Авиационная промышленность активно работает над уменьшением углеродного следа, разрабатывая новые легкие материалы и альтернативные виды топлива. Однако существует аспект полетов, который, как показали исследования, наносит ощутимый вред экологии — это конденсационные следы, длинные и тонкие облака, образующиеся за самолетами на больших высотах.
Конденсационные следы образуются при смешивании горячих выхлопных газов с холодным воздухом. При ряде условий, например, при определенной температуре и влажности атмосферы эти следы могут расширяться, формируя циррусовые облака, задерживающие тепло у поверхности Земли. Эти облака оказывают заметное тепловое воздействие, которое, по оценкам, составляет более половины всего влияния которое оказывает на климат планеты авиация.
В новой работе Центра атмосферных исследований Университета Олбани изучаются процессы образования конденсационных следов и роль различных частиц, которые присутствуют в выхлопных газах самолетов. Результатами этого анализа могут стать новые решения для сокращения влияния конденсационных следов на климат и повышения экологичности авиации.
«Частицы сажи, которые образуются при сгорании топлива в двигателе самолета, являются основным фактором образования ледяных кристаллов в конденсационных следах», — поясняет автор работы Фанкун Ю. «По мере того как авиапромышленность движется к использованию более экологичных типов топлива и высокотехнологичных двигателей, количество сажи в выхлопах снижаются. В свою очередь, нам важно учитывать влияние летучих частиц, которые присутствуют в выхлопных струях».
Для выявления этих закономерностей команда ученых, в которую вошли также специалисты из NASA и Немецкого аэрокосмического центра, провела симуляции полетов. Они показали, что летучие частицы могут оказывать влияние на количество ледяных кристаллов даже при среднем количестве выделяемой сажи и средней температуре воздуха. Это расширяет диапазон условий, при которых летучие частицы становятся значимым фактором, оказывая влияние на климатический эффект конденсационных следов в современных и будущих полетах.
Исследование Фанкуна Ю сосредоточено на изучении микрофизики частиц и взаимодействия аэрозолей и облаков, что напрямую влияет на климат. В течение более чем двадцати лет специалист оценивает влияние конденсационных следов на окружающую среду и разработал модели для прогнозирования образования ледяных кристаллов.
Ранее сообщалось, что крылья птиц заставили ученых изменить конструкцию крыльев самолетов.