science >> Wetenschap >  >> Natuur

Klimaatimpact van wolken gemaakt van vliegtuigcontrails kan tegen 2050 verdrievoudigen

Stralingsforcering als gevolg van de vorming van contrails voor de huidige klimaatomstandigheden en (a) het huidige luchtverkeersvolume, en (b) voor het verwachte luchtverkeersvolume voor het jaar 2050. De panelen aan de rechterkant tonen de stralingsforcering voor klimaatomstandigheden die worden verwacht voor 2050 en (c) het luchtverkeersvolume voor het jaar 2050, en (d) het luchtverkeersvolume voor het jaar 2050, uitgaande van een verhoging van de brandstofefficiëntie en een vermindering van 50% van de roetuitstoot. De getallen in de vakken tonen de globale gemiddelde stralingsforcering voor elke simulatie. Krediet:Bock en Burkhardt, Sfeer. Chem. Fys., 2019

Onder de juiste omstandigheden contrails van vliegtuigen kunnen in de lucht blijven hangen als contrail-cirrus - ijswolken die warmte in de atmosfeer van de aarde kunnen vasthouden. Hun klimaatimpact is grotendeels verwaarloosd in wereldwijde regelingen om luchtvaartemissies te compenseren, hoewel contrailcirrus meer heeft bijgedragen aan de opwarming van de atmosfeer dan alle CO 2 uitgestoten door vliegtuigen sinds het begin van de luchtvaart. Een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift European Geosciences Union (EGU) Atmosferische scheikunde en natuurkunde heeft gevonden dat, wegens luchtverkeersactiviteit, de klimaatimpact van contrailcirrus zal in de toekomst nog groter zijn, verdrievoudigen tegen 2050.

Contrail cirrus verandert wereldwijde bewolking, die een onbalans in het stralingsbudget van de aarde veroorzaakt - 'stralingsforcering' genoemd - die resulteert in opwarming van de planeet. Hoe groter deze stralingsforcering, hoe groter de impact op het klimaat. In 2005, luchtverkeer maakte ongeveer 5% uit van alle antropogene stralingsforcering, met contrail-cirrus die de grootste bijdrage levert aan de klimaatimpact van de luchtvaart.

"Het is belangrijk om de significante impact van niet-CO 2 uitstoot, zoals contrailcirrus, op het klimaat en om met die effecten rekening te houden bij het opzetten van emissiehandelssystemen of -regelingen zoals de overeenkomst van Corsia, " zegt Lisa Bock, een onderzoeker bij DLR, het Duitse ruimtevaartcentrum, en hoofdauteur van de nieuwe studie. Corsía, het VN-plan om de koolstofemissies van het luchtverkeer vanaf 2020 te compenseren, negeert de niet-CO 2 klimaateffecten van de luchtvaart.

Maar de nieuwe Atmosferische scheikunde en natuurkunde studie toont aan dat deze niet-CO 2 klimaateffecten kunnen niet worden verwaarloosd. Bock en haar collega Ulrike Burkhardt schatten dat de stralingsforcering van de contrailcirrus in 2050 drie keer groter zal zijn dan in 2006. Deze stijging zal naar verwachting sneller zijn dan de stijging van de CO 2 stralingsforcering, aangezien verwachte maatregelen voor brandstofbesparing de CO .-uitstoot zullen verminderen 2 uitstoot.

De toename van de stralingsforcering van de contrailcirrus is het gevolg van de groei van het luchtverkeer, zal naar verwachting in 2050 4 keer groter zijn dan in 2006, en een lichte verschuiving van vliegroutes naar grotere hoogten, die de vorming van contrails in de tropen bevordert. De impact op het klimaat als gevolg van contrailcirrus zal sterker zijn boven Noord-Amerika en Europa, de drukste luchtverkeersgebieden ter wereld, maar zal ook aanzienlijk toenemen in Azië.

"De belangrijkste impact van Contrail cirrus is die van het opwarmen van de hogere atmosfeer op luchtverkeersniveaus en het veranderen van natuurlijke bewolking. Hoe groot hun impact is op de oppervlaktetemperatuur en mogelijk op neerslag als gevolg van de wolkenmodificaties, is onduidelijk, ", zegt Burkhardt. Bock voegt toe:"Er zijn nog steeds enkele onzekerheden met betrekking tot de algehele klimaatimpact van contrailcirrus en in het bijzonder hun impact op oppervlaktetemperaturen, omdat contrailcirrus zelf en hun effecten op het oppervlak voortdurende onderzoeksonderwerpen zijn. Maar het is duidelijk dat ze de atmosfeer verwarmen."

Schonere vliegtuigemissies zouden een deel van het probleem oplossen dat in het onderzoek naar voren kwam. Het verminderen van het aantal roetdeeltjes dat door vliegtuigmotoren wordt uitgestoten, vermindert het aantal ijskristallen in contrails, wat op zijn beurt de klimaatimpact van contrailcirrus vermindert. Echter, "Er zijn grotere reducties nodig dan de geprojecteerde 50% reductie van de roetgetalemissies, ", zegt Burkhardt. Ze voegt eraan toe dat zelfs 90% reducties waarschijnlijk niet genoeg zouden zijn om de klimaatimpact van contrailcirrus tot het niveau van 2006 te beperken.

Een andere vaak besproken mitigatiemethode is het omleiden van vluchten om regio's te vermijden die bijzonder gevoelig zijn voor de effecten van contrailvorming. Maar Bock en Burkhardt waarschuwen voor het toepassen van maatregelen om de klimaatimpact van kortlevende contrailcirrus te verminderen, die zou kunnen leiden tot een toename van langlevende CO 2 uitstoot, met name gezien de onzekerheden bij het inschatten van de klimaatimpact van contrailcirrus. Ze zeggen dat maatregelen om de uitstoot van roet te verminderen de voorkeur verdienen om de algemene stralingsforcering van het toekomstige luchtverkeer tot een minimum te beperken, aangezien ze niet leiden tot een toename van de CO 2 uitstoot.

"Dit zou de internationale luchtvaart in staat stellen effectief maatregelen te ondersteunen om de klimaatdoelstellingen van Parijs te bereiken, ’, besluit Burkhardt.