För de vetenskapligt oinitierade kan det tyckas vara en lettsindig idé: Att de små, vittiga molnen som släpar bakom jetflygplan i så höga höjder kan bidra till klimatförändringarna. Men de gör det.
Forskare älskar att mäta saker, och när de mätte dessa contrails, vilket är kort för kondensspår, hittade de dåliga nyheter. Även om de ser lite vackra och flyktiga ut på en sommardag, packar de en stor stans när det gäller deras uppvärmningseffekt.
En ny studie från det tyska institutet för atmosfärsfysik tittade på cirrusmoln som bildas när fukten i jetmotorns avgaser fryser till iskristaller. De fann att dessa moln, som ibland kan kvarstå i timmar, står för mer klimatvärme än kolet i avgaserna. Effekten kallas Contrail Cirrus Radiative Forcing.
Studien kallas "Contrail cirrus radiative force for fremtida flygtrafik" och författarna är Lisa Bock och Ulrike Burkhardt. Studien publicerades 27 juni i Atmospheric Chemistry and Physics, en tidskrift för European Geosciences Union. Det fokuserade på den förväntade tillväxten i flygresor mellan 2006 och 2050. De säger att contrail cirrus radiativ kraft (nedan kallad CCRF) beräknas öka med en faktor tre år 2050.
Jetmotoravgas innehåller vattenånga, tillsammans med andra ämnen, inklusive koldioxid, svaveloxid, kväveoxid och oförbränt bränsle. Den innehåller också metallpartiklar och sotpartiklar, och de fungerar som kondensationskärnor för vattenångan.
När vattenånga kommer ut i jetmotorns avgas kyls det snabbt i hög höjd. Sedan kondenseras det på sotpartiklar som iskristaller och bildar de kondensationsspår som vi alla är bekanta med. I vetenskaplig jargong kallas dessa spår för kontorscirrusmoln. Även om de ursprungligen bildas som berättigade streck, tar de så småningom mer molnliknande former.
Dessa moln kan kvarstå i timmar, och de kan bidra till att värma mer än koldioxiden i avgaserna gör. En studie från 2011 av en av samma forskare bakom denna studie visade att dessa cirrusmoln kan ha en större uppvärmningseffekt än koldioxidutsläppen. Det är på grund av strålande kraft.
Strålkraft är skillnaden mellan det solljus som absorberas av jorden och den mängd som strålas tillbaka ut i rymden. I det här fallet är det den positiva strålningskraften, vilket innebär att dessa smörjande cirrusmoln fångar mer värme i atmosfären.
Detta är en svår sak att studera, eftersom det kan finnas så många variabler. Effekten av CCRF kan variera på olika breddegrader och i olika regioner. Att projicera in i framtiden är utmanande eftersom flygplan sannolikt kommer att vara mer bränsleeffektivt, renare bränslen med mindre sot kan utvecklas och klimatläget i de kommande decennierna kommer att förändra effekten av CCRF.
Men detta är fortfarande en viktig studie.
"... ökande flygtrafik är den dominerande effekten som orsakar högre globala medelcirrus radiativ kraftkraft i framtiden."
Från tidningen ”Contrail cirrus radiative force for fremtida flygtrafik.
En av anledningarna till att de två forskarna fokuserar på denna fråga är att det finns möjligheter att mildra effekten av CCRF. Enligt dem kan uppnå en 50% minskning av utsläppsmut sänka effekten av CCRF med 15%.
När större bränsleeffektivitet är dålig
Bränsleeffektivitet kan också göra en skillnad, även om det inte är på det sätt vi förväntar oss. Enligt International Civil Aviation Organization (ICAO) bör bränsleeffektiviteten förbättras med 2% per år fram till 2050. Men enligt en studie från 2000 kommer mer bränsleeffektiva jetmotorer faktiskt att öka bildningen av kondenscirrusmoln. Det beror på att formen och storleken på ispartiklarna själva påverkar CCRF, och effektivare bränsle ändrar båda dessa parametrar. Usch.
Detta är en mycket detaljerad studie. Författarna har tagit stor vikt vid att producera en användbar modell, samtidigt som de beaktar alla variabler som kommer att forma CCRF: s effekt i framtiden. Ispartiklarnas typ och form och molnens höjd, form och optiska djup förändrar kondensmolnens uppvärmningseffekt. Det är svårt att modellera.
Effekten av CCRF är olika i olika regioner i världen, och lufttrafiken i sig kommer inte att växa i samma grad i varje region i världen. Det är en komplicerad fråga. Men oavsett, CCRF är något som måste förstås om vi ska hantera klimatförändringar.
Denna studie bygger på en stor mängd tidigare studier från andra forskare runt om i världen. Även om modelleringen varierar från studie till studie, pekar allt på samma sak: mer flygtrafik betyder mer uppvärmning. Som de två forskarna säger i sitt uppsats: "Men alla studier är överens om att ökande flygtrafik är den dominerande effekten som orsakar högre global genomsnittscirrus strålande kraft i framtiden."
En studie 2016 antydde att klimatförändringarna i sig kommer att betyda mindre CCRF i framtiden. Men om det får dig att känna dig hoppfull, parkera din hoppfullhet. Enligt denna studie, "... förändringar i strålningstjänst för contrail cirrus på grund av den beräknade ökningen av flygtrafiken överväger överlägset alla dämpande effekter som en klimatförändring kan ha."
Om du har en hinklista som innehåller resor till avlägsna platser, kanske du vill överväga om igen. Att resa är bra och får oss att känna oss levande. För unga människor i de rika delarna av världen är det en ritual. Men om denna studie är korrekt, och den verkligen är detaljerad och väl undersökt, är vi på väg mot en värld där flygresor bara inte är värda det.
Och inte ens mer bränsleeffektiva jetmotorer kan fixa den.
Källor:
- Forskningsdokument: Contrail cirrus radiativ tvingning för framtida flygtrafik
- Forskningsdokument: Simulerad 2050 luftstrålningskraft från contrails och aerosoler
- Forskningsdokument: Om övergången till konturer till Cirrusmoln
- Forskningsdokument: Framtida utveckling av kontraktsskydd, optiskt djup och strålningskraft: Effekter av ökad flygtrafik och klimatförändring
- Scientific American: Varför lämnar jets ett vitt spår på himlen?
- Forskningsdokument: Global strålande kraft från contrail cirrus
