
航空业如何通过“绕道”为地球降温?
飞机在高空留下的那道白色“拉烟”(凝结尾迹,Contrails),对全球变暖的“贡献”可能比其发动机排放的二氧化碳还要大 [1]。
2019年,全球4000万次定期航班的总里程达610亿公里 [1]。其中,超40%的航线会产生凝结尾迹,这是引擎排出的水蒸气在低温下结冰所致 [1]。绝大多数尾迹会迅速消失,但在约5%的航段中,冰晶会吸收大气中的水蒸气并不断扩大,演变成宽阔的半透明卷云 [1]。这些持续存在的尾迹虽然能在白天反射阳光(降温),但也会像温室气体一样吸收并重新释放红外辐射,其24小时的净升温效应远超降温效应 [1]。
什么是“冰超饱和区域”(ISSR)?
凝结尾迹的形成需要极低的气温和大量未结冰的水蒸气 [1]。这种状态通常存在于海拔8至13公里的“冰超饱和区域”(ISSR) [1]。这些区域通常宽数百公里,厚仅数百米 [1]。只要飞机在飞行时绕开这些区域,就能大幅消除持续性尾迹的产生 [1]。
“蓝天行动”(Operation Blue Skies)
英国一个联合财团宣布启动“蓝天行动” [1]。这是迄今为止全球规模最大、旨在通过避开ISSR来减缓气候变暖的飞行试验 [1]。
试验将在北大西洋西部的“香农控制区”(Shanwick)进行 [1]。虽然该区域仅占地球表面积的0.4%,但由于其高空潮湿寒冷的气候和密集的航线,贡献了全球约5%的凝结尾迹升温效应 [1]。
在接下来的两个冬季里,英国空管机构NATS将在合适的气象条件下,引导航班在通过疑似ISSR区域时降低几百米飞行 [1]。谷歌为此资助了价值190万美元的硬件与计算资源 [1]。
高性价比的变暖阻击战
这种气候干预手段具有极高的性价比:
- 精准打击:研究表明,全球80%的凝结尾迹升温效应是由仅2%的航班造成的 [1]。如果能调整全球不到5%的航班路线,就能消除70%的尾迹升温效应 [1]。
- 成本极低:避让需要降低飞行高度,这会增加燃油消耗。但模型预测,避让ISSR仅会使航班燃油消耗增加不到2% [1]。若仅对5%的航班实施,整个航空业的总油耗仅增加千分之一 [1]。
- 高额回报:气候学家计算指出,针对高影响航班实施避让,每因低空飞行多排放1吨二氧化碳,就能减少相当于100吨二氧化碳的尾迹升温效应 [1]。
- 效果显著:预测显示,若不采取行动,到2050年航空业将贡献全球0.01℃的升温,其中超一半由凝结尾迹导致 [1]。如果从2035年开始实施效率为75%的避让计划,可将航空业的总升温贡献减少约三分之一 [1]。
潜在的挑战与争议
有分析担心,过度关注凝结尾迹会分散人们对减少航司二氧化碳排放(如开发可持续航空燃料SAF或碳捕集)的注意力 [1]。然而,仅靠SAF不仅成本高昂,且降温效果有限 [1]。相比之下,绕开ISSR是目前成本最低、见效最快的气候干预方案 [1]。虽然这会让极少数航班的旅客多在空中飞上一两分钟,但为地球带来的降温效益显然更为巨大 [1]。