Вклад мировой авиации в ускорение глобального потепления неоднократно становился темой научных исследований и расчетов. Известно, что на долю выбросов, совершаемых ежедневно самолетами, приходится порядка двух процентов мировых выбросов парниковых газов. Однако то, как воздействует глобальное потепление на саму индустрию авиационных перевозок, — тема, которая традиционно мало интересовала ученых. Как повлияет в будущем нагрев воздуха на способность самолетов летать и взлетать с аэродромов, решили установить ученые под руководством Этана Коффеля из Колумбийского университета (США).
Выяснилось, что прогнозируемый рост средней температуры в мировом масштабе может напрямую отразиться на «летучести» самолетов и стать причиной отмены до трети рейсов в самые жаркие дни.
В противном случае — с самолетов придется сливать топливо, снимать багаж или пассажиров.
К таким выводам пришли Коффель и его коллеги, опубликовавшие статью в междисциплинарном журнале Climatic Change.
«Результаты нашего исследования показывают, что ограничения по весу могут оказаться неожиданными издержками для авиакомпаний и ударить по авиационным перевозкам во всем мире», — считает Коффель.
Все дело в воздухе, за счет которого самолет при взлете приобретает подъемную силу. Нагреваясь, воздух расширяется, и его плотность уменьшается. В более разреженном воздухе крылья создают меньшую подъемную силу. Поэтому при определенном стечении обстоятельств, таких как длина взлетной полосы и модель самолета, могут возникнуть условия, при которых заполненные самолеты просто не смогут оторваться от полосы. Их придется попросту разгружать, а иначе — отказываться от полета.
По данным климатических наблюдений, начиная с 1980 года средняя температура воздуха на планете поднялась примерно на 1 градус Цельсия. Может показаться удивительным, однако повышение температуры воздуха действительно влияет на способность самолетов подниматься в воздух. За примерами ходить далеко не приходится. Так, в прошлом месяце в аэропорту Феникса (США, штат Аризона) было отменено более сорока рейсов авиакомпании American Airlines.
Причина — аномально высокая температура (48 градусов), установившаяся там.
При такой жаре большинство небольших региональных самолетов не могли вылететь из аэропорта. По прогнозам климатологов, к 2100 году средняя температура атмосферы на Земле может подняться еще на 3 градуса. Однако это повышение — лишь часть ожидаемых проблем. Как не устают подчеркивать ученые, одним из проявлений глобального потепления станет учащение экстремальных проявлений погоды, в том числе — так называемых тепловых волн, пример которых можно было наблюдать в Москве летом 2010 года. Благодаря этому годовые максимальные дневные температуры в аэропортах мира к 2080 году могут вырасти на 4–8 градусов.
И эти тепловые волны могут стать самой главной проблемой для авиации.
«Это обстоятельство указывает на неопределенные риски изменения климата для авиации, — считает соавтор исследования Рэдли Хортон. — По мере того как мир становится более связанным и авиация развивается, могут возникать серьезные предпосылки для каскадных эффектов в экономике и других областях».
В 2015 году эти ученые провели небольшое исследование. В нем они спрогнозировали, что связанные с жарой отмены рейсов в будущем могут участиться в четыре раза в таких американских аэропортах, как Денвер, Феникс, нью-йоркский Ла-Гуардия и вашингтонский аэропорт имени Рональда Рейгана. В новом исследовании они экстраполировали полученные выводы еще на 15 крупнейших аэропортов мира — в Европе, Ближнем Востоке, Китае и Азии.
По мнению ученых, если глобальное потепление продолжится наблюдаемыми сейчас темпами, на некоторых типах самолетов в самые жаркие дни взлетный вес придется снижать на 4%. При оптимистическом сценарии, если странам мира удастся сократить выбросы парниковых газов, снижать взлетный вес придется лишь на полпроцента, говорят ученые. Однако в любом случае это приведет к огромным операционным издержкам.
К примеру, для современного самолета вместимостью 160 человек 4-процентное снижение веса эквивалентно снятию с рейса 12–13 человек.
Не говоря о том, какие издержки повлекут за собой отмены и задержки рейсов, вызванные теми же причинами. Некоторым самолетам, менее «толерантным» к изменениям температуры воздуха, придется еще хуже, равно как определенным аэропортам с укороченными взлетно-посадочными полосами, расположенными в жарких странах или на большой высоте над морем.
К примеру, самолетам Boeing 737-800, взлетающим из аэропорта Ла-Гуардия с короткой полосой, придется «облегчаться» каждый второй раз во время жарких дней, прогнозируют ученые. Не лучше ситуация в Дубае, где аэропорт хоть и имеет длинную ВПП, но находится в жарком климате.
По словам Хортона, справиться с негативным воздействием потепления климата можно путем конструирования более мощных и экономичных двигателей и более эффективной аэродинамики самолетов.