Lotnictwo wpływa na klimat. Okazuje się, że klimat zaczął wpływać na lotnictwo

Lotnictwo odpowiada za 2 proc. światowych emisji CO2. Wydaje się, że to niewiele, ale w ostatnich dziesięcioleciach wzrost emisji w transporcie lotniczym był szybszy, niż w przypadku pozostałych form transportu. W parze z tymi informacjami mogliśmy nie raz usłyszeć o bulwersujących zachowaniach niektórych celebrytów, czy szerzej mówiąc osób zamożnych. Na przykład o tym, jak Elon Musk starał się ukrywać swoją lotniczą aktywność, czy też o tym, że Tylor Swift zostawia największy ślad węglowy, jeśli chodzi o latanie samolotem w tę i z powrotem.

Natura jednak nie pozostaje temu dłużna. I wszystkim, którzy wznoszą się w przestworza, odpłaca się pięknym za nadobne. Wyniki badań opublikowanych w zeszłym roku pokazują, że zmiany klimatyczne przyczyniają się do coraz większej ilości turbulencji w trakcie lotu. Turbulencja jest niczym innym, jak w miarę niegroźną sytuacją polegającą na potrząsaniu lecącą maszyną. Za wstrząsami samolotu stoją nagłe, silne ruchy mas powietrza. Oczywiście piloci, wykorzystując dane meteorologiczne, są w stanie się do tego przygotować, a nawet całkowicie uniknąć.

Jednak oprócz zwykłych turbulencji występują zjawiska określane jako CAT – Clear Air Turbulence. Inaczej mówiąc – turbulencje czystego powietrza. To turbulencje mas powietrza, które bardzo trudno przewidzieć. Niejednokrotnie takie zjawiska są nie do wychwycenia, przez co załoga nie może się do nich przygotować. Powodem jest to, że CAT występują w górnej warstwie troposfery i w tropopauzie – obszarze granicznym między troposferą a stratosferą. W związku z tym, jak definicja wskazuje, do takich turbulencji dochodzi w obszarach bezchmurnych lub obecności chmur pierzastych. Stąd właśnie problem w ich wykryciu. Ten właśnie rodzaj turbulencji stał się obiektem badań pod kątem zmian klimatycznych.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

"Turbulencje czystego powietrza są całkowicie niewidoczne, jak sama nazwa wskazuje, więc nie mają one nic wspólnego z lotem przez burzę. (…) Pojawiają się niespodziewanie, często bez ostrzeżenia" – wyjaśnia. prof. Paul Williams z Uniwersytetu W Reading. Dla samolotu są one niegroźne, ale dla ludzi siedzących w nim już tak. Z uwagi na fakt, że są niewidoczne i bardzo ciężko je przewidzieć, załoga nie ma jak ostrzec pasażerów. Taka silna turbulencja może doprowadzić nawet do poważnych obrażeń u pasażerów. Ponadto turbulencje są kosztowne dla samego przewoźnika. Np. w USA straty sięgają nawet 200 mln dolarów rocznie. Przyczyną jest szybkie zmęczenie materiałów, z których zbudowane są skrzydła samolotu. Maszyna jest po prostu poddawana dużym naprężeniom w wyniku silnych ruchów powietrza.

Ocieplający się klimat wpływa na liczbę CAT występujących na wysokościach między 7 a 12 km. Naukowcy zaobserwowali, że ilość takich turbulencji w latach 1979-2020 wzrosła, czego powodem jest ocieplająca się atmosfera. Wzrosty nastąpiły praktycznie na całym świecie, lecz w różnym stopniu. Wrosła ich ilość oraz prawdopodobieństwo wystąpienia na danym obszarze.

W skali procentowej wzrosty ryzyka wydają się być niewielkie, bo liczone są w dziesiętnych procenta dla całego globu. Jednak, kiedy weźmie się pod uwagę łączny czas trwania CAT, to sytuacja wygląda już inaczej. Ponadto od 1979 r. liczba ciężkich, poważnych przypadków CAT wzrosła o 55 proc. Dane przedstawione na mapach pozwalają zauważyć, że największe prawdopodobieństwo wystąpienia CAT ma miejsce w północnej części Oceanu Atlantyckiego, a także w północnej części Oceanu Spokojnego. Są to miejsca o bardzo dużym ruchu lotniczym.

Najmniejsze zmiany zachodzą w tropikalnych rejonach. To niewielkie pocieszenie, bo akurat tam ruch jest znacznie mniejszy, niż na północy. I właśnie w przypadku Oceanu Atlantyckiego, nad którym lata się z USA do Europy i na odwrót, zmiany są duże. W ciągu ponad 40 lat, czas, w którym mogą wystąpić nagłe turbulencje, wzrósł o 26 godzin w skali roku. To bardzo dużo. Oznacza to, że rocznie ten zakres wydłużał się o 40 min. Wszystkie przypadki CAT, czyli lekkie i ciężkie nad północnym Atlantykiem, występują teraz 37 proc. częściej, niż ponad 40 lat temu.

Warto zauważyć, że przypadku podanego czasu trwania chodzi o wzrost całościowy, a nie dla danego lotu. Mimo to, są to bardzo duże wartości. Kilkunastosekundowe CAT może być ogromnie stresujące i niebezpieczne. Szczególnie dla tych, którzy pierwszy raz wybierają się w podniebną podróż. I oczywiście będzie to coraz bardziej kosztowne dla przewoźników.

"Nie jesteśmy gotowi" – ​​powiedziała Alice Hill, która jest starszą specjalistką ds. polityki dotyczącej zmian klimatycznych w Radzie Stosunków Zagranicznych. "Praktycznie żadna infrastruktura, którą mamy dzisiaj, nie została zbudowana w warunkach, które obecnie obserwujemy, a tym bardziej w przyszłości" – powiedziała Hill, mająca na myśli także inne problemy lotnictwa w kontekście klimatu.

W przyszłości będzie niestety gorzej. Cieplejsza atmosfera wraz z silniejszymi, niż obecne meandrami prądu strumieniowego będzie sprzyjać częstszym i silniejszym pionowym ruchom mas powietrza. Cieplejsza atmosfera, zawierająca też więcej pary wodnej, będzie miała większą dynamikę ruchu, niż obecnie. Obliczenia pokazują, że w wyniku podwojenia ilości CO2 z 280 ppm (części na milion) do 560 ppm – obecnie mamy 420 ppm – w przypadku północnego Atlantyku nastąpi ponad 80-procentowy wzrost liczby CAT. Tam, gdzie będą się pojawiać prądy strumieniowe, wzrosty CAT będą jeszcze większe. Nawet o 300 proc. w przypadku scenariusza emisji RCP8.5. To scenariusz zwany jako biznes jak zwykle, czyli taki, w ramach którego świat nie robi niczego, by ograniczyć emisje CO2.

Globalne ocieplenie będzie niosło także inne problemy. Chodzi o większą liczbę silnych burz, silniejszy wiatr, ulewne deszcze. A także śnieżyce i nagłe spadki temperatur, co będzie wiązało się z anomaliami prądu strumieniowego. "Modele klimatyczne przewidują jeszcze bardziej ekstremalne warunki pogodowe w nadchodzących latach, co oczywiście powoduje ogromne zakłócenia, opóźnienia i różne rzeczy" – powiedziała Elizabeth Austin, założycielka WeatherExtreme. Jest to instytucja badająca m.in. udział zjawisk pogodowych w przyczynieniu się do katastrof lotniczych.

Dla wielu lotnisk problemem będą powodzie. A przede wszystkim wzrost poziomu mórz i oceanów. Szacuje się, że na świecie jest blisko 270 lotnisk, które obecnie są zagrożone podnoszącym się poziomem oceanów. To będzie oznaczało koszty związane z adaptacją tych obiektów do zmieniającej się sytuacji. W przeciwnym razie lotniska staną się niezdatne do użytku.

Liczby są porażające, bo zaledwie 20 lotnisk zagrożonych przez rosnący poziom mórz i fale wezbraniowe to obiekty obsługujące ponad 800 mln pasażerów rocznie. To stanowi blisko 1/5 światowego ruchu lotniczego. "Te przybrzeżne lotniska są nieproporcjonalnie ważne dla globalnej sieci linii lotniczych i do 2100 r. od 10 do 20 proc. wszystkich tras będzie zagrożonych zakłóceniami" – powiedział Richard Dawson, inżynier na Uniwersytecie w Newcastle. "Wzrost poziomu morza stwarza zatem poważne ryzyko dla globalnego ruchu pasażerskiego i towarowego, powodując znaczne koszty szkód i zakłóceń". W niektórych przypadkach nawet nie da się nic zrobić, bo koszty przystosowania portu lotniczego będą zbyt duże.

Koszty adaptacji nie będą małe. Przygotowanie lotnisk o powierzchni w przedziale 5-24 km2 będzie kosztować od 1,5 do 6 mld dolarów. Straty będą generować także huragany, których efekt działania będzie wzmacniany podnoszącym się poziomem morza. Tu warto podać przykład huraganu Sandy z 2012 r. Tropikalny cyklon zmusił do kilkudniowego zawieszenia lotów na nowojorskim LaGuardia. Odwołanych zostało ponad 20 tys. lotów. Sandy kosztował wtedy branżę lotniczą około 500 mln dolarów utraconych przychodów. A to tylko jeden przykład ze globu cieplejszego zaledwie o 1 st. C. Jak zatem widać, przed branżą lotniczą stoi ogromne wyzwanie.