Як вихлопні гази літаків впливають на клімат, Наукові відкриття та технічні новинки з Німеччини,
Літаки викидають в атмосферу величезну кількість вуглекислого газу та водяної пари, оксиди азоту та сажу. Вплив цих компонентів на довкілля залежить від висоти польоту.
Конденсаційний слід літака
Те, що літаки своїми вихлопними газами забруднюють довкілля, цілком очевидно і не викликає жодних сумнівів. Так, власне, будь-яка господарська діяльність людини завдає шкоди природі та сприяє зміні клімату. Питання лише в тому, наскільки великий внесок того чи іншого її виду в цей загальний процес.
Так ось, на думку професора Ульріха Шумана (Ulrich Schumann), директора Інституту фізики атмосфери Німецького аерокосмічного центру, на частку авіації припадає приблизно 3 відсотки всього антропогенного парникового ефекту. Треба сказати, що далеко не всі експерти погоджуються з такою оцінкою. Що цілком природно, тому що ця цифра має дуже приблизний, частково навіть умоглядний характер. Адже вихлопні гази літаків містять і двоокис вуглецю, і водяну пару, і оксиди азоту, і дрібнодисперсну сажу. Всі ці компоненти надають на навколишнє середовище та на клімат планети аж ніяк не однозначний, а іноді і різноспрямований вплив.
Вуглекислий газ розподіляється рівномірно
Професор Ульріх Шуман
Справа в тому, що авіаційне паливо - гас - є складною сумішшю вуглеводнів. Вуглець становить у ній 86 відсотків, водень – 14 відсотків. При горінні вуглець з'єднується з киснем повітря, тому спалювання кожного кілограма авіаційного гасу поповнює атмосферу 3,15 кілограмами вуглекислого газу. "Оскільки ж вуглекислий газ - речовина дуже стабільна, він рівномірно розподіляєтьсянавколо всієї земної кулі", - каже професор Шуман.
Крім того, СО2 легко мігрує і у вертикальному напрямку, тому утворився він поблизу поверхні Землі або на висоті 10-11 тисяч метрів, де пролягає більшість коридорів цивільної авіації, не відіграє жодної ролі. Тому неважко підрахувати, що приблизно 2,2 відсотка всього антропогенного вуглекислого газу викидають літаки в атмосферу. На автомобільного транспорту припадає близько 14 відсотків, інші види транспорту - морський, залізничний та інші - виробляють у сумі 3,8 відсотка.
Вплив конденсаційного сліду залежить від висоти
Набагато складніше оцінити роль водяної пари, що викидається авіацією. Тобто кількісна оцінка особливих труднощів не становить: відомо, що при спалюванні одного кілограма гасу утворюється 1,23 кілограма водяної пари. А ось з якісною оцінкою справа складніша. При попаданні гарячих і вологих вихлопних газів у холодне довкілля пар конденсується, утворюючи дрібні крапельки води, але в великих висотах, де температура забортного повітря сягає 30-40-50 градусів нижче нуля, - дрібні крижинки. Ці крапельки і крижинки часом добре видно із землі - у вигляді так званого конденсаційного сліду, що тягнеться за літаком. Який вплив цей слід впливає на атмосферу, залежить від висоти польоту.
"Тропосфера - це нижній, дуже турбулентний шар атмосфери, в якому формується погода, - пояснює професор Шуман. - Над нею розташована тропопауза, шар, в якому зі зростанням висоти температура вже не знижується, а ще вище - стратосфера, для якої характерна висока стабільність шарів, що майже не перемішуються між собою".
Дослідницький літак Німецького аерокосмічного центру
Водяна пара і нагріває, і охолоджує
Такий розвиток подій спостерігається у 10-20 відсотках випадків. "Іншими словами, повітряний транспорт реально посилює хмарність на нашій планеті", - наголошує вчений. Щоправда, тут доречне питання: добре це для клімату чи погано? З одного боку, хмари відбивають частину короткохвильового сонячного випромінювання у космос. "Спрощено можна сказати так: конденсаційні сліди відкидають на землю тінь, а в тіні прохолодніше, ніж на сонці", - пояснює професор Шуман. З іншого боку, кристалики льоду в таких хмарах поглинають довгохвильове інфрачервоне випромінювання, а потім спрямовують частину цього тепла на землю. В наявності два різноспрямовані ефекти, і який з них превалює, фахівці точно сказати не можуть, хоча більшість експертів схильні вважати, що нагрівання все ж таки дещо сильніше за охолодження.