Авіація впливає на клімат значно сильніше, ніж може здатися на перший погляд. Мова йде не лише про викиди вуглекислого газу під час згоряння пального. Літаки змінюють атмосферу ще й іншим, менш помітним способом — через формування хмар на великій висоті, які впливають на тепловий баланс планети.
Білі смуги, які ми часто бачимо в небі, — це конденсаційні сліди, або ж конденсаційні хмари. Вони утворюються тоді, коли водяна пара з вихлопів двигунів у холодному розрідженому повітрі швидко перетворюється на кристали льоду. Сонячне світло легко проходить крізь такі хмари, а от тепло, яке Земля випромінює назад у космос, вони затримують. У результаті планета поступово нагрівається.
Проте видимі конденсаційні сліди — лише частина проблеми. На великих висотах уже існують тонкі природні перисті хмари, і саме там зазвичай проходять авіамаршрути. Повітря в цих шарах часто містить більше вологи, ніж очікується, тому літак, пролітаючи крізь такі хмари, створює нові конденсаційні сліди прямо всередині них. Зовні вони майже непомітні, бо зливаються з уже наявною хмарністю.
Довгий час кліматичні моделі практично не враховували ці «приховані» сліди. Дослідники з Лейпцизького університету вперше детально оцінили їхній вплив. Використовуючи супутникові лазерні вимірювання, науковці змогли зафіксувати ледь помітні зміни в структурі хмар після прольоту літаків. Аналіз показав, що такі приховані конденсаційні сліди додають приблизно 10% до загального потеплювального ефекту від видимих слідів. Хоча цифра здається невеликою, у масштабах планети вона має відчутне значення.
Вихлопи авіадвигунів містять не лише водяну пару, а й дрібні частинки сажі. Навколо них швидко формуються кристали льоду. Їх стає більше, але вони дрібніші за розміром. Це робить хмари щільнішими й ефективнішими у «захопленні» тепла. З часом такі змінені ділянки хмар змішуються з навколишнім повітрям, і відрізнити їх візуально стає неможливо, хоча вплив на клімат зберігається.
Важливу роль відіграє й час доби. Вдень хмари можуть частково відбивати сонячне світло, трохи компенсуючи нагрівання. Уночі цього ефекту немає, і залишається лише затримка теплового випромінювання. Саме тому в більшості випадків — приблизно у 80% — приховані конденсаційні сліди призводять до загального потепління.
Щоб підтвердити свої висновки, вчені зіставили маршрути польотів із супутниковими даними про хмари. Вони проаналізували близько 40 тисяч випадків взаємодії літаків із хмарними шарами, порівнюючи змінені ділянки з тими, яких авіація не торкалася. Це дозволило чітко відокремити ефект літаків від природних процесів.
Цікавий «природний експеримент» відбувся під час пандемії COVID-19, коли авіасполучення різко скоротилося. Менше польотів означало менше частинок у верхніх шарах атмосфери. У цей період дослідники частіше фіксували охолоджувальний ефект хмар, тоді як із відновленням авіатрафіку знову посилилися сигнали потепління. Це ще раз підтвердило прямий зв’язок між інтенсивністю польотів і кліматичним впливом.
Сьогодні видимі конденсаційні сліди вже вважаються одним із головних чинників кліматичного впливу авіації. Приховані ж додають до цієї картини важливий, раніше недооцінений елемент. Особливо відчутний ефект у регіонах з інтенсивним повітряним рухом — над Європою та Північною Атлантикою.
Деякі ідеї щодо зменшення шкоди пропонували прокладати маршрути навмисно через перисті хмари, сподіваючись на охолоджувальний ефект. Однак нові результати ставлять під сумнів таку стратегію. Дослідники не знайшли переконливих доказів того, що це може зменшити загальний вплив авіації на клімат.
Висновок учених однозначний: для реальної оцінки кліматичних наслідків польотів потрібно враховувати не лише те, що ми бачимо в небі, а й приховані процеси в хмарах. Без цього картина впливу авіації на планету залишається неповною. Дослідження опубліковане в журналі Nature Communications і може стати важливим кроком до більш точних кліматичних моделей та ефективніших рішень у сфері «зелених» авіаперевезень.