大约三分之一的航空业气候影响并非直接源自引擎排出的二氧化碳,而是来自高空那些看似转瞬即逝的白色条纹。
这正是参与“蓝天计划”的研究人员Marc Shapiro长期关注的数据痛点。据公开信息显示,航迹云由航空喷气发动机排放的烟尘颗粒在高空凝结成冰晶而成,它们在特定大气条件下可持续存在数小时,对地面的热量截留效应显著。在近期的一次新闻发布会上,作为项目参与机构Contrails.org的发言人,Shapiro直言不讳地指出,必须从源头上解决这一隐蔽的增温因素。
今年11月起,Shapiro所协助推动的技术方案将正式投入实战。这是全球首个针对整片空域开展的“绕飞”试点,覆盖北大西洋东侧繁忙的尚威克空域。空中交通管制人员将不再仅仅是维持飞行间隔,他们手中的系统将新增一项功能:利用谷歌公司基于人工智能研发的大气状况预报系统,预判航迹云的形成位置。
“我们可以预测哪些区域会形成持续存在、带来气候变暖效应的航迹云,并指挥飞机绕开这些区域。”Shapiro在发布会上描述了未来的工作场景。这意味着,航空器的飞行轨迹将不再仅基于燃油效率优化,而是开始兼顾气象环境的“非碳”影响。
对于任何一位飞越北大西洋的飞行员而言,这种变化体现在高度表读数的微调上。
在这个总投入500万英镑的试点项目中,最大飞行高度调整幅度可达2000英尺(约600米)。虽然这一动作与管制人员提醒飞行员避开乱流的流程完全一致,但其背后的气象学逻辑却截然不同。根据相关研究,尚威克空域是航迹云高发区,其产生的航迹云增温效应约占全球总量的5%,且高度集中在每年11月至次年2月的冬季。
谷歌英国公司的Paul Hodgson在发布会上详细解释了其中的技术权衡。调整航线势必带来额外的燃油消耗,飞越该空域的每架飞机可能多消耗100千克燃油,随之多排放几百千克二氧化碳。 Hodgson强调,从账面上看,这似乎增加了碳排放,但计算周期的改变让这笔买卖变得划算。
“即便改变航线会产生额外燃油消耗,但规避航迹云所获得的气候收益足以抵消。”Hodgson说道。数据显示,这些航班若不调整高度,其产生的航迹云带来的气候影响尤其在夜间时段可达数吨甚至数十吨级别。这一降碳逻辑在航空业脱碳路径中具有里程碑意义。
此次试点最显著的特征在于其强制性与系统性,这与以往依靠航空公司自愿参与的试验有着本质区别。
试点将分别在2026至2027年、2027至2028年冬季开展,每个冬季约有20至40个测试日。每年测试期内,预计约有1万架次航班途经该区域,其中数百架次将收到指令调整航线。“这就是我们所说的空域级试点,改航指令将直接由空中交通管制人员下达,对该区域内所有飞行的航空器生效。”Hodgson补充道。
这一举措旨在构建一个具备统计学意义的数据集。英国剑桥大学与伦敦帝国理工学院的科研人员将负责解析试点数据,以验证AI预报模型在复杂空域环境下的准确性与有效性。此前的研究表明,通过起飞前的预报辅助规划航线,能够减少50%至60%的航迹云生成,而此次实战测试将检验实时指挥的极限。
尽管技术前景广阔,但这一模式的大规模推广仍面临挑战。首先是空域容量的压力,在尚威克这样的繁忙空域,频繁的高度调整可能增加管制员的工作负荷与航班延误风险。其次,额外的燃油消耗虽被气候收益覆盖,但在碳税等经济政策下,航空公司的运营成本核算体系需要相应调整。
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