Какой вред наносят выбросы СО2 от самолетов

Кроме двуокиси углерода, выбросы самолетов содержат водяной пар и оксид азота. По подсчетам специалистов, вина самолетов в вызванном людьми глобальном потеплении составляет три процента.
Выбросы газов от самолетов содержат две главные составляющие: двуокись углерода (СО2) и водяной пар. Кроме того, в их состав входят оксиды азота. И СО2 и водяной пар, и озон - газы, которые способны активно поглощать инфракрасное излучение, а затем отдавать его обратно в атмосферу. Так, авиатранспорт также приводит нагрев атмосферы, объясняет Ульрих Шуманн, директор Института физики атмосферы Немецкого центра авиации и космонавтики. По его оценкам, вклад авиации в вызванных людьми изменения климата составляет около трех процентов.
Керосин на 86 процентов состоит из углерода, а на 14 процентов - из водорода. Поскольку во время сгорания углерод соединяется с кислородом в воздухе, на каждый сожженный самолетом килограмм керосина приходится 3,15 килограмма СО2 из турбин. “Поскольку CO2 надолго задерживается в атмосфере, он равномерно распределяется над Землей”, - говорит Шуманн.
Высота не имеет значения
Двуокись углерода может переходить из одного слоя атмосферы в другой, поэтому неважно, на какой высоте произошел выброс - 10 тысяч метров над Землей или еще на ее поверхности. Таким образом можно довольно просто подсчитать, в каком объеме авиатранспорт влияет на изменение климата - примерно 2,2 процента вызванного человеческой жизнедеятельностью СО2 производят самолеты, уличный транспорт обеспечивает 14 процентов СО2, а остальные транспорта, например, корабли и железная, - 3,8 процента от общего объема.

Однозначно вычислить влияние на климат водяного пара сложнее. При сгорании одного килограмма керосина выделяется 1, 23 килограмма водяного пара. Когда горячие и влажные газы смешиваются с прохладным атмосферным воздухом, конденсируется водяной пар и появляются маленькие капельки воды. В холодном воздухе с температурой около минус сорока градусов по Цельсию эти капельки замерзают, образуя мелкие ледяные кристаллы, которые мы можем видеть в форме полос-следов самолета в небе.
Что происходит потом, зависит прежде всего от того, где именно находится самолет: в несколько ниже размещенной тропосфере или выше - в стратосфере. “Тропосфера - хорошо смешанный слой атмосферы, - объясняет Шуманн. - Над ней находится стратосфера, которая отличается стабильностью, поэтому в ней мало смешивается”.
Водяной пар согревает и охлаждает
Стратосфера очень сухая. Содержание водяного пара в воздухе там менее 0,01 промилле. Поэтому ледяные кристаллы с конденсационных следов испаряются очень быстро. В тропосфере фоне, где воздух может быть насыщен водяным паром, поведение конденсационных следов значительной степени зависит от погоды.
“Если воздух влажный, льдинки впитывают из окружающей среды дальнейшую влагу. Тогда льдинки растут, а конденсационные следы в небе могут превращаться в облака”, - рассказывает исследователь атмосферы. Именно это происходит в 10-20 процентах всех авиаперелетов. “Поэтому, таким образом авиатранспорт действительно своими конденсационными следами усиливает облачность на Земле”, - отмечает Шуманн.
Влияние этих облаков на климат, правда, неоднозначный. С одной стороны, конденсационные полосы днем отражают короткие солнечные волны обратно в космос. “Несколько упрощенно можно сказать: конденсационные полосы бросают тень на Землю, а в тени всегда прохладнее”. С другой стороны, ледяные частицы в этих облаках абсорбируют длинные инфракрасные лучи, частично направляются к Земле. Этот эффект важен днем и ночью. Какой обоих эффектов преобладает, все еще нерешенный вопрос для исследователей конденсационных полос. Впрочем, Шуманн уверяет, что, согласно проведенным еще исследованиями, “согревающий эффект конденсационных полос преобладает”.

Влияние сажи еще не поняли
Выбросы, которые производят самолеты, содержат еще и мелкие частицы сажи. Их размеры лишь от 5 до 100 нанометров. Известно, что горячая водяной пар позади самолетных турбин, конденсируясь, частично оседает и на этих частицах. Впрочем, и без конденсационных полос частицы сажи много дней остаются в атмосфере. Поэтому, как предполагают ученые, могут влиять на возникновение облаков протяжении длительного времени, формируя конденсационное ядро для их образования. Частицы сажи также конкурируют с другими частицами, например, с пустынным пылью или капельками кислоты, образующиеся при замерзании льдинок в атмосфере.
Чтобы выяснить, как сажа влияет на образование облаков, Немецкий центр авиации и космонавтики изучает не только выбросы самолетов, а пылевые облака, которые распределяются в атмосфере после лесных пожаров. Правда, результаты всех исследований пока довольно противоречивы. “Это не так просто, еще четкого ответа нет”, - говорит Ульрих Шуманн. Неизвестно даже, вызывает сажа увеличение количества облаков, или уменьшения.