Smugi kondensacyjne chłodzą w dzień, grzeją w nocy

Pozostawiane przez samoloty smugi kondensacyjne mogą chłodzić Ziemię w ciągu dnia, ale nie pozwalać jej ostygnąć w nocy – wynika z badań, o których informuje serwis „arXiv”.

Podczas lotu w wilgotnym powietrzu cząsteczki sadzy emitowane przez silniki odrzutowe mogą powodować tworzenie się kryształków lodu, tworząc smugę kondensacyjną, która może się utrzymywać w powietrzu przez wiele godzin.

Wcześniejsze prace sugerowały, że smugi kondensacyjne mają wpływ na ocieplenie klimatu Ziemi potencjalnie większy niż ocieplenie spowodowane emisją dwutlenku węgla z paliwa lotniczego.

Badania przeprowadzone przez zespół Irene Ortiz z Uniwersytetu Karola III w Madrycie w Hiszpanii miały na celu określenie wpływu netto poszczególnych smug kondensacyjnych w ciągu dwóch tygodniowych okresów w styczniu 2023 i 2024 roku (https://arxiv.org/abs/2409.10166).

Autorzy wykorzystali sztuczną inteligencję do zidentyfikowania i przeanalizowania efektu ocieplenia netto dla 700 000 smug kondensacyjnych z obrazów satelitarnych obejmujących Europę, Afrykę Północną oraz otaczające oceany.

Wyniki sugerują, że smugi kondensacyjne wytwarzane przez samoloty mają efekt chłodzenia netto w ciągu dnia, kiedy to odbijają światło słoneczne z powrotem w przestrzeń kosmiczną. Jednocześnie utrudniają wypromieniowywanie ciepła w kosmos, ale ma to o wiele mniejsze znaczenie niż ograniczanie dopływu ciepła ze Słońca.

Nocą natomiast, gdy Słońce nie świeci smugi kondensacyjne tylko blokują wypromieniowywanie ciepła przez nagrzaną powierzchnię Ziemi, co sprzyja globalnemu ociepleniu.

Większość przypadków zaobserwowanych w badaniu, 62 proc., to smugi, które utworzyły się w nocy, dlatego efekt netto wszystkich smug kondensacyjnych jest ocieplający. Jednak badanie dotyczyło tylko półkuli północnej zimą, kiedy to noce są dłuższe niż dnie.

Jak sugerują autorzy, loty odbywające się w ciągu dnia mogą w łatwy sposób ograniczyć wpływ wakacyjnych przelotów na klimat (ale go nie wyeliminują, ponieważ nie zmienią emisji dwutlenku węgla, który także przyczynia się do globalnego ocieplenia).

Średnio smugi kondensacyjne utrzymują się przez 2,5 do 3,5 godziny, ale niektóre - 14 godzin lub dłużej. Dlatego smuga kondensacyjna, która tworzy się po południu i utrzymuje w nocy może mieć efekt ocieplający netto.

Innym sposobem na ograniczenie wpływu smug mogłoby być takie kierowanie samolotów, aby omijały one obszary z wyjątkowo wilgotnym powietrzem, w którym powstają smugi kondensacyjne – lecąc wyżej lub niżej. Wiązałoby się to jednak z wydłużeniem trasy lotu i /lub zwiększeniem zużycia paliwa.

Zespół planuje powtórzyć badanie w innych porach roku, aby sprawdzić, czy i jak zmieni się ogólny wpływ smug na klimat.