Ученые: инверсионные следы самолетов в основном образуются в облаках

Устойчивые инверсионные следы от самолетов формируются преимущественно не в безоблачном небе, а внутри уже существующих ледяных облаков. К такому выводу пришла команда ученых из Исследовательского центра Юлиха и университетов Кёльна, Вупперталя и Майнца имени Иоганна Гутенберга.

Используя обширные данные наблюдений, исследователи впервые смогли систематически определить, при каких атмосферных условиях возникают долгоживущие конденсационные следы. Выяснилось, что более 80 процентов всех устойчивых следов образуются внутри ранее существовавших облаков, чаще всего – в естественных перистых. Точные климатические последствия этого явления пока до конца не изучены, однако исследование, опубликованное в Nature Communications, дает весомые аргументы для учета облачности при планировании экологичных авиамаршрутов.

Инверсионные следы – это видимый результат ежедневного авиасообщения, который образуется при смешивании горячих выхлопных газов двигателей с холодным воздухом на высоте около десяти километров. В сухом воздухе они быстро рассеиваются, но во влажном могут сохраняться часами, превращаясь в обширные ледяные облака. Совокупное воздействие таких искусственных облаков на климат оценивается как более значительное, чем прямые выбросы CO₂ от авиации.

Ключевым фактором является среда их образования. В ясном небе или в очень тонких облаках инверсионные следы способствуют потеплению – они пропускают солнечный свет, но задерживают тепловое излучение Земли, создавая парниковый эффект. Однако в плотных, хорошо видимых перистых облаках эффект может быть обратным: следы отражают больше солнечного света, чем поглощают тепла, что приводит к легкому охлаждению. Взаимодействие между искусственными следами и естественными облаками все еще мало изучено.

«Наши результаты показывают, что в будущем нам нужно более дифференцированно оценивать влияние инверсионных следов, – говорит профессор Андреас Петцольд из Исследовательского центра Юлиха. – Если большинство устойчивых следов все равно возникает внутри естественных облаков, возможно, будет эффективнее планировать полеты с учетом не только ясного неба, но и существующих структур ледяных облаков».

В ходе исследования использовались данные о температуре и водяном паре, собранные коммерческими самолетами над Северной Атлантикой с 2014 по 2021 год в рамках европейской инфраструктуры IAGOS. Анализ был дополнен модельными расчетами, которые показали, что в плотных облаках инверсионные следы почти не оказывают эффекта. Однако более сложные сценарии, например, с несколькими слоями следов и облаков, требуют дальнейшего изучения.

Результаты работы уже учитываются в деятельности Всемирной метеорологической организации (ВМО), Международной организации гражданской авиации (ИКАО) и Европейского агентства по безопасности полетов (EASA). Конечная цель – разработать стратегию устойчивого планирования полетов, которая поможет сократить климатически значимые инверсионные следы за счет проектирования маршрутов с учетом их влияния на климат.