إن السفر بالطائرة في اتجاه واحد من لندن ، إنجلترا ، إلى مدينة نيويورك ينتج ما يقرب من طن من ثاني أكسيد الكربون. هذا هو الكثير من غازات الاحتباس الحراري المسببة للاحتباس الحراري. في بعض البلدان ، قلة من الناس يفعلون ما يكفي في عام كامل لإصدار هذا القدر من ثاني أكسيد الكربون ، ولكن هناك طرقًا للحد من تأثير الطيران على المناخ. ابتكار جديد:اطلب من الطائرات أن تتصفح الرياح شديدة الارتفاع كلما سنحت لها الفرصة.
إنه ليس شيئًا سُمح لهم بفعله. لكن هذا قد يتغير - وقريباً.
الشرح:أول أكسيد الكربون وغازات الدفيئة الأخرى
تتبع معظم الطائرات التي تعبر المحيط الأطلسي واحدًا من عدة مسارات ثابتة متباعدة على نطاق واسع. السبب:لم يكن الرادار قادرًا على تتبع الطائرات في كل مكان فوق المحيط الأطلسي. لكن شبكة جديدة من الأقمار الصناعية في مدار أرضي منخفض يمكن أن تغير ذلك قريبًا. ستسمح للأشخاص بتتبع هذه الرحلات الجوية عبر مسارهم.
تقول كاثي ويلز:"بدلاً من الاضطرار إلى الحصول على هذه المسارات الثابتة التي تفصل بين الطائرات ، يمكن لشركات الطيران الطيران في مسارات أكثر مرونة". وهي طالبة دكتوراه في الرياضيات قادت التحليل. تعمل في جامعة ريدينغ في إنجلترا.
كان ويلز جزءًا من فريق في إنجلترا قام بحساب أسرع الطرق الممكنة لطائرات الركاب. استخدموا خوارزميات الكمبيوتر ، ومجموعات من التعليمات المتدرجة التي تساعد في حل المسائل الرياضية. يختلف وقت السفر باختلاف الرياح التي تواجهها الطائرة. على سبيل المثال ، يمكن أن تحصل الرحلات الجوية المتجهة شرقاً على دفعة قوية من التيار النفاث القوي. هذا تيار قوي من الهواء يتدفق من الغرب إلى الشرق عبر المحيط الأطلسي. الطرق المتجهة غربًا تفوت هذه الميزة. لكن يمكنهم تجنب الرياح المعاكسة التي من شأنها أن تطيل الرحلة. تحرق الرحلات الأسرع وقودًا أقل. وانخفاض معدل الاحتراق ينبعث منه غازات دفيئة أقل.
الشرح:ما هي الخوارزمية؟
من أجل دراسته الجديدة ، حلل الفريق 35000 رحلة متجهة شرقا وغربا بين مطار كينيدي في نيويورك ومطار هيثرو في لندن. تختلف التيارات النفاثة كثيرًا في الشتاء ، حيث تصل سرعتها أحيانًا إلى أكثر من 320 كيلومترًا (200 ميل) في الساعة. هذا يعني أن أوقات الرحلات المثالية تميل إلى التباين أكثر في هذا الوقت من العام. لذلك نظرت الدراسة الجديدة في جميع الرحلات الجوية التي تمت على مدار ثلاثة أشهر ، بدءًا من 1 ديسمبر 2019.
وأظهرت المجموعة ، في المتوسط ، أن الطرق التي تحقق أفضل استخدام لمساعدة الرياح كانت تستغرق وقتًا أقل مما تستغرقه الرحلات الفعلية. كان من الممكن أن توفر رحلة واحدة معينة متجهة شرقاً سدس الوقود الذي أحرقته بالفعل.
نشرت ويلز وفريقها النتائج التي توصلوا إليها في 26 كانون الثاني (يناير) في رسائل أبحاث البيئة .
قد يكون التغيير في الطريق
تعرف صناعة الطيران أن لديها "بصمة كربونية" عالية. هذا مقياس للغازات المسببة للاحتباس الحراري التي تنبعث منها. هناك طرق لتقليص هذه البصمة ، لكن معظمها مكلف وسيستغرق الكثير من الوقت. على سبيل المثال ، يمكن لمصنعي الطائرات إعادة تصميم طائراتهم. أو يمكن لشركات الطيران التحول إلى الوقود المصنوع من مصادر متجددة ، مثل النباتات. حتى أن بعض الباحثين يصممون ويختبرون الطائرات التي تعمل بالكهرباء الهجينة والهيدروجين.
لكن الأمر يتطلب عقودًا ومليارات عديدة من الدولارات لتصميم واختبار وطيران أساطيل جديدة من الطائرات. في المقابل ، يمكن أن يؤدي تغيير مسار الرحلة إلى خفض التكاليف والطاقة على الفور. تقول إيرين ديدوسي:"إن تقليل [استخدام] الوقود هو مكسب للطرفين". يسمح لصناعة الطيران "بتوفير المال على الوقود مع تقليل الانبعاثات." يعمل ديدوسي في جامعة دلفت للتكنولوجيا في هولندا. يقول مهندس الطيران هذا إنه حتى توفير واحد أو اثنين في المائة فقط يعتبر أمرًا مهمًا بشكل عام. إن استخدام شيء بسيط للغاية لخفض استهلاك الوقود بمقدار السدس يعد أمرًا ضخمًا ، على حد قولها.
لا تُظهر الدراسة الجديدة مدى نجاح رياضة ركوب الأمواج بالرياح هذه في جميع الطائرات ، في جميع الأجواء وفي جميع أنحاء العالم. لكنها تشير إلى أن جعل مسارات الطيران أكثر مرونة يمكن أن يقلل من استخدام الوقود وثاني أكسيد الكربون في بعض الأماكن.
قبل أن يحدث ذلك ، قد تحتاج الخوارزمية التي استخدمتها هذه الدراسة إلى بعض التعديلات. وإذا اختلفت أوقات الرحلات اعتمادًا على الرياح ، فستصبح جدولة رحلات الربط وإدارة المدارج والبوابات أكثر تعقيدًا. سيتعين على الباحثين تحديد أفضل مسارات الطيران التي تأخذ مسائل الجدولة هذه في الاعتبار. قد يرغبون أيضًا في معرفة ما إذا كان الطيران على ارتفاعات مختلفة يمنحهم مجموعة واسعة من المسارات المرنة في الأوقات التي يرغب معظم الناس في السفر فيها.
توفر خدمات الحركة الجوية الوطنية (NATS) مراقبة الحركة الجوية للمملكة المتحدة. دعت ويلز لوصف نتائجها الجديدة لهم. بعد أسبوع واحد فقط من نشر دراسة فريقها الجديدة ، قالت NATS إنها ستحل مؤقتًا نظام مسارات الطيران. في الوقت الحالي ، سيعملون مع شركات الطيران ونظيرتها الكندية (NAV CANADA) للسماح لشركات الطيران باختيار المسارات التي من شأنها أن تحد من استخدام الوقود على أفضل وجه.
يقول ويلز:"هذا تطور مثير للغاية".
هذه واحدة من سلسلة تقدم أخبارًا عن التكنولوجيا والابتكار ، والتي أصبحت ممكنة بفضل الدعم السخي من مؤسسة Lemelson.
