Ścieżka kondensacyjna


Ścieżka kondensacyjna (Cirrus aviacus) Obraz w Infoboksie. Kondensacja śladów za czteroodrzutowym samolotem Boeing 747 .
Skrót METAR COTRA
Klasyfikacja Rodzina A
(górne piętro)
Wysokość 7500 do 12 000  m²

Smuga , znana jako cirrus homogenitus w nowym 2017 roku Międzynarodowego Atlas chmur , jest chmura, która tworzy z tyłu samolotu. To zjawisko fizyczne, które zależy od złożonych zjawisk atmosferycznych, badano od 1950 roku i pochodzi z kondensacji z pary wodnej emitowanego przez silniki samolotów na bardzo dużych wysokościach. Zjawisko to jest jeszcze bardziej rozpowszechnione, jeśli powietrze jest już przesycone. Używane są również wyrażenia: ślad pary, ślad biały lub smuga (dla śladu kondensacji ).

Ślady te pojawiają się przy wyjściu z reaktorów lub na końcu skrzydeł z wysokości 8000  m, jeśli wilgotność przekracza 68% dla temperatury -39  °C , z jąder zamarzania dostarczanych głównie przez gazy i sadzę . Zanikają w wyniku sublimacji lub przekształcają się w określonych warunkach wilgotności i temperatury w sztuczne chmury podobne do wydłużonych chmur typu cirrus . Te sztuczne chmury mogą następnie pokryć duże obszary nieba, zwłaszcza na półkuli północnej. Mogą utrzymywać się przez kilka godzin, czasem kilkadziesiąt godzin.

Te ślady zwiększają albedo atmosfery. Zwiększający się ruch lotniczy modyfikuje w ten sposób wymianę energii w atmosferze. Szlaki te, stale liczne na całym świecie ze względu na znaczący globalny ruch lotniczy, a czasami mogące się łączyć, tworząc ogromne chmury cirrus, składające się głównie z pary wodnej, również podkreślają efekt cieplarniany: chociaż odbijają promienie słoneczne w ciągu dnia i przede wszystkim ogrzewać planetę nocą, zatrzymując podczerwień w tych warstwach pary wodnej. Jest to dodatek do efektu cieplarnianego wynikającego ze znacznego spalania nafty i podwaja odpowiedzialność ruchu lotniczego pod względem wkładu w globalne ocieplenie, zwiększając tym samym udział, który kiedyś uważano za niski w porównaniu z innymi rodzajami transportu.

Obecność tych śladów wskazuje skrót COTRA , skrót od angielskiego wyrażenia CONdensation TRails Aloft , w raporcie meteorologicznym METAR .

Fizykochemiczny charakter smug

Smugi to chmury. Widziane z satelity pogodowego , ślady te są wykrywalne w widzialnym widmie dziennym, ale można je prześledzić jeszcze lepiej w dowolnym momencie w trzech długościach fal 8,5, 11,0 i 12,0  mikrometrów w podczerwieni . Wskazuje to, że zawierają one płynną wodę i/lub kryształki lodu i wpływają na równowagę radiacyjną ziemskiej atmosfery.

Ślady te zawierają również aerozole cząstek emitowanych przez reaktory, w tym sadzy i siarczanów, ale ich kinetyka i ich modyfikacje fizykochemiczne pod wpływem temperatury, promieniowania słonecznego UV i kosmicznego, ozonu i gazów wciąż nie są do końca poznane. Zjawiska dyskretne są jednak lepiej obserwowane, w szczególności dzięki lidarowi .

Zdjęcia satelitarne pomagają lepiej zrozumieć ich dynamikę w wyższych warstwach atmosfery oraz pewne interakcje z czynnikami klimatycznymi.

Nowe narzędzia do monitorowania

Nowe narzędzia zapewniają lepsze zrozumienie chemii i fizyki smug kondensacyjnych, chmur cirrus oraz procesu ich powstawania i znikania. Mogli pewnego dnia zapewnić stały monitoring ich produkcji, ewolucji i oddziaływań geoklimatycznych:

Mechanizm treningowy

Szlaki te powstają tylko w określonych warunkach, które występują praktycznie tylko w górnej troposferze i nieco częściej zimą:

Zasady powstawania smug kondensacyjnych są zatem podobne do zasad chmur i są szczegółowo wyjaśnione przez fizykę chmur .

Powstawanie szlaków zależy głównie od pięciu czynników, którymi są wilgotność i temperatura powietrza przelatującego przez samolot, ilość wody odrzucanej przez silnik, temperatura spalin oraz ciśnienie atmosferyczne.

Rodzaje

Istnieją trzy źródła, które mogą wywoływać powstawanie widocznych smug kondensacyjnych na samolocie: silnik śmigłowy, turbina silnika odrzutowego i (bardziej niepozornie) niektóre elementy nośne.

Trasy skrzydłowe (lub relaksacyjne )

Niektóre elementy nośne (lotki lub końcówki skrzydła) wytwarzają rurowy wir związany z zagłębieniem na górze skrzydła (co pozwala samolotowi latać). Spadek ciśnienia jest najbardziej gwałtowny na końcu skrzydła, gdzie powoduje natychmiastowy spadek temperatury (podobnie jak dekompresja płynu sprężonego przez silnik lodówki, ale w znacznie bardziej brutalny sposób). Jeśli samolot leci w obszarze, w którym wilgotność względna powietrza zbliża się do 100%, spadek temperatury może spowodować, że powietrze nie będzie nasycone na końcach skrzydeł. Nazywane są szlakami relaksacyjnymi .

Wirowe , które tam znaleźć koncentratów i pułapki to przesyconego powietrza w rodzaju rury , które na krótko czyni to kondensacja widoczne, ponieważ kropelki wody miały czas zamrażania nie . Te ślady są rzadkie i krótkie, ponieważ kryształki lodu szybko sublimują w parę wodną, ​​a wilgotność względna spada poniżej 100%. Rzeczywiście, w przeciwieństwie do tego, co dzieje się na wylocie reaktora lub silnika, szybkość zamrażania jąder jest bardzo niska na końcu skrzydła, ponieważ zależy tylko od masy powietrza.

Ślady silnika śmigła (lub wydech i ekspansja )

Na wylocie silnika śmigłowego gorące i bardzo wilgotne gazy podlegają zjawisku rozprężania/dekompresji, gdy zostają schwytane w wir śmigła i napędzane za samolotem. Jeśli powietrze jest wystarczająco wilgotne i zimne, gazy te tworzą biały ślad, który może nawet przybrać kształt spirali. Ten ślad kondensacji pojawia się, gdy ilość wilgoci, jaką może zawierać powietrze, jest mniejsza niż ta dodawana przez spaliny. Gdy powietrze znajduje się w fazie nasycenia, para kondensuje się w mikrokropelki i ostatecznie w kryształki lodu, które stają się widoczne. W zależności od warunków temperaturowych i pory dnia (dzień noc), ślady te rozpraszają się w ciągu kilkudziesięciu sekund, minut lub dziesięciu minut lub pomagają tworzyć lub zasilać chmury. Takie zjawiska zaobserwowano podczas niektórych walk powietrznych w czasie II wojny światowej .

Silnik odrzutowy (lub wydech ) smugi kondensacyjne

Na wylocie z reaktora spaliny są bardzo gorące, bardzo wilgotne, bogate w mikro i nanocząsteczki i ulegają gwałtownemu rozprężeniu/rozprężeniu, co powoduje ich gwałtowne ochłodzenie. Każdy litr zużytego paliwa wytwarza około jednego litra wody, która szybko rozprzestrzeni się w oparach , nagle stykając się z zimnym powietrzem na wysokości.

Ponieważ ilość wilgoci, jaką powietrze może zawierać na tych wysokościach, jest na ogół znacznie niższa niż ta pochodząca z reaktora, powietrze przechodzi do fazy nasyconej, a para następnie skrapla się w kropelki, a następnie w kryształki lodu . W zależności od temperatury i pory dnia (dzień noc), smugi te mogą zanikać już po kilkudziesięciu sekundach lub minutach lub trwać do kilku godzin, a następnie tworzyć chmury cirrus, które ostatecznie utrzymują się przez kilkadziesiąt godzin. Są one również znane jako rury wydechowe ze względu na sposób ich uformowania.

Inne czynniki

Podobnie jak w przypadku tworzenia „normalnych” chmur cirrus , inne czynniki przyczyniają się do powstawania smug kondensacyjnych (lub wchodzą w interakcje z nimi i ze sobą), czynniki, które modele zaczynają uwzględniać:

Część tego promieniowania może jonizować powietrze (to one też tworzą zorzę polarną ), a nawet rozbijać cząsteczki wody, tlenu, metanu  itp. Charles Thomson Rees Wilson , badając powstawanie chmur, wykazał w ubiegłym stuleciu w pierwszej komorze mgłowej , że ten rodzaj promieniowania może katalizować kondensację gazu nasyconego parą w mikrokropelkach. W przypadku chmur cirrus, niektóre kropelki natychmiast zamarzają w kryształki lodu, które z kolei mogą stać się jądrami zarodkowania większych kropel, ostatecznie tworząc większe i widoczne kryształy. Jak pokazuje zwykła obserwacja nieba, ale także zdjęcia satelitarne i prace Uniwersytetu w Leeds, w korytarzach powietrznych lub z wiatrem (wysokości), w niektóre dni ponad 80%, a nawet 100% zachmurzenia niebo jest sztuczne, wynikające z rozprzestrzeniania się chmur cirrus inicjowanych przez smugi kondensacji lub ponownie zasilanych przez te ostatnie;

Ewolucja smug

Smugi powstające w reaktorach są znacznie trwalsze i bardziej powszechne niż te wytwarzane przez wiry na końcach skrzydeł, ponieważ są indukowane przez znaczny dodatek wilgotności bezwzględnej . W zależności od warunków ciśnienia, temperatury, wiatru  itp. , mogą :

Powstawanie innych (niewidocznych) śladów w troposferze

Na znacznie niższych wysokościach, w troposferze, istnieje zjawisko przypominające smugi kondensacyjne samolotu .

Wpływ na warstwę ozonową

NOx emitowane do atmosfery przez reaktory (i przez wyładowania atmosferyczne ) negatywnie wpływa na ozon stratosferyczny, czy to naturalny, czy też indukowany przez emisje lotnicze, sezonowo i poprzez fotochemię atmosfery, zaburzając stan równowagi górnej troposfery . Według badania opublikowanego w 1998 r. „poza krytycznym stosunkiem mieszania NOx wynoszącym około 0,3 ppbv, dodatkowy NOx emitowany przez samoloty może faktycznie zmniejszyć produkcję ozonu netto, podczas gdy poniżej tej wartości występuje powszechnie akceptowany wzrost produkcji ozonu” . Modele 2D miały tendencję do niedoszacowywania wartości tła NOx w wolnej troposferze, a w konsekwencji do przeszacowywania wzrostu ozonu indukowanego przez samoloty poddźwiękowe. Pod koniec lat 90. wykazano, że konwekcja (bardzo ważna latem na średnich szerokościach geograficznych i przez cały rok w ciepłych szerokościach geograficznych) może podnieść współczynnik mieszania NOx powyżej krytycznego poziomu 0,3 ppbv i degradować warstwę ozonową w północnej części polarnej. strefa, jeśli rozwija się tam lotnictwo. Na półkuli południowej jest znacznie mniej płaszczyzn , ale pokrywa lodowa jest większa niż na północy i klimatycznie bardziej odizolowana, przez co obszar jest znacznie zimniejszy. Dane satelitarne NASA wykorzystywane do badań górnych warstw atmosfery że stratosferyczne chmury Antarktydy miały żywotność dwa razy dłuższą niż te nad Arktyką, gdzie warstwy powietrza są bardziej mieszane i mniej zimne. Chłodząc warstwy atmosfery, w których promieniowanie ultrafioletowe wytwarza warstwę ozonową , smugi kondensacyjne w samolotach mogą nasilać reakcje chemiczne niszczące ozon.

Zimą na półkuli północnej lotnictwo pomogłoby zwiększyć „zły” poziom ozonu przyziemnego o około 3%, przy niewielkim wpływie na ozon stratosferyczny. Modelowanie prospektywne oszacowało, że dla 500 komercyjnych lotów naddźwiękowego transportu w 2015 roku (na wysokości lotu 18–21  km , prędkość przelotowa 2,4 Macha przy wskaźniku emisji 15  g NO 2 na kilogram spalonej nafty ) ozon zmniejszyłby się o 3% w dolnej stratosferze polarnej, co prowadzi do prawie 1,5% spadku ozonu w kolumnie atmosferycznej.

Skutki klimatyczne

Smugi wpływają na klimat, zakłócając dwa kluczowe składniki atmosfery: ozon (gaz cieplarniany, którego „potencjał wymuszania radiacyjnego jego zaburzeń w górnej troposferze jest tak silny jak dwutlenek węgla” ). I para wodna (inny gaz cieplarniany) . Te dwa gazy odgrywają główną rolę na tej wysokości. Jeśli ozon troposferyczny zaczyna być dobrze monitorowany, nadal niewiele wiemy (poprzez najnowsze narzędzia, takie jak Mopitt (dla CO), Advanced Composition Explorer i Iasi dla O 3i CO x ) pionowy przepływ i wymiana ozonu między górną i dolną warstwą (tj. między troposferą a stratosferą).

Pod względem wymuszania radiacyjnego samoloty mają dwa główne znane, przeciwne oddziaływania na klimat regionalny i planetarny, które są częściowo sprzeczne:

Nauki o klimacie i atmosferze starają się lepiej określić ilościowo udział tych dwóch zjawisk, w tym w Europie Zachodniej, która według zdjęć satelitarnych jest jednym z najbardziej dotkniętych obszarów na świecie. W krótkim okresie wczesne, widoczne i najbardziej znaczące skutki lotnictwa to smugi kondensacyjne i indukcja chmur cirrus, które powodują.

Emisje z samolotów również wydają się zakłócać równowagę fotochemiczną atmosfery, wciąż słabo poznaną na tej wysokości, ale która jest a priori silnie powiązana z globalnym klimatem. Wreszcie woda i ozon są również prekursorami rodników hydroksylowych , które wpływają na chemię troposfery oraz cykl kilku innych naturalnych i antropogenicznych gazów śladowych.

Wpływ dzień / noc

Istnieje decydujący czynnik dzień/noc. Owszem, para wodna jest potężnym gazem cieplarnianym (którego współczynnik jest wyższy niż CO 2 ), ale ta para wodna ma zupełnie inny wpływ na ocieplenie w zależności od swojej postaci.

Loty jednodniowe

Smugi z samolotów lecących na słońcu wybielają i/lub odbijają część słonecznej energii cieplnej, wysyłając ją z powrotem w kosmos, zanim zdąży ogrzać masę ziemi lub powietrza. Zjawisko to ma tendencję do ochładzania niższych warstw atmosfery. Albedo jest decydującym zjawiskiem tutaj.

Loty nocne

Para wodna i chmury spowodowane przez te ślady przeciwdziałają chłodzeniu, odbijając promieniowanie podczerwone emitowane przez ziemię w kierunku tego ostatniego. Zmniejsza to nocne chłodzenie bezchmurnego nieba, a tym samym zwiększa ocieplenie, zatrzymując ciepło emitowane z ziemi w niższych warstwach atmosfery, podobnie jak koc utrzymuje ciepło śpiącego.

Częstotliwość i aspekty sezonowe

Zjawisko to jest widoczne dla każdego, chociaż dolne warstwy chmur ukrywają część smug kondensacyjnych. Jak pokazuje holenderskie obserwatorium fotograficzne szlaków w latach 2007-2010, na półkuli północnej ślady stały się wszechobecne, można je obserwować niemal codziennie, na całym lub części nieba nad Europą.

Transport lotniczy jest najszybciej rozwijającym się na świecie, wyprzedzając samochód. Wyemitowała natomiast pod koniec lat 90. jedynie ok. 3% gazów cieplarnianych , dostępne dane naukowe wskazują, że jego wpływ na bilans promieniowania jest proporcjonalnie znacznie większy. Rzeczywiście, to przeciętnie efekt długich fal dominuje w równowadze wymuszeń radiacyjnych smug samolotowych, co powoduje, że efekt ocieplenia przeważa nad efektem chłodzenia.

W latach 90. NASA i US Air Force odnotowały już wyższą częstotliwość śladów późną zimą i wczesną wiosną, zgodnie z wykresem obok. Pięć lat później (na początku 2000 roku), Nicolas Stuber wykazały, że nocne loty ( 6  po południu - 6  rano ) przeprowadził w Wielkiej Brytanii w okresie zimnej (w ciągu zaledwie trzech miesiącach grudniu, styczniu i lutym) przyczynia się około 50 globalnego ocieplenia, podczas gdy stanowią one mniej niż jedną czwartą (22%) rocznego ruchu.

Badania

Pierwsze znane doniesienia o smugach sięgają roku 1915 w Południowym Tyrolu . Jednak nie zdawaliśmy sobie sprawy z fizycznej wielkości ich wpływu aż do lat dziewięćdziesiątych  ; po tym, jak naukowcy NASA w 1998 r. wykazali, na przykład, że smugi kondensacyjne wytwarzane na wybrzeżu Pacyfiku w Stanach Zjednoczonych mogą się rozchodzić i łączyć, tworząc chmury cirrus obejmujące 3600  km 2 . Zdjęcia satelitarne ujawniły wówczas smugi kondensacyjne wytwarzane przez lotnictwo komercyjne nad Nową Anglią (tworzące chmurę, która osiągnęła 34 000  km 2 ). Pierwsze opracowanie na temat ich mechanizmu szkolenia zostało opublikowane w 1953 r. przez amerykańskie towarzystwo meteorologiczne. W 1993 r. rozpoczął się współfinansowany przez Komisję Europejską program „Mozaic” (1993-2008) zrzeszający pięć samolotów dalekiego zasięgu w służbie komercyjnej. zmierzyć poziomy ozonu, pary wodnej, tlenku węgla i tlenków azotu, w celu stworzenia początkowej bazy danych przydatnej do oceny atmosferycznych procesów fotofikochemicznych zachodzących w grze w skali atmosfery planety oraz dla klimatu i jakości powietrza w warstwie HTBS (wysoka troposfera- niskie połączenie stratosfera ), słabo obserwowane przez konwencjonalne sieci sondażowe i przez satelity  ; W 1993 roku rozpoczęliśmy pomiary ozonu (O 3) i wilgotności względnej (H 2 O), a następnie w 2001 r. tlenek węgla (CO). Jedna z pięciu płaszczyzn była wyposażona w analizator tlenków azotu (NO x). W 2004 roku monitoring był kontynuowany przez Narodowy Instytut Nauk WszechświataCNRS (Insu-CNRS), Obserwatorium Midi-Pyrénées , Météo-France oraz niemieckie FZJ ( Forschungszentrum Jülich ). W 2008 roku tylko trzy z pięciu samolotów Mozaic nadal latały (dwa dla Lufthansy i jeden dla Air Namibia ) (28 000 lotów w latach 1994-2008). Projekt komplementarny „Lagos” „naprawia fundamenty rozproszonej infrastruktury do globalnej obserwacji składu chemicznego, aerozoli, chmur i smug kondensacyjnych z eksploatowanych samolotów komercyjnych” . Jednak dopiero w 1998 roku opublikowano pierwszą europejską ocenę skutków smug kondensacyjnych.

W 2000 r. zainicjowano program o nazwie PARTEMIS, którego celem było lepsze poznanie wpływu stanu reaktora na wyrzucanie cząstek i aerozoli oraz ich los i przemianę w atmosferze, aby pomóc budowniczym w produkcji reaktorów bardziej wydajnych i mniej szkodliwe dla klimatu. Projekt obejmuje opracowanie modeli matematycznych procesów fizycznych i chemicznych oraz metod prognozowania oddziaływań meteorologicznych.

W 2001 r. inny europejski program CYPRESS (w ramach Cordis ), na podstawie przewidywań i prawdopodobnej ewolucji konstrukcji turbin reaktorowych (na okres 17-20 lat), ma na celu modelowanie (z główną turbiną producentów) emisje zanieczyszczeń, które te silniki będą indukować, a w szczególności zależności między CO 2 oraz nO x wymienione w raporcie IPCC.

Ze swojej strony brytyjski Departament Transportu sfinansował Uniwersytet w Reading wraz z Dyrekcją Meteorologiczną, a następnie z Uniwersytetem w Leeds . Celem było w szczególności lepsze zrozumienie, dzięki sondującym balonom wyposażonym w czujniki meteorologiczne, temperatury, chemii i meteorologii górnych warstw atmosfery, w celu lepszego przewidywania zjawisk powstawania trwałych śladów, z bardziej szczegółowym badaniem powyżej. Anglia Południowo-Wschodnia. Na podstawie tych danych naukowcy próbują dokładniej oszacować ogólny wpływ lotnictwa pod względem wymuszania radiacyjnego. W tym celu wykorzystali dane zebrane bezpośrednio podczas lotów lotniczych. Ale musieli też aktualizować bazy danych emisji (jest to temat projektu AERO2K ( Globalny projekt danych emisji samolotów do oceny wpływu na klimat ), który rozpoczął się od tego, że na początku 2000 roku bazy danych o globalnych emisjach miały tylko około dziesięciu lat późno i nie mógł zaspokoić potrzeb naukowców i decydentów.

Praca ta wykazała w szczególności, że nad południowo-wschodnią Anglią ponad ćwierć lotów nocnych, choć wizualnie bardziej dyskretnych niż te, które przyczyniają się do ponad 60% wymuszania radiacyjnego wybielających smug. nazajutrz. Sam ruch lotniczy w zimie (25% lotów odbywa się między grudniem a lutym, kiedy górne warstwy są zimne, a konwekcja na średnich wysokościach słaba) odpowiada za połowę tego wymuszania. Jednym z pierwszych wniosków z tej pracy, opublikowanym w czasopiśmie Nature, jest to, że zmiana godzin lotu (skupiona na dniu) może pomóc zminimalizować wpływ lotnictwa na klimat.

Celem programu AERO2K jest stworzenie aktualnej bazy danych, która pomoże decydentom w lepszej ocenie wpływu samolotów na klimat poprzez stworzenie globalnego spisu 4D zużycia nafty i indukowanych emisji zanieczyszczeń gazowych (NO x, CO, HC, CO 2) oraz pyły istotne dla oceny wpływu samolotów na górną warstwę atmosfery. Parametry te musiały pochodzić z ruchu cywilnego, ale także z ruchu wojskowego z dla części GIS rozdzielczością przestrzenną 1° szerokości / długości geograficznej dla 0,5  km słupa atmosferycznego. Najlepszym rozwiązaniem czasowym byłaby godzina.

Projekt obejmował 25-letnią prognozę opartą na najnowszych technikach prognozowania stosowanych przez przemysł ( w szczególności Airbus , rządy i zarządzanie ruchem lotniczym ). Oryginalnym elementem projektu było zgromadzenie ekspertów z dziedziny nauki i technologii, decydentów politycznych oraz przedstawicieli branży lotniczej. Program ten został uzupełniony programem NEPAIR, którego celem jest ustalenie syntetycznego wskaźnika oddziaływania lotnictwa.

Międzyrządowy Panel ds Climate Change (IPCC) ma na jego część poświęcona kompleksowy raport naukowy na zjawisko sztucznych produkowanych przez smug chmur samolot (1999, w języku angielskim). Zjawisko to należy wyraźnie uznać za jedno ze źródeł antropogenicznych zmian klimatu, ale z podwójnym aspektem, który sprawia, że ​​jego kwantyfikacja jest złożona.

Jednym ze sposobów na wyeliminowanie tego efektu byłoby obniżenie wysokości lotów, co spowodowałoby mniejsze tworzenie się smug, ponieważ powietrze może zawierać więcej wilgoci na niższych wysokościach i rozpraszanie przez wiatry byłoby tam szybciej. Oznaczałoby to jednak zmniejszenie przepustowości przestrzeni powietrznej i wzrost emisji CO 2spowodowane mniej efektywną działalnością lotniczą. poprawa sprawności silnika umożliwiłaby również nieznaczne zmniejszenie tego wkładu w globalne ocieplenie.

W 2012 roku we Francji, Krajowe Biuro Studiów i Badań Aerospace (ONERA) wezwała IRSN za fizyki aerozolu i laboratoriów metrologicznych w Mermose projektu (pomiar reaktywności emisji z silników lotniczych) finansowane w ramach Wielkiej Kredytu . Celem jest lepsze zrozumienie wkładu transportu lotniczego w zmiany klimatyczne poprzez interakcje między wodą a narastaniem lodu na powierzchni cząstek emitowanych przez samoloty. Laboratorium to opanowało już metrologię cząstek węglowych w przypadku pożarów w instalacji jądrowej i dlatego musi wzmocnić swoją wiedzę specjalistyczną w dziedzinie kondensacji pary na cząstkach sadzy w przypadku awarii jądrowej .

Trendy i prognozowanie

Od czasu pojawienia się samolotów odrzutowych, proporcja nieba zajmowanego przez smugi kondensacyjne gwałtownie wzrosła od lat 90. IPCC uważa to za niepokojące w szczególności, ponieważ wkład lotnictwa w efekt cieplarniany stale rośnie. wzrosłoby z około 3% do 5% rocznie w ciągu kilku lat), podczas gdy międzynarodowe połączenia lotnicze nie zostały uwzględnione w traktacie z Kioto .

W latach 90. scenariusze wymuszania radiacyjnego (przeznaczone do inwentaryzacji i prospektywne) starały się zintegrować klimatyczne efekty smug kondensacyjnych, opracowane przez NASA i IPCC . Zgodnie z tym pracy, 1992, całkowity udział od lotnictwa wynosiła 0,05 W / m 2 , lub 3,5% całkowitej antropogenicznych radiacyjnej (1,4 W / m 2 mierzy się w odniesieniu do wstępnie przemysłowych atmosferze gazów cieplarnianych i aerozoli połączono i 2,7 w / m 2 dla gazów cieplarnianych w monoterapii).

W przypadku samolotów szacunkowy udział CO 2był najważniejszy (+0,018 W/m 2 , a następnie NO x(+0,023 W/m 2 , poprzez wpływ na ozon) oraz metan (+0,014 W/m 2 , poprzez pośrednie zmiany w ilości metanu). NASA oszacowano wówczas saldo zmuszając spowodowane smug wynosiła około 0,02 W / m 2 , a w stratosferze pary wodnej, jako gaz cieplarniany, stanowił jedynie dziesięć razy mniej (0,002 W / m 2 ), przed siarczanu aerozoli (w efekt), aerozole węglowe (+0,003 W/m 2 ) i sadza (+0,003 W/m 2 ). NASA ocenia również, że sztuczne chmury cirrus mogą również przyczyniać się do wymuszania radiacyjnego (od 0 do 0,04 W/m 2 w zależności od wybranego wówczas współczynnika niepewności).

W 2011 r. (po tym, jak w latach 2000-2010 do 10% nieba pokrywającego Europę Środkową zostało już wybielone przez te chmury cirrus), niemieccy naukowcy opublikowali pierwsze obliczenia wpływu smug kondensacyjnych samolotów na bilans radiacyjny Ziemi. (za pośrednictwem lokalnej i globalnej klimatologicznej modelu integrującego te sztuczne chmury kondensacje): te szlaki by podgrzać planetę przez około 30 miliwatów na metr kwadratowy, czyli dwukrotność składki samolotów do globalnego ocieplenia przez sam ich emisji CO. 2(wiedząc, że w 2010 r. emisje z lotnictwa stanowiły około 3% całkowitej rocznej emisji CO 2 z paliw kopalnych).

To wymuszenie radiacyjne przez śladowe chmury cirrus jest około dziewięć razy bardziej intensywne niż ślady tworzące pojedynczą linię bez zamieniania się w chmury cirrus. Te chmury cirrus modyfikują naturalne zachmurzenie, wybielając niebo, co jednak tylko częściowo kompensuje ich efekt ocieplający: wymuszanie radiacyjne netto spowodowane tymi chmurami cirrus jest najważniejszym składnikiem wymuszania radiacyjnego związanym z lotnictwem.

Autorzy opowiadają się za włączeniem go do badań nad wpływem lotnictwa na klimat oraz do badań nad odpowiednimi opcjami łagodzenia. Niektórzy mają nadzieję, że silnik kondensujący część pary wodnej przed jej wysłaniem do atmosfery może ograniczyć to zjawisko bez powodowania innych problemów.

Od tego czasu pochodzą pierwsze główne scenariusze perspektywiczne (2015-2050). NASA oceni, że wzrost poddźwiękowej floty od 2000 do 2015 - na podstawie danych dostępnych w czasie - może prowadzić do wymuszania +0.11 W / m 2 około 2015 (około 5% całkowitej antropogenicznych radiacyjnej planowane tego Kropka).

Pomimo postępu w zakresie wiedzy, w 2010 roku nadal brakuje światowego rejestru emisji na tyle dokładnego, aby ilościowo i jakościowo ocenić wpływ smug kondensacyjnych emitowanych przez samoloty cywilne i wojskowe. Czy powinniśmy ograniczyć nocne loty i starty zimą, aby lepiej przestrzegać konwencji z Rio w sprawie zmian klimatu? To pytanie zadane w czasopiśmie Nature w 2006 roku. W 2016 roku badanie (oparte na czterech scenariuszach emisji lotniczych w latach 2006-2050) wykazało, że współczynnik promieniowania chmur cirrus może wzrosnąć i osiągnąć nawet 87  mW/ m 2 .

W 2019 r. autorzy publikują kontynuację badania z 2011 r., po skonstruowaniu dokładniejszej kategoryzacji chmur i dopracowaniu modelu atmosferycznego, aby lepiej uwzględniać chmury cirrus, dokładniej niż poprzednie (oraz różnicowanie czynników pojawiania się i wpływu naturalnych chmur i smug kondensacyjnych na atmosferę). W badaniu wykorzystano inny model zarodkowania smug kondensacyjnych niż ten zastosowany przez Chena i Gettelmana w 2016 roku. Do modelowania przyszłych ewolucji rok 2006 staje się rokiem referencyjnym, ponieważ od tej daty dysponujemy precyzyjnymi danymi lotniczymi w skali planetarnej. W badaniu modelowano wpływ globalnego pokrycia smugami kondensacyjnymi samolotów do 2050 r. , integrując prognozy dotyczące ruchu lotniczego i przyszłych emisji. Wniosek: poprzednie obliczenia nie doszacowały ocieplającego wpływu tych smug na klimat, co wyraźnie przewyższa ich efekt chłodzący. Oczekuje się, że liczba ta potroi się między 2006 a 2050 r. (nawet biorąc pod uwagę oczekiwany postęp w motoryzacji, ponieważ prognozy przewidują czterokrotny wzrost ruchu lotniczego do 2050 r.). Radiacyjnych zmuszając chmur cirrus by następnie spaść od 49 do 159  mW / m 2 w latach 2006 i 2050, jeżeli jest ona obliczana na podstawie liczby kilometrów wyjazd rzutowany na ziemi. Jednak ze względu na rosnący ruch lotniczy możemy spodziewać się „niewielkiego przesunięcia ruchu lotniczego na wyższe wysokości” . Obliczenia przerobione uwzględnieniem ukośne ścieżki (w 3D, bliższe rzeczywistości), a następnie zawrzeć jeszcze większą radiacyjnej: 180  mW / m 2 . (Zamiast 159) Zgodnie z dostępnymi w 2019 modeli, zmiany w wysokości lotu a liczba samolotów powinna do 2050 r. nieco złagodzić ocieplenie efektu chmur cirrus na średnich szerokościach geograficznych (strefy umiarkowane), ale wzmocnić je w strefach tropikalnych. Azja Wschodnia bez wątpienia będzie najbardziej dotknięta na świecie.

Powiązania między zachmurzeniem a globalnym ociepleniem mórz i powierzchni ziemi są złożone i wciąż słabo poznane, ale wiemy, że wysoki poziom aerozoli bogatych w sadzę będzie skutkować coraz trwalszymi sztucznymi chmurami cirrus („smugi”). meteorologia niższych warstw atmosfery i temperatura na ziemi. Ulrike Burkhardt ostrzega, że ​​nawet wyobrażając sobie 90% redukcję emisji sadzy dzięki czystszym paliwom lotniczym, nie będziemy w stanie zmniejszyć wpływu smug lotniczych do poziomu porównywalnego z sytuacją z 2006 roku. najprawdopodobniej) jest to, że ilość sadzy wtłaczanej do atmosfery przez samoloty będzie dalej rosła, podobnie jak chmur sztucznych (chmury cirrus) bo oprócz nafty nadal nie jest opodatkowana większość przepisów lotniczych, podobnie jak plany kontroli zanieczyszczeń - w odniesieniu do wpływu samolotów na klimat - dotyczą tylko emisji CO2. Zatem umowa Paryż ustawia maksymalne poziomów emisji CO2, a program Corsia ( „  Wyrównywanie węgla i planu redukcji emisji w lotnictwie międzynarodowym  ” lub „ Wyrównywanie węgla i Programu Redukcji o międzynarodowym lotnictwie ”) lotnictwo inicjuje”ewoluować od 2020 do neutralności węglowej i wymagają deklaracje roczne; ale nic nie mówią o wpływie smug kondensacyjnych na klimat.

Według Andrew Gettelmana, fizyka chmur w National Center for Atmospheric Research (Boulder, Kolorado), sztuczne chmury cirrus nadal mają dość niski efekt ocieplenia w porównaniu z ogromnymi ilościami CO2 emitowanymi przez ludzkie społeczności „ale ważne jest, aby lotnictwo przemysł rozumie nauki i eliminuje ich wpływ ”.

Możliwe rozwiązania i ich ograniczenia

Dodatkowe uciążliwości

W noce pełni księżyca smugi są teraz widoczne, podczas gdy w ciemną noc są bardzo rzadko widoczne, przynajmniej w zakresie długości fal postrzeganych przez ludzkie oko. Oni mogą kolidować z obserwacji astronomicznych. Zjawiska te są ogólnie klasyfikowane jako „  uciążliwości świetlne  ” dla astronomii , a nie jako zanieczyszczenie światłem, chociaż są one związane z rzeczywistym i trwałym zanieczyszczeniem z reaktorów, powiązanym z CO 2, para wodna (gaz cieplarniany) i emitowane cząstki.

Skutki zatrzymania ruchu lotniczego

Od czasu pojawienia się lotnictwa komercyjnego powstały dwa przypadki:

Sprawa z 11 września

Jest to jeden ze sposobów sprawdzenia hipotezy, że na obszarach o dużym natężeniu ruchu lotniczego (takich jak Stany Zjednoczone) smugi kondensacyjne mogą mieć widoczny wpływ na klimat poprzez zwiększenie albedo Ziemi: zmniejszenie dobowego nasłonecznienia oraz nocnych strat ciepła.

Trzydniowy zakaz przelotów nad Stanami Zjednoczonymi po atakach z 11 września 2001 r. pozwolił Davisowi Travisowi (Uniwersytet Wisconsin) zaobserwować anomalię temperatury o więcej niż jeden stopień Celsjusza, o amplitudzie termicznej doby (różnica między najwyższą temperatura w ciągu dnia i najniższa w nocy). Pomiary i modele wykazały, że bez smug zakres temperatur między dniem a nocą był o około 1  stopień wyższy niż w poprzednim okresie. Ta różnica jest znacząca. Rzeczywiście, nawet jeśli temperatura zmienia się znacznie z dnia na dzień, co sprawia, że ​​zbieranie danych jest nieistotne, amplituda dzień/noc z kolei jest znacznie mniej zmiennym czynnikiem z dnia na dzień.

Erupcja islandzkiego wulkanu Eyjafjöll

Reperkusje erupcji Eyjafjöll w kwiecień 2010w ruchu lotniczym powodują, że smugi kondensacyjne znikają na znacznej części europejskiego nieba. W Anglii, Niemczech i Francji od lat nie widzieliśmy tak błękitnego nieba bez smug. 21 kwietniana europejskim niebie obserwuje się powrót do „normalności”.

Przeciąganie rozpraszania

Szlak rozpraszanie , zwany jamie w wersji 2017 międzynarodowego Atlas chmur jest odwrotne działanie szlaku kondensacji, które występuje wówczas, gdy samolot strumień przechodzi przez cienki chmury. Wysoka temperatura spalin ogrzewa otaczające powietrze, zmniejszając w ten sposób wilgotność względną powietrza za samolotem do mniej niż 100%. To rozprasza kropelki z chmury i tworzy wyraźny, ostro zarysowany rowek. Zjawisko to jest zgłaszane w raportach meteorologicznych, takich jak METAR lub PIREP , pod skrótem Distrail , dla szlaku rozpraszania .

Cavum może mieć kształt okrągły, przy uirga zazwyczaj spada z centralnej części otworu, jak samolot przechodzi przez cienką warstwę chmur na jego wznoszenia lub opadania. Kształt jest okrągły, gdy patrzy się bezpośrednio z dołu, ale może wydawać się owalny, gdy ogląda się go z daleka. Cavum jest liniowa, gdy samolot porusza się na poziomie chmur. W obu przypadkach dziura lub korytarz stopniowo się poszerza.

Uwagi i referencje

Uwagi

  1. Ulrike Burkhardtet i Bernd Kärcher z Instytutu Fizyki Atmosfery w Wessling (Niemcy)

Bibliografia

  1. (w) „  Ślady kondensacji samolotu  ” na WMO (dostęp 22 września 2019 r . ) .
  2. (w) T. Koop wrzenia Luo , A. Tsias i T. Peter , "  aktywność wody jako wyznacznik jednorodnej zarodkowania lodu w roztworze wodnym  " , Naturę , N O  40610 sierpnia 2000, s.  611-614 ( DOI  10.1038 / 35020537 , podsumowanie ).
  3. (w) H. Appleman , „  Tworzenie smug wydechowych przez samoloty odrzutowe  ” , Bull. Jestem Meteorol. Soc. , tom.  34,1953, s.  14-20.
  4. „  Condensation trail  ” , Słowniczek meteorologii , Météo-France (dostęp 25 lutego 2014 ) .
  5. Gettelman, A., Liu, X., Ghan, SJ, Morrison, H., Park, S., Conley, AJ, Klein, SA, Boyle, J., Mitchell, DL i Li, J.-L. (2010) Globalne symulacje zarodkowania lodu i przesycenia lodu z ulepszonym schematem chmur w Community Atmosphere Model, J. Geophys. Res., 115, D18216, doi: 10.1029 / 2009JD013797
  6. (en) Patrick Minnis , J. Kirk Ayers , Rabindra Palikonda i Dung Phan , „  Smugi, Cirrus trendów i Klimat  ” , Journal of klimat , Boston , USA , Amerykańskie Towarzystwo Meteorologiczne , vol.  17 N O  4,kwiecień 2004, s.  1671-1685 ( DOI  10.1175 / 1520-0442 (2004) 017 <1671: CCTAC> 2.0.CO; 2 , przeczytaj online [ archiwum6 maja 2018] [PDF] , dostęp 6 maja 2018 ).
  7. (w) P. Minnis , David F. Young , Donald P. Garber , Louis Nguyen , William L. Smith Jr. i Rabindra Palikonda , „  Przemiana smug kondensacyjnych w Cirrus podczas sukcesu  ” , Geophys. Res. Łotysz. , tom.  25 N O  8,1998, s.  1157-1160 ( DOI  10.1029 / 97GL03314 , streszczenie ).
  8. „  Ziemia widziana z kosmosu: szlaki kondensacji  ” , ESA Local Information ,12 września 2008(dostęp 30 czerwca 2010 ) .
  9. (w) U. Schumann i P. Wendling , Ruch lotniczy a środowisko – tło, tendencje i potencjalne globalne skutki atmosferyczne , U. Schumann al.  "  Wykłady z inżynierii, Springer  ",1990, s.  138–153.
  10. (en) JM Haywood , Richard P. Allan , Jorge Bornemann , Piers M. Forster , Peter N. Francis , Sean Milton , Gaby Rädel Alexandru Rap , Keith P. Shine i Robert Thorpe , „  Studium przypadku wymuszania radiacyjnego uporczywe smugi kondensacyjne ewoluujące w cirrus wywołane smugami kondensacyjnymi  ” , J. Geophys. Res. , tom.  114,2009, D24201 ( DOI  10.1029 / 2009JD012650 , przeczytaj online [PDF] ).
  11. (w) R. Sausen , K. Gierens Pan Ponater i U. Schumann , „  Badanie diagnostyczne globalnego rozmieszczenia smug kondensacyjnych  ” , Teor. Zał. Klimat. , tom.  61, n kości  3-4,10 lipca 1998 r., s.  127-141 ( DOI  10.1007 / s007040050058 , przeczytaj online [PDF] , dostęp 25 kwietnia 2011 ).
  12. (w) O. Boucher , "  ruch powietrza może zwiększyć pierzastych zmętnienie  " , Naturę , N O  3977 stycznia 1999 r., s.  30-31 ( DOI  10.1038 / 16169 , podsumowanie ).
  13. (w) F. Stordal , G. Myhre , EJG Stordal , WB Rossow D , DS Lee , DW Arlander i T. Svendby , „  Czy istnieje trend w zachmurzeniu cirrus związany z ruchem samolotów?  ” , Chemia i Fizyka Atmosfery , tom.  8, N O  5,11 sierpnia 2005, s.  2155-2162 ( podsumowanie , przeczytaj online [PDF] ).
  14. (w) DS Lee , David W. Faheyb , Piers M. Forsterc , Peter J. Newtond Ron CN Wite Ling L. Lima , Bethan Owena i Robert Sausenf , „  Lotnictwo i globalna zmiana klimatu w XXI wieku  ” , Atmos. O. , Elsevier, tom.  43, n os  22-23lipiec 2009, s.  3520–3537 ( DOI  10.1016 / j.atmosenv.2009.04.024 , czytaj online ).
  15. (w) R. Meerkotter , U. Schumann , DR Doelling P. Minnis , T. Nakajima i Y. Tsushima , „  Wymuszanie radiacyjne przez smugi  ” , Ann. Geofizy. , Springer-Verlag , tom.  17 N O  8,1999, s.  1080–1094 ( DOI  10.1007 / s00585-999-1080-7 , przeczytaj online [PDF] ).
  16. (w) S. Marquart , pan Ponater F. Mager i R. Sausen , „  Przyszły rozwój osłony smug kondensacyjnych, głębokości optycznej i wymuszania radiacyjnego: Wpływ na zwiększenie ruchu lotniczego i zmiany klimatu  ” , Journal of Climate , American Meteorological Society , tom.  16 N O  17wrzesień 2003, s.  2890–2904 ( ISSN  1520-0442 , DOI  10.1175 / 1520-0442 (2003) 016 <2890: FDOCCO> 2.0.CO; 2 , czytaj online [PDF] ).
  17. (w) U. Burkhardt , B. Kärcher i U. Schumann , „  Globalne modelowanie cirrusów smugowych i wpływu na klimat  ” , Bull. Jestem Meteorol. Soc. , AMS , tom.  91, n o  4,kwiecień 2010, s.  479–483 ( ISSN  1520-0477 , DOI  10.1175 / 2009BAMS2656.1 , czytaj online [PDF] ).
  18. Maurice Maashal , „  Smugi lotnicze i ocieplenie  ”, Pour la Science , tom.  403,maj 2011, s.  7 Z Natury Zmiany Klimatu .
  19. (w) JS Fuglestvedt , KP Shine , T. Berntsena J. Cookb DS CEAA , A. Stenked , RB Skeiea , GJM Velderse i IA Waitzf , „  Wpływy transportu to atmosfera i klimat  ” , Metryki. Atmosfera. O. , tom.  44 N O  37,2010, s.  4648–4677 ( DOI  0.1016 / j.atmosenv.2009.04.044 , przeczytaj online [PDF] ).
  20. .
  21. Federalny Urząd Lotnictwa Cywilnego OFAC, „  Ścieżki kondensacyjne  ”, Federalny Departament Środowiska, Transportu, Energii i Komunikacji DETEC ,30 listopada 2016 r.( przeczytaj online )
  22. (w) R. Meyer, H. Mannstein i P. Wendling, „  Regionalna częstotliwość smug kondensacyjnych pochodzących z danych satelitarnych i ich wymuszenia radiacyjnego  ” [PDF] , Institut für Physik der Atmosphäre ( DLR ) , University College London ( Wydział Goematyki) Inżynieria ),23 marca 2001(dostęp 7 lipca 2009 ) .
  23. (en) Teza Ioana Balina; Pomiar i analiza aerozoli, smug kondensacyjnych, pary wodnej i temperatury w górnej troposferze za pomocą systemu lidar jungfraujoch  ; Teza n O  2975 (2004); Federalny Instytut Technologiczny w Lozannie; ( Prezentacja, francuski i angielski [PDF] ).
  24. (w) B. Kärcher , O. Möhler PJ DeMott , S. Pechtl i F. Yu , „  Wgląd w rolę aerozoli sadzy w tworzeniu się chmur cirrusowych  ” , Atmos. Chem. Fiz. , N O  7,2007, s.  4203–4227 ( podsumowanie , przeczytaj online [PDF] ).
  25. (w) J. Hendricks , B. Kärcher , U. Lohmann i Mr. Ponater , „  Czy samoloty emitujące czarny węgiel wpływają na chmury cirrus w skali globalnej?  » , Geofizy. Res. Łotysz. , tom.  32,24 czerwca 200, s.  L12814 ( DOI  10.1029/2005GL022740 ).
  26. (w) X. Liu , JE Penner i Pan Wang , „  Wpływ antropogenicznego siarczanu i sadzy na górne chmury troposferyczne w NCAR w połączeniu z globalnym modelem aerozolu CAM 3 IMPACT  ” , J. Geophys. Res. , tom.  114,2009, D03204 ( przeczytaj online [PDF] ).
  27. .
  28. (w) K. Sassen i BS Cho , "  Subvisual-thin cirrus lidar dataset do weryfikacji i badań klimatologicznych  " , J. Appl. Meteorol. , Amerykańskie Towarzystwo Meteorologiczne , tom.  31 N O  11Listopad 1992, s.  1275-1285 ( ISSN  1520-0450 , DOI  10.1175 / 1520-0450 (1992) 031 <1275: STCLDF> 2.0.CO; 2 , czytaj online [PDF] ).
  29. (w) V. Freudenthaler , F. Homburg i H. Jäger , „  Obserwacje smugi za pomocą naziemnego skanowania lidarem: wzrost przekrojowy  ” , Geophys. Res. Łotysz. , tom.  22 N O  24,199, s.  3501–3504 ( DOI  10.1029 / 95GL03549 ).
  30. (w) R. Meyer , H. Mannsteina R. Meerkotter , U. Schumann i P. Wendling , "  promieniowania regionalne wkręcenie smug w kształcie linii pochodzących z danych satelitarnych  " , J. Geophys. Res. , tom.  107 n O  D102002, s.  4104 ( przeczytaj online [PDF] ).
  31. (en) „  Aircraft Contrails Factsheet  ” [PDF] , Agencja Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych ,wrzesień 2000(dostęp 7 lipca 2009 ) .
  32. (en) National Weather Service , „  Pogoda w akcji: smugi  ” , NOAA ,12 lipca 2007(dostęp 8 lipca 2009 ) .
  33. (en) Langley Research Center , „  Trail Identification Card and Guide  ” [PDF] , NASA (dostęp 13 lipca 2009 ) .
  34. Światowa Organizacja Meteorologiczna , „ Szlak Relaksu ”  ,  „ Słownik Meteorologiczny , na temat Eumetcal (dostęp 30 listopada 2013 r. )
  35. Światowa Organizacja Meteorologiczna , „  Escape Trail  ” , Słownik meteorologiczny , na temat Eumetcal (dostęp 30 listopada 2013 r. )
  36. Lisa Bock i Ulrike Burkhardt (2019) pierzastych smug radiacyjnej przyszłego ruchu powietrza  ; | Atmosfera. Chem. fiz., t. 19, nr 12; pp8163-8174 | URL: https://doi.org/10.5194/acp-19-8163-2019 | © cc-by-sa 4.0 Licencja. Rem: autorzy należą do Institut für Physik der Atmosphäre, Oberpfaffenhofen i Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (Niemcy) Otrzymano 14.12.2018, dyskutowano od 25.01.2019, poprawione 17.05.2019 i zaakceptowano 23.05.2019, następnie opublikowane 27 czerwca 2019 r.
  37. (w) N. Stuber i P. Forster, „  Wpływ dobowych zmian ruchu lotniczego jest wymuszaniem promieniowania kontrastowego  ” Atmospheric, Chemistry and Physics , 2007, s.  3153–3162 [ czytaj online ] [PDF] .
  38. (w) N. Stuber Forster Radel, P. G. i K. czyszczenie „  znaczenie i dobowego cyklu rocznym ruchu powietrza do smug radiacyjnej  ” Naturę n o,  441, 15 czerwca 2006, str.  864–867 [ prezentacja online ] .
  39. (w) Anne Gunn Kraabøl i Frode Stordal , „  Modelowanie chemii w piórach samolotów 2: chemiczna konwersja NOx do gatunków rezerwuarowych w różnych warunkach  ” , Środowisko atmosferyczne , Elsevier Science BV, tom.  34 N O  23,lipiec 2000, s.  3951-3962 ( DOI  doi: 10.1016 / S1352-2310 (00) 00155-2 )badanie i modelowanie pióropusza Boeinga 747
  40. Khodayari, A., Vitt, F., Phoenix, D. i Wuebbles, DJ (2018) Wpływ emisji NOx z wyładowań atmosferycznych na wytwarzanie ozonu wywołanego przez lotnictwo . Środowisko atmosferyczne, 187, 410-416 ( podsumowanie )
  41. Stratmann, G., Ziereis, H., Stock, P., Brenninkmeijer, CAM, Zahn, A., Rauthe-Schöch, A., ... & Volz-Thomas, A. (2016) NIE i NIE w górna troposfera: Dziewięć lat pomiarów CARIBIC na pokładzie samolotu pasażerskiego . Środowisko atmosferyczne, 133, 93-111 ( streszczenie ).
  42. Grooß, JU, Brühl, C. i Peter, T. (1998). Wpływ emisji lotniczych na ozon troposferyczny i stratosferyczny. Część I: Chemia i wyniki modeli 2D. Środowisko atmosferyczne, 32 (18), 3173-3184.
  43. Dameris, M., Grewe, V., Köhler, I., Sausen, R., Brühl, C., Grooß, JU, & Steil, B. (1998). Wpływ emisji NOx z samolotów na ozon troposferyczny i stratosferyczny. Część II: Wyniki modelu 3D. Środowisko atmosferyczne, 32 (18), 3185-3199 ( streszczenie ).
  44. powietrzu programy Mozaic i Iagos (1994-2008) , Meteorologia n O  62, sierpień 2008 [PDF] .
  45. (w) JH Seinfeld , „  Chmury, smugi kondensacyjne i klimat  ” , Przyroda , tom.  391,26 lutego 1998, s.  837-838 ( DOI  10.1038 / 35974 , przeczytaj online [PDF] ).
  46. (w) Ping Yang Gang Hong , Andrew E. Dessler , SC Steve Or , Kuo-Nan Liu , Patrick Minnis i Harshvardhan , „  Contrails and Cirrus Induced: Optics and Radiation  ” , Biuletyn Amerykańskiego Towarzystwa Meteorologicznego , tom.  91, n o  4,kwiecień 2010, s.  473-478 ( ISSN  1520-0477 , czytaj online ).
  47. (en) Guy P. Brasseur i Mohan Gupta , „  wpływ lotnictwa na klimat  ” , Biuletyn Amerykańskie Towarzystwo Meteorologiczne , vol.  91, n o  4,kwiecień 2010, s.  461-463 ( ISSN  1520-0477 , czytaj online ).
  48. (w) Bakan, S. Betancor, M., Gayler, V. i Graßl H. częstotliwość smugowa nad Europą ze zdjęć satelitarnych NOAA . Anny. Geofizy. 12, 962-968 (1994).
  49. (in) "  University of Leeds stronę na smug  " (dostęp 14 lipca 2010 ) .
  50. "  Czym są gazy cieplarniane?  " , Manicore (dostęp 26 kwietnia 2011 ) .
  51. (i) Nicola Stuber , Mola Forster Gaby Radel Keith czyszczenie , „  znaczenie dobowym i cyklem rocznym ruchu powietrza przez smug radiacyjnej  ” , Revue Naturę , N O  44115 czerwca 2006, s.  864-867 ( DOI  10.1038 / natura04877 , podsumowanie ).
  52. (w) Robert C. van Waning, „  Contrails and Aviation Cirrus-Induced (zdjęcia zrobione w latach 2007-2010)  ” , Observatory of heaven na Contrails.nl (dostęp 29 kwietnia 2010 ) . Zobacz również na tej samej stronie indeks ostatnich zdjęć i galerii zdjęć, w tym dni, kiedy samoloty nie latały z powodu islandzkiego wulkanu.
  53. (w) Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych , „  Wykres częstotliwości smugi dla 1993/1994 opiera się na powierzchni obserwacji ariforce  ” , NASA Langley Cloud and Radiation group (dostęp 29 kwietnia 2010 ) .
  54. (w) "  Linie lotu: Dlaczego smugi kondensacyjne wiszą wokół.  » , Na airspacemag.com
  55. Appleman, H.: Tworzenie śladów kondensacji spalin przez samoloty odrzutowe, B. Am. Meteorol. Soc., 34, 14–20, 1953
  56. Brasseur, GP, Cox, RA, Hauglustaine, D., Isaksen, I., Lelieveld, J., Lister, DH, Sausen, R., Schumann, U., Wahner, A. i Wiesen, P (1998) Europejska ocena naukowa wpływu emisji lotniczych na atmosferę, Atmos. Około 32, 2329–2418
  57. (w) Pomiary i prognozy emisji aerozoli i gazowego Juventa z silników turbogazowych (PARTEMIS) -4 stycznia 2000 r.-31 marca 2003 r., Świat IST .
  58. (w) Prognozowanie cyklu silnika i badanie emisji na przyszłość -1 st luty 2001-30 kwietnia 2003 r., Świat IST .
  59. (w) Piers Forster, Venkatachalam Ramaswamy, et al. , Zmiany Składników Atmosfery i Wymuszania Radiacyjnego , Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu ,1999, 234  s. ( przeczytaj online [ [PDF] ]) , s.  186-188 Sekcja 2.6 smugi kondensacyjne i zachmurzenie powodowane przez samoloty.
  60. Projekt realizowany przez Nicola Stuber w latach 2004-2006.
  61. (en) Globalny projekt danych na temat emisji z samolotów na potrzeby oceny wpływu na klimat -1 st styczeń 2001-30 czerwca 2004 r., Świat IST - 2001.
  62. (w) Opracowanie podstaw technicznych dla nowego parametru emisji obejmującego całą eksploatację statku powietrznego (NEPAIR) -1 st April 2.000-1 st styczeń +2.003, Świat IST .
  63. (w) V. Grewe , Pan Dameris , C. Fichter i DS Lee , „  Wpływ emisji NOx z samolotu. Część 2 : Skutki obniżenia wysokości lotu  ” , Meteorologische Zeitschrift , tom.  11 N O  3,2002, s.  197 do 205 ( podsumowanie ).
  64. Joyce E. Penner i in. , Raport specjalny: Lotnictwo i atmosfera planetarna , Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu ,1999, 15  pkt. ( przeczytaj online [ [PDF] ]).
  65. (en) U. Schumann , „  Wpływ na wydajność napędu ma tworzenie smug kondensacyjnych  ” , AEROSP. Nauka. Technol. , Wydania naukowe i medyczne Elsevier SAS, tom.  4, n O  6,wrzesień 2000, s.  391-401 ( ISSN  1270-9638 , streszczenie , przeczytaj online [PDF] ).
  66. IRSN, REPERE test n °  13, maj 2010, str.  5 .
  67. „  Strona internetowa Krajowej Federacji Handlowej Lotnictwa Kyoto i transportu lotniczego  ” , na fnam.fr .
  68. (en) IPCC , 6.1.3. Emisje z samolotów: bieżące inwentarze i przyszłe scenariusze  ” , Scenariusze lotnicze przyjęte do oceny klimatu , na grida.no , ONZ ,1992(dostęp 26 kwietnia 2011 ) .
  69. (en) Globalne wymuszanie radiacyjne przez smugi kondensacyjne (Pełny artykuł, otwarty dostęp); Zmiany klimatu przyrody  ; Tom: 1, Strony: 54–58; 2011; DOI: 10.1038 / klimat1068.
  70. IPCC , „  Scenariusze emisji NASA-2015  ” [PDF] , Raport specjalny IPCC Working Group III , ONZ (dostęp 26 kwietnia 2011 ) .
  71. (en) CJ Eyers i in. , AERO2K Global Aviation Emissions Inventories na lata 2002 i 2025 , QinetiQ, coll.  "  Raport techniczny: QINETIC / 04/01113",2004( przeczytaj online [PDF] ).
  72. Chen, C.-C. and Gettelman, A. (2016) „ Symulowane wymuszenie radiacyjne w lotnictwie 2050 ze smug kondensacyjnych i aerozoli ”, Atmos. Chem. Phys., 16, 7317–7333, https://doi.org/10.5194/acp-16-7317-2016 , 2016. 
  73. (w) „  Podręcznik obserwacji chmur i innych meteorów (WMO nr 407)  ” , Międzynarodowy Atlas Chmur , Światowa Organizacja Meteorologiczna ,26 marca 2017(dostęp 28 marca 2017 r . ) .
  74. model: ECHAM5-CCMod, wyposażony w parametryzację on-line cirrus oporu i przeznaczony do symulacji efektów oporu do co najmniej 2050 r., z uwzględnieniem przewidywanego wzrostu natężenia ruchu lotniczego, zmian sprawności napędu i emisji, w szczególności emisji sadzy oraz modyfikacja wpływu klimatu w wyniku antropogenicznej zmiany klimatu” .
  75. Wilkerson, JT, Jacobson, MZ, Malwitz, A., Balasubramanian, S., Wayson, R., Fleming, G., Naiman, AD i Lele, SK (2010) Analiza danych emisyjnych z globalnego lotnictwa komercyjnego: 2004 oraz 2006 , Atmos. Chem. Fiz., 10, 6391–6408, https://doi.org/10.5194/acp-10-6391
  76. Katie Camero (2019) Brudny sekret lotnictwa: smugi kondensacyjne w samolotach są zaskakująco silną przyczyną globalnego ocieplenia  ; Opublikowany w: Science / Environment doi: 10.1126 / science.aay5598.
  77. Ulrike Burkhardt jest naukowcem w Instytucie Fizyki Atmosfery Niemieckiego Centrum Lotniczego (DLR) w Wessling
  78. Noppel, F. i Singh, R.: Przegląd technologii unikania smug kondensacyjnych i cirrusów, J. Aircraft, 44, 1721-1726, 2007
  79. Lee, DS, Pitari, G., Grewe, V., Gierens, K., Penner, JE, Petzold, A. i Iachetti, D.: Wpływ transportu na atmosferę i klimat: Lotnictwo, Atmos. Środowisko., 44, 4678–4734, 2010.
  80. Newinger, C. i Burkhardt, U.: Wrażliwość wymuszania radiacyjnego cirrusów smugowych na planowanie ruchu lotniczego, J. Geophys. Res., 117, D10205, https://doi.org/10.1029/2011JD016736 , 2012.
  81. Deuber, O., Matthes, S., Sausen, R., Ponater, M. i Lim, L.: Struktura oparta na metrykach fizycznych do oceny kompromisu klimatycznego między CO2 a smugami kondensacyjnymi – przypadek obniżania samolotu trajektorie lotu, Environ. Nauka. Polityka, 25, 176-185, 2013. 
  82. Kapadia ZZ (2015) Ilościowe określenie wpływu gatunków innych niż CO2 na klimat i jakość powietrza ze spalania paliw standardowych i alternatywnych w lotnictwie (praca doktorska, University of Leeds).
  83. (w) Gretchen Cook-Anderson, Chris Rink i Julia Cole, „  Chmury spowodowane przez spaliny lotnicze mogą ocieplać klimat Stanów Zjednoczonych  ” , NASA (dostęp 13 lipca 2009 ) .
  84. (w) David J. Travis , Andrew M. Carleton i Ryan G. Lauritsen , „  Regional Variations in US Diurnal Temperature Range w dniach 11-14 września 2001 Aircraft Groundings: Evidence of Jet Contrail Influence on Climate  ” , Journal of Climate , Boston , Stany Zjednoczone , Amerykańskie Towarzystwo Meteorologiczne , tom .  17 N O  5,Marzec 2004, s.  1123-1134 ( ISSN  0894-8755 , DOI  10.1175 / 1520-0442 (2004) 017 <1123: RVIUDT> 2.0.CO; 2 , czytaj online [PDF] , dostęp 6 maja 2018 ).
  85. (w) "  Amator wideo i komentarze użytkowników na temat erupcji Eyjafjallajökull w 2010 roku  " ,16 kwietnia 2010(dostęp 21 kwietnia 2010 ) .
  86. Lionel Peignet, „  Historyczne błękitne niebo w Paryżu  ” , Le Post ,17 kwietnia 2010(dostęp 21 kwietnia 2010 ) .
  87. Pierre Ruetschi, „  Stańmy twardo stąpając po ziemi  ” , Redakcja , La Tribune de Genève ,18 kwietnia 2010(dostęp 21 kwietnia 2010 ) .
  88. (en) „  Podręcznik obserwacji chmur i innych meteorów (WMO nr 407): Cavum  ” , Międzynarodowy Atlas Chmur , Światowa Organizacja Meteorologiczna ,26 marca 2017(dostęp 28 marca 2017 r . ) .
  89. Światowa Organizacja Meteorologiczna , „  Dissipation Trail  ” , Słownik meteorologiczny , na temat Eumetcal (dostęp 30 listopada 2013 r. )
  90. Usługa tłumaczeniowa, „  Dissipation Trail  ” , na temat Termium , Public Works and Government Services Canada (dostęp 30 listopada 2013 r. )

Bibliografia

Załączniki

Powiązane artykuły

Linki zewnętrzne