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全球热浪或致飞机无法起飞

科普小知识2022-07-13 16:32:01
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迄今为止,大多数研究都集中在航空业将如何影响全球变暖。然而,这个命题反过来也同样有效。一些研究警告说,气候变暖可能会给世界主要航线带来危险。

全球变暖导致的气温上升将使世界各地的许多飞机在未来几十年更难起飞。

这个结论来自发表在最新一期《气候变化》杂志上的一份研究报告。该报告指出,在一天中最热的日子里,10%至30%满载的飞机可能必须清理一些燃料,减少一些货物或乘客,或者只是等待温度下降后才能正常起飞。

该报告的主要作者、哥伦比亚大学的博士生伊森·科菲尔说:“我们的研究结果表明,体重限制可能会导致航空公司付出不可低估的代价,并影响全球航空业务的发展。”

随着气候变暖,空气将继续扩散,密度将下降。在稀薄的空气中,当飞机沿跑道移动时,机翼产生的升力将变小。因此,根据飞机类型、跑道长度和其他因素,如果温度过高,满载的飞机可能在某个时候无法安全起飞。在这个时候,我们必须想办法去掉多余的重量,否则航班将不得不推迟或取消。

据统计,自1980年以来,全球平均气温上升了近1摄氏度,这可能产生了一些影响。今年6月下旬,美国航空公司取消了从亚利桑那州凤凰城起飞的40多个航班,原因是白天气温接近48.8摄氏度,这使得小型跨区域飞机无法起飞。

从全球来看,到2100年,平均气温预计将再上升3摄氏度,热浪可能会变得更加普遍。到2080年,全球机场的年最高温度预计将上升4到8摄氏度。

“目前,人们似乎还没有开始考虑气候变化对未来航空业的风险。随着世界联系越来越紧密,航空业继续发展,全球变暖可能会产生巨大的潜在关联效应,包括经济和其他影响。”位于拉蒙特的哥伦比亚大学多切蒂地球观测站的气候学家雷德利·霍顿说。

迄今为止,大多数研究都集中在航空业将如何影响全球变暖。例如,大多数研究表明,飞机排放的温室气体约占全球的2%。

然而,这个命题反过来也同样有效。一些研究警告说,气候变暖可能会增加主要路线上的危险气流,延长旅行时间的逆风将变得更加频繁。更不用说海平面上升已经威胁到一些低海拔的机场。

2015年,科菲尔和霍顿联合发表了一篇更小的论文,预测普通的波音737-800飞机将在凤凰城、丹佛、纽约拉瓜迪亚机场和华盛顿特区罗纳德·里根机场遇到与温度相关的起飞问题,这种情况发生的频率将增加四倍。最新的研究将扩展到美国、欧洲、中东、中国和南亚15个最繁忙的机场。

该报告的作者估计,如果导致全球变暖的碳排放继续上升,一些飞机的燃料容量和有效载荷重量将不得不在最热的时候减少4%。另一方面,如果世界各地的国家找到有效的方法来大幅减少碳排放,那么这种减少可能只需要0.5%。

这对一个低利润的行业非常重要。从目前运营的平均飞机来看,重量减少4%意味着平均160座飞机减少大约12或13名乘客。这不包括航班延误和取消造成的重大后勤和经济影响。

一些温度较低的飞机将比其他飞机受到更严重的影响。一些机场也将遭受更多损失,如跑道较短的机场、位于较热地区的机场或空气非常稀薄的高海拔机场。

以拉瓜迪亚机场为例,它的跑道很短。在最热的日子里,波音737-800飞机可能需要卸载一半的负载。阿联酋的迪拜可能更糟。虽然跑道很长,但那里的温度很高。

那么,我们应该如何应对这一困境呢?

霍顿建议相关部门应该开发新的引擎,改变机身设计,扩大跑道,所有这些都可以减少气候变暖的影响。然而,由于飞机的设计已经非常有效,修改将花费很多。此外,在像纽约这样人口密集的城市扩建跑道并不是一个理想的选择。

科菲尔最有效的对策是让越来越多的国家将气候变化控制纳入其长期计划。(李婷编)

《中国科学日报》(第三版《大众科学》,2017年9月1日)