Гэвин Претор-Пинней - Занимательное облаковедение. Учебник любителя облаков

Несмотря на то, что 1,1 °C- существеннейшее изменение приземной температуры, в этом исследовании не удалось однозначно продемонстрировать, что конденсационные следы ведут к общему повышению приземной температуры, внося тем самым вклад в глобальное потепление. Однако более новые исследования подталкивают нас именно к такому выводу.

В одной из работ, опубликованной в 2004 г. [139] Minnis, P.; Ayers, J. K.; Palikonda, R.; Phan, D.: Contrails, Cirrus Trends, and Climate. 2004, Journal of Climate, 17 , изучалось увеличение количества перистообразных облаков над США в период с 1974 по 1994 гг. Поскольку было показано, что средняя влажность на уровне перистых облаков в США в течение этого периода не менялась, ученые пришли к заключению, что к росту количества перистообразных облаков привело именно увеличение числа воздушных перевозок и образующихся в результате этого конденсационных следов. Ожидаемый согревающий эффект при таком росте, по оценкам исследователей, составляет 0,2–0,3 °C в десятилетие. Что удивительно, за счет прироста только лишь количества перистообразных облаков можно, по мнению ученых, почти полностью объяснить потепление климата в США за последние 25 лет. Именно в этом заключается основная посылка в данной работе: хотя речь в ней идет о локальных, а не об общих согревающих эффектах, в статье предполагается, что облака верхнего яруса, образующиеся из конденсационных следов, вносят огромный вклад в потепление у поверхности земли.

Не менее отрезвляюще действует еще одна принципиально важная работа, опубликованная в 2003 г. [140] Mannstein, H. & Schumann, U.: Observations of contrails and Cirrus over Europe. Proceedings of the AAC Conference, 30 June-3 July 2003, Friedrichshafen, Germany . Ее авторы количественно оценили взаимосвязь меняющегося распределения перистообразных облаков над Европой по данным метеоспутников и изменения количества воздушных перевозок в соответствии с учетной документацией за те же периоды времени. В работе делается вывод о том, что потепление, списываемое на счет перистообразных облаков, которые образуется вследствие воздушных перевозок, в десять раз превосходит показатели ожидаемого потепления за счет углекислого газа, содержащегося в выхлопах летательных аппаратов.

На данный момент трудно осмысленно сопоставить влияние на окружающую среду столь разных факторов, как, с одной стороны, углекислый газ в выхлопах самолетов, который выбрасывается в атмосферу вот уже более столетия и оказывает кумулятивное и глобальное согревающее воздействие на воздух над земной поверхностью, а с другой стороны, облачный покров, создаваемый за счет самолетов, — его согревающее воздействие носит более локальный и временный характер. Однако упомянутые исследования подводят к заключению, что конденсационные следы, оставляемые самолетами, ведут к образованию других типов облаков верхнего яруса, играющих более значительную роль в глобальном потеплении, нежели выбросы углекислого газа.

Количество авиаперевозок ежегодно увеличивается на 5 % [141] IPCC Special Report on Aviation and the Global Atmosphere, 1999 , причем наибольший прирост осуществляется за счет дальних рейсов, неизбежно ведущих к образованию конденсационных следов. По иронии судьбы, новые модели авиационных двигателей, которые создавались с расчетом на то, чтобы более эффективно сжигать топливо и выбрасывать меньше углекислого газа, на деле оставляют больше конденсационных следов.

***

Группа ученых из Лондонского имперского колледжа проанализировала один из способов уменьшить количество конденсационных следов, а именно: запретить самолетам подниматься так высоко.

Используя компьютерную модель управления воздушным сообщением, они рассмотрели возможные следствия такого ограничения высоты крейсерского полета в Европе, чтобы самолеты не поднимались до высоты, на которой образуются конденсационные следы [142] Williams, V. Sc Noland, R. B.: Variability of contrail formation conditions and the implications for policies to reduce the climate impacts of aviation, not yet published . Одна из проблем внедрения подобных ограничений состоит в следующем: чем ниже летит самолет, тем больше плотность воздуха, которую ему приходится преодолевать, а следовательно, тем больше топлива приходится сжигать.

Отсюда следует, во-первых, повышение расходов на топливо, а во-вторых, увеличение выброса парниковых газов.

Действуя подобным образом, группа ученых разработала метод для определения максимально возможных значений высоты крейсерского полета без образования конденсационных следов. Эти значения устанавливаются по ходу полета в соответствии с изменениями атмосферной влажности и температуры.

Не пора ли нам подумать о том, чтобы изгнать с неба конденсационные следы?

Один из участников проектной группы, доктор Боб Ноуленд, пояснил: «Если ввести подобное ограничение для полетов над Европой, что приведет к повышению выбросов углекислого газа на 4 % по причине увеличения расходов топлива, наши расчеты показывают, что с точки зрения борьбы с конденсационными следами это пойдет только на пользу». Увы, согласно полученным данным, внедрение этого метода повлечет за собой и ряд трудностей: например, скученность движения! и увеличение длительности полетов. Тем не менее, система позволит снизить образование конденсационных следов на 65–95 %, что компенсирует ущерб от 4 %-ного увеличения выбросов углекислого газа.

Отсутствие же конденсационных следов приведет, в свою очередь, к значительному уменьшению количества тонких перистообразных облаков, обладающих согревающим эффектом. «Выбросы С0 2из летательных аппаратов, — утверждает Ноуленд, — несмотря на их весьма значительный и все возрастающий объем, не сделают погоды, даже если нам удастся их сократить. Однако если завтра мы уменьшим количество конденсационных следов на 90 %, что представляется нам вполне осуществимым, результат не заставит себя ждать. Устранение конденсационных следов немедленно сослужит нам добрую службу».

***

Облака — своего рода «темная лошадка» в области предсказания перемен в климате. Никто толком не знает, ни как глобальное потепление скажется на размерах и природе облаков, ни как это изменение облачного покрова, в свою очередь, повлияет на наш «бюджет теплоотдачи», т. е. на то, сколько солнечного тепла будет удерживать Земля. За прошлый век среднемировая температура выросла на 0,6 °C, причем преимущественно это увеличение пришлось на последние пятьдесят лет. Подавляющее большинство ученых уже не сомневаются, что потепление в значительной мере вызвано человеческой деятельностью.

Если мы продолжим в том же духе, за сто лет, по оценкам ученых, количество углекислого газа в атмосфере по сравнению с доиндустриальным уровнем возрастет в два раза. Прямое следствие — взлет приземной температуры на 1 °C. Конечно, само по себе это значение не катастрофично, однако ученые не исключают цепной реакции. Эффекты «обратной связи» могут привести к еще большему повышению температуры.