Für die wissenschaftlich Uneingeweihten mag es wie eine leichtfertige Idee erscheinen: Dass diese leichten, wischigen Wolken, die in so großen Höhen hinter Düsenflugzeugen herlaufen, zum Klimawandel beitragen könnten. Aber sie tun es.
Wissenschaftler lieben es, Dinge zu messen, und als sie diese Kondensstreifen gemessen haben, was für Kondensstreifen steht, fanden sie schlechte Nachrichten. Obwohl sie an einem Sommertag wunderschön und kurzlebig aussehen, bieten sie einen übergroßen Schlag, wenn es um ihre wärmende Wirkung geht.
Eine neue Studie des Deutschen Instituts für Atmosphärenphysik untersuchte die Zirruswolken, die entstehen, wenn die Feuchtigkeit im Abgas des Strahltriebwerks zu Eiskristallen gefriert. Sie fanden heraus, dass diese Wolken, die manchmal stundenlang anhalten können, mehr Klimaerwärmung verursachen als der Kohlenstoff im Abgas. Der Effekt wird als Contrail Cirrus Radiative Forcing bezeichnet.
Die Studie heißt "Contrail Cirrus Strahlungsantrieb für den zukünftigen Flugverkehr" und die Autoren sind Lisa Bock und Ulrike Burkhardt. Die Studie wurde am 27. Juni in Atmospheric Chemistry and Physics, einer Zeitschrift der European Geosciences Union, veröffentlicht. Es konzentrierte sich auf das erwartete Wachstum des Flugverkehrs zwischen 2006 und 2050. Sie sagen, dass der Strahlungsantrieb des Kondensstreifen-Zirrus (im Folgenden als CCRF bezeichnet) bis zum Jahr 2050 voraussichtlich um den Faktor drei zunehmen wird.
Abgase von Strahltriebwerken enthalten Wasserdampf zusammen mit anderen Substanzen, einschließlich Kohlendioxid, Schwefeloxid, Stickoxid und unverbranntem Kraftstoff. Es enthält auch Metallpartikel und Rußpartikel und sie wirken als Kondensationskerne für den Wasserdampf.
Wenn Wasserdampf aus dem Abgas des Strahltriebwerks austritt, kühlt es in großer Höhe schnell ab. Dann kondensiert es als Eiskristalle auf Rußpartikeln und bildet die Kondensationswege, mit denen wir alle vertraut sind. Im Fachjargon werden diese Pfade als Kondensstreifen-Zirruswolken bezeichnet. Obwohl sie sich anfangs als verräterische Streifen bilden, nehmen sie schließlich wolkenähnlichere Formen an.
Diese Wolken können stundenlang bestehen bleiben und mehr zur Erwärmung beitragen als das Kohlendioxid im Abgas. Eine Studie von 2011 von einem der gleichen Wissenschaftler, die hinter dieser Studie stehen, hat gezeigt, dass diese Zirruswolken einen stärkeren Erwärmungseffekt haben können als die Kohlenstoffemissionen. Das liegt am Strahlungsantrieb.
Der Strahlungsantrieb ist der Unterschied zwischen dem von der Erde absorbierten Sonnenlicht und der Menge, die zurück in den Weltraum abgestrahlt wird. In diesem Fall ist es ein positiver Strahlungsantrieb, was bedeutet, dass diese Kondensstreifen-Zirruswolken mehr Wärme in der Atmosphäre speichern.
Dies ist schwierig zu studieren, da es so viele Variablen geben kann. Die Wirkung von CCRF kann in verschiedenen Breiten und Regionen variieren. Die Projektion in die Zukunft ist eine Herausforderung, da Flugzeuge wahrscheinlich sparsamer sein werden, sauberere Kraftstoffe mit weniger Ruß entwickelt werden können und der Zustand des Klimas selbst in den kommenden Jahrzehnten die Wirkung von CCRF verändern wird.
Dies ist jedoch immer noch eine wichtige Studie.
"... zunehmender Flugverkehr ist der dominierende Effekt, der in Zukunft einen höheren globalen mittleren Kondensstreifen-Zirrus-Strahlungsantrieb verursacht."
Aus der Zeitung „Contrail Cirrus Strahlungsantrieb für den zukünftigen Flugverkehr.
Einer der Gründe, warum sich die beiden Wissenschaftler auf dieses Thema konzentrieren, ist, dass es Möglichkeiten gibt, die Wirkung von CCRF abzuschwächen. Demnach könnte eine Reduzierung des Abgasrußes um 50% die Wirkung von CCRF um 15% senken.
Wenn eine höhere Kraftstoffeffizienz schlecht ist
Die Kraftstoffeffizienz kann ebenfalls einen Unterschied machen, wenn auch nicht so, wie wir es erwarten würden. Nach Angaben der Internationalen Zivilluftfahrt-Organisation (ICAO) sollte sich die Kraftstoffeffizienz bis 2050 um 2% pro Jahr verbessern. Laut einer Studie aus dem Jahr 2000 werden kraftstoffsparende Strahltriebwerke jedoch tatsächlich die Bildung von Kondensationszirruswolken erhöhen. Dies liegt daran, dass die Form und Größe der Eispartikel selbst die CCRF beeinflusst und ein effizienterer Kraftstoff beide Parameter ändert. Huch.
Dies ist eine sehr detaillierte Studie. Die Autoren haben große Anstrengungen unternommen, um ein nützliches Modell zu erstellen, und dabei alle Variablen berücksichtigt, die den Effekt von CCRF in Zukunft beeinflussen werden. Die Art und Form der Eispartikel sowie die Höhe, Form und optische Tiefe der Wolken verändern den Erwärmungseffekt der Kondensationswolken. Es ist schwierig zu modellieren.
Die Wirkung von CCRF ist in verschiedenen Regionen der Welt unterschiedlich, und der Flugverkehr selbst wird in jeder Region der Welt nicht in gleichem Maße zunehmen. Es ist ein kompliziertes Problem. Unabhängig davon ist CCRF etwas, das verstanden werden muss, wenn wir uns mit dem Klimawandel befassen wollen.
Diese Studie baut auf einer Vielzahl früherer Studien anderer Wissenschaftler auf der ganzen Welt auf. Obwohl die Modellierung von Studie zu Studie unterschiedlich ist, deutet alles auf dasselbe hin: Mehr Flugverkehr bedeutet mehr Erwärmung. Wie die beiden Wissenschaftler in ihrer Arbeit sagen: "Alle Studien sind sich jedoch einig, dass der zunehmende Flugverkehr der dominierende Effekt ist, der in Zukunft einen höheren globalen mittleren Kondensstreifen-Cirrus-Strahlungsantrieb verursacht."
Eine Studie aus dem Jahr 2016 ergab, dass der Klimawandel selbst in Zukunft weniger CCRF bedeuten wird. Aber wenn Sie sich dadurch hoffnungsvoll fühlen, parken Sie Ihre Hoffnung. Laut dieser Studie „überwiegen„ Änderungen des Strahlungsantriebs von Kondensstreifen aufgrund des projizierten Anstiegs des Flugverkehrs bei weitem alle Dämpfungseffekte, die eine Änderung des Klimas haben kann. “
Wenn Sie eine Bucket-Liste haben, die Ausflüge zu weit entfernten Orten enthält, sollten Sie dies überdenken. Reisen ist großartig und wir fühlen uns lebendig. Besonders für junge Menschen in den reichen Teilen der Welt ist es ein Übergangsritus. Aber wenn diese Studie korrekt ist und sicherlich detailliert und gut recherchiert, dann sind wir auf dem Weg in eine Welt, in der sich Flugreisen einfach nicht lohnen.
Und nicht einmal sparsamere Strahltriebwerke können das Problem beheben.
Quellen:
- Forschungsbericht: Contrail Cirrus Strahlungsantrieb für den zukünftigen Flugverkehr
- Forschungsbericht: Simulierter Strahlungsantrieb der Luftfahrt 2050 aus Kondensstreifen und Aerosolen
- Forschungsbericht: Über den Übergang von Kondensstreifen in Zirruswolken
- Forschungsbericht: Zukünftige Entwicklung der Kondensstreifenabdeckung, der optischen Tiefe und des Strahlungsantriebs: Auswirkungen des zunehmenden Flugverkehrs und des Klimawandels
- Scientific American: Warum hinterlassen Jets eine weiße Spur am Himmel?
- Forschungsbericht: Globaler Strahlungsantrieb durch Kondensstreifenzirrus
