غالبًا ما تنشئ الطائرات التي تحلق على ارتفاع عالٍ خطوطًا بيضاء طويلة عبر السماء. يمكن أن تختفي تلك الغيوم الضيقة في غضون دقائق أو تدوم لأيام. مثل الغيوم الأخرى ، يمكن أن تحبس الكواشف طويلة الأمد الحرارة في الغلاف الجوي. اكتشف العلماء في العام أو العامين الماضيين أن هذه النفاخات يمكن أن تزيد من ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي للأرض. ولكن قد يكون تقليل هذه المساهمة أمرًا بسيطًا إلى حد ما:كل ما عليك هو جعل بعض الطائرات تحلق على ارتفاع أعلى في معظم مسارها.
درس المهندسون في إنجلترا مؤخرًا الرحلات الجوية والطائرات النفاثة في جزء شديد الازدحام من السماء فوق اليابان. على طول الطريق ، ظهروا نمطًا مفاجئًا. حوالي 80 في المئة من الاحترار من الكونتريل جاء من 2 في المئة فقط من الرحلات الجوية.
الشرح:الاحتباس الحراري وتأثيرات الاحتباس الحراري
نشر العلماء النتائج التي توصلوا إليها في 5 آذار (مارس) في العلوم البيئية والتكنولوجيا . لقد دفعهم الآن إلى اقتراح حل لهذه 2 في المائة من الرحلات:الطيران أعلى.
يقول المهندس مارك ستيتلر ، "حقيقة أن هذا [العدد] الصغير من الرحلات يعني أننا نعتقد أنه حل ممكن". قاد الدراسة ويعمل في إمبريال كوليدج لندن.
وبحسب فريقه ، فإن إرسال 1.7 في المائة فقط من الرحلات إلى ارتفاعات أعلى من شأنه أن يقلل من تأثير الاحترار الجوي للكفاوت بنسبة 59 في المائة. إذا كانت تلك الطائرات تحلق على ارتفاع أعلى وتستخدم طرقًا أكثر كفاءة لحرق الوقود ، يتوقع العلماء أن تأثير الاحترار يمكن أن ينخفض بنسبة تزيد عن 90 في المائة.
لا ينبغي تغيير أي رحلات فقط. يقول:"نظرنا فقط في تحويل مسار الرحلة إذا كان عدد الطائرات في السماء منخفضًا". "[مع عدد أقل من الرحلات الجوية] في وقت متأخر من المساء ، على سبيل المثال ، لدينا مساحة أكبر لتحريك الطائرات."
كيف يعزز الكونتريل الاحترار
تساهم الطائرات في تغير المناخ بطريقتين على الأقل. كلاهما يأتي من حرق الوقود.
أولاً ، ينفثون ثاني أكسيد الكربون ، وهو أحد غازات الدفيئة. غازات الاحتباس الحراري تحبس الحرارة في الغلاف الجوي. يمكن أن يؤدي ذلك إلى ارتفاع درجات الحرارة.
ثانيًا ، تنبعث منها جزيئات صغيرة من الكربون الأسود ، تُعرف بالسخام. تعمل هذه الجسيمات كبذور لتشكيل السحب. يوضح ستيتلر أن "جزيئات الماء في الهواء تبحث عن سطح يمكنها التكثيف عليه". يقول إن التحدي الأصعب في دراسته كان تقدير حجم جزيئات السخام تلك - ثم ربطها بتكوين غيوم جديدة.
الشرح:أول أكسيد الكربون وغازات الدفيئة الأخرى
تتكون الكونتريل عادة من 8 إلى 13 كيلومترًا (5 إلى 8 أميال) فوق سطح الأرض. هذه هي "ارتفاعات الإبحار" لطائرات المسافات الطويلة. عندما يكون الهواء مشبعًا بالرطوبة ، يمكن أن تتكثف جزيئات بخار الماء على جزيئات السخام. هذا يشكل بلورات الجليد. وإذا كان هناك ما يكفي منها ، فإنها تظهر على شكل نفاخ.
ومع ذلك ، فإن علم تكوين السحب معقد. لا يمكن للباحثين دائمًا التنبؤ بموعد تشكل هذه الغيوم أو المدة التي ستستمر فيها.
يقول بيرند كارشر:"إنها مشكلة علمية صعبة". لم يعمل على الدراسة الجديدة. إنه عالم فيزيائي يدرس تكوين السحب في معهد DLR لفيزياء الغلاف الجوي في Oberpfaffenhofen ، ألمانيا. ربط بحثه جزيئات السخام بتكوين النفاخ.
كان العلماء يبحثون عن روابط بين النبتة والمناخ منذ السبعينيات. تعكس هذه الغيوم العالية ضوء الشمس مرة أخرى في الفضاء ، مما يؤدي إلى تأثير التبريد. لكنهم يتصرفون أيضًا مثل البطانية الحرارية. هذا يحمل الحرارة في الغلاف الجوي. يتجاوز تأثير الطاقة المحاصرة تأثير الضوء المنعكس.
يقول كارشر إن الحد من دور الكونتريل في الاحتباس الحراري هو مسألة مهمة. يزداد عدد رحلات الطيران كل عام. ويقول:"قد ترتفع انبعاثات الطائرات بشكل كبير خلال العقود المقبلة". نتيجة لذلك ، كما يجادل ، فإن كل قطرة صغيرة في الحرارة تتعارض مع عوامل الاحتباس الحراري.
لا يتفق الجميع على أن الحل سيكون بسيطًا
يقول كارشر إن علماء المناخ تجاهلوا إلى حد كبير النفاخات. في إحدى الدراسات التي أجريت عام 2011 ، وجد هو وزملاؤه أن النفاثات لها تأثير أكبر على تغير المناخ من ثاني أكسيد الكربون الناتج عن الطائرات. يقول:"لا يمكن أن يكون هناك شك في أن الاحترار الجوي العالمي الناجم عن السحب الرقيقة (السحب) من المحتم أن يزداد إذا لم يتم فعل أي شيء لمنع تكوينها."
إنه يشك في أن مجرد إعادة توجيه الطائرات سوف يحل المشكلة. في الوقت الحالي ، تسبب فيروس كورونا في تهميش العديد من الرحلات الجوية. ولكن في الأوقات العادية ، تقلع وتهبط أكثر من 100000 رحلة طيران يوميًا حول العالم. ويشير إلى أن التحكم في كل تلك الحركة الجوية يمثل تحديًا. التغييرات الصغيرة في الرحلات الجوية يمكن أن تسبب مشاكل غير متوقعة. علاوة على ذلك ، تتخذ الطائرات الحديثة مسارات مصممة للحفاظ على استهلاك الوقود عند أدنى مستوى ممكن. لهذا السبب يخشى أن يؤدي تغيير تلك المسارات إلى نتائج عكسية.
يقول كارشر:"من المؤكد تقريبًا أن التحكم في تكوين النفاثة بهذه الطريقة سيؤدي إلى زيادة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الطائرات". إنه يعتقد أن تطوير أنواع الوقود التي تطلق كميات أقل من السخام - بالإضافة إلى طرق أكثر كفاءة لحرق هذا الوقود - تبدو وكأنها تكتيكات أفضل.
لا يوافق ستيتلر. يعتقد أنه من الممكن إجراء تغييرات صغيرة دون حرق المزيد من الوقود. على سبيل المثال ، يؤدي تحويل أقل من 2 في المائة من الطائرات إلى زيادة طفيفة جدًا في ثاني أكسيد الكربون. من خلال إجراء تغييرات لا تؤدي إلى زيادة ثاني أكسيد الكربون على الإطلاق ، قدر فريقه أن ارتفاع درجة حرارة الهواء سينخفض بمقدار الخمس.
نظرت الدراسة فقط في الرحلات الجوية فوق اليابان. الآن ، يبحث الفريق الألماني في مواقع أخرى لاختبار ما إذا كان التعزيز نفسه في ارتفاع بعض الطائرات قد يُظهر فوائد مماثلة. يقول ستيتلر:"نريد أن نعرف ما إذا كنا سنرى نفس القصة" - "لنعرف ما إذا كان تغيير عدد صغير جدًا من الرحلات الجوية سيقلل من كمية الحرارة المرتفعة".
