长短，从而减少其变暖的影响。这是因为凝结尾迹仅在高湿度的大气薄层中形成并持续存在。因为这些层很薄，所以飞行高度的微小变化将意味着飞机可以避开这些区域，从而减少形成的凝结尾迹。
利用来自日本领空的数据，他们发现只有2％的航班造成了领空内80％的辐射强迫。斯泰特勒博士说：“极少的航班是造成绝大多数轨迹变化气候影响的原因，这意味着我们可以将注意力集中在它们身上。”
考虑到日本上方领空的拥挤状况，研究小组模拟了这些飞机比实际飞行路径高2000英尺或低2000英尺的飞行，并发现通过更改海拔高度的1.7％，可以将转换后的气候强迫降低59％。航班。
改变飞机高度可能有助于减少轨迹伤害。
研究人员说，飞行路线上的蠕动造成的油耗增加幅度不到十分之一，但是研究人员说，减少的凝结尾流可以抵消额外燃料释放的二氧化碳。
斯泰特勒博士建议，他们只针对导致气候强迫最大的少数航班作为目标的方法，是避免二氧化碳排放量增加的最佳方法。他说：“我们意识到，释放到大气中的任何其他二氧化碳都会对气候产生影响，并延续到未来数个世纪。因此，我们还计算出，如果我们仅针对不会释放额外二氧化碳的航班，我们仍然可以实现20％的排放量。降低强迫转换百分比。”
这项研究的第一作者，同时也是帝国理工学院土木与环境工程系的Roger Teoh说：“我们的模拟表明，针对导致最危险的凝结尾迹的少数飞行，并且只进行很小的高度变化，可以显着降低凝结尾迹对全球变暖的影响。”
行业影响
研究人员说，飞机发动机本身也对有害的凝结尾迹起到了一定作用。黑碳颗粒是由不完全的燃料燃烧产生的，因此，新型，更高效的发动机燃烧技术可以帮助将其减少约70％。
“针对造成最危险的凝结尾迹的少数航班，并且只进行很小的高度变化，可以显着降低凝结尾迹对全球变暖的影响。”—罗杰·泰格（Roger Teoh）
再加上较小的高度变化，可以帮助减少约90％的总体轨迹损失。
接下来，研究人员将优化其模拟，以更准确地预测轨迹变化的特征和影响，并评估轨迹变化缓解策略（如更改飞行路径）的更广泛的效果和实用性。
参考：Roger Teoh，Ulrich Schumann，Arnab Majumdar和Marc E.J. Stettler的“通过小规模转移和技术采用来缓解飞机风向的气候强迫”，环境科学与技术，2020年2月12日。DOI：
10.1021 / acs.est.9b05608
飞行数据是从日本电子导航研究所获得的。
