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纵横交错的凝结尾流

形成于高空飞行的航空器尾部的凝结尾流，是大气中人为影响的明显标志之一。在2013年2月15日，美国宇航局的大地卫星上的分辨率成像分光辐射计，捕捉到了葡萄牙和西班牙上空大量的凝结尾流。图片来自美国宇航局地球观测站。

来自喷气式飞机的温室气体污染主要有两方面：一是喷气燃料燃烧的时候排放出来的二氧化碳；二是来自凝结尾流，当飞机遇到的温度和大气压允许水蒸气和飞机尾气里面的小颗粒结合，形成冰晶的时候，飞机尾部就会形成凝结尾流。

一点点云在空中看起来似乎没什么大不了。但云朵也会让气温升高，因为它们受到空间限制，只能把热量传回地球表面。根据2011年发表在《自然-气候变化》杂志上的研究表明，航空飞机所制造的凝结尾流即人造云，带来的人为推动的气候改变，远比历史上所有航空燃料所制造的二氧化碳带来的气候改变要厉害得多。

因此英国雷丁大学的气象学者 Emma Irvine 教授，和他的同事们决定检验一下在改变航线的航班和避免制造凝结尾流的条件(通常这种地方也被称为“过饱和冰地区”或者ISSRs)下，气候的变化是怎样的，以及一次长途飞行将会增加的温室气体二氧化碳的污染。

他们所设计的方程(科学术语里面也称之为“框架”)，Irvine 说，表明“为了避免制造凝结尾流，你可以增加飞行的距离，这样还能减少飞行对气候的总体影响。”

一个原因是 Irvine 和团队决定将高度的改变从调整方程中剔除出去——这很重要，她说，因为不同的喷气式飞机在不同的飞行高度有不同的燃料利用率。

另外一个原因是一台喷气发动机排出的二氧化碳数量不仅仅是由距离决定的，也是由燃料的流量决定的，而燃料的流量取决于飞机的类型。根据 Irvine 的方程式，最小的喷气式飞机拥有最慢的燃料流量和最轻的重量，可以飞比以前远4到10倍的距离(这取决于20年、50年和100年的时间跨度)来避免过饱和冰地区，虽然这样仍然对全球变暖有少量的影响，但比走形成凝结尾流的路线的影响要少一些。

最大的喷气式飞机燃烧燃料的速度比最小的要快得多，在增加飞行距离和排放更多的二氧化碳之间没什么弹性，在路经过饱和冰地区的时候会留下凝结尾流。即使是从100年时间的水平来看这个影响，非常大的喷气飞机飞行的距离也不能比之前的距离长过3倍，不然避免凝结尾流也没什么意义，因为在这个距离其二氧化碳的排放量和凝结尾流的效果也差不多了。

研究人员在使用这个方式来减轻全球变暖的影响的时候，还标注了几个未知数，包括我们是否能精准预测 ISSRs 区域，以及是否能准确评估气候变化对潜在凝结尾流的影响。还有一些像是空中交通管制、可操作性和经济方面的考虑因素。

“然而，尽管存在着不确定性，”他们总结道：这里所呈现的结论预示着一旦制定了一个度量值(和时间线)，就能根据这些来确定为了避免凝结尾流而改变航线是否划算。举个例子，增加100千米的飞行距离来避免凝结尾流对这里所说的很多情况来说都很划算 。

本文译自 PopSci，由 肌肉桃 编辑发布。

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