Für wissenschaftlich Uneingeweihte mag es wie eine leichtfertige Idee erscheinen: Dass diese dünnen, dünnen Wolken, die in so großen Höhen hinter Düsenflugzeugen ziehen, zum Klimawandel beitragen könnten. Aber sie tun es.
Wissenschaftler lieben es, Dinge zu messen, und als sie diese Kondensstreifen, die Abkürzung für Kondensstreifen, maßen, fanden sie schlechte Nachrichten. Obwohl sie an einem Sommertag irgendwie schön und vergänglich aussehen, haben sie eine übergroße Kraft, wenn es um ihre wärmende Wirkung geht.
Eine neue Studie des Deutschen Instituts für Physik der Atmosphäre untersuchte die Zirruswolken, die sich bilden, wenn die Feuchtigkeit im Abgas von Triebwerken zu Eiskristallen gefriert. Sie fanden heraus, dass diese Wolken, die manchmal stundenlang anhalten können, für eine stärkere Klimaerwärmung verantwortlich sind als der Kohlenstoff im Abgas. Der Effekt wird als Contrail Cirrus Radiative Forcing bezeichnet.
Die Studie heißt „ Kondensstreifen-Zirrus-Strahlungsantrieb für den zukünftigen Flugverkehr “ und die Autoren sind Lisa Bock und Ulrike Burkhardt. Die Studie wurde am 27. Juni in . veröffentlicht Atmosphärenchemie und -physik , eine Zeitschrift der European Geosciences Union. Sie konzentrierte sich auf das erwartete Wachstum des Flugverkehrs zwischen 2006 und 2050. Sie sagen, dass der Strahlungsantrieb von Kondensstreifen-Zirrus (im Folgenden als CCRF bezeichnet) bis zum Jahr 2050 um den Faktor drei zunehmen wird.
Die Abgase von Strahltriebwerken enthalten neben anderen Stoffen auch Wasserdampf, darunter Kohlendioxid, Schwefeloxid, Stickoxid und unverbrannten Kraftstoff. Es enthält auch Metallpartikel und Rußpartikel und sie wirken als Kondensationskeime für den Wasserdampf.
Wenn Wasserdampf aus den Abgasen von Düsentriebwerken austritt, kühlt er in großer Höhe schnell ab. Dann kondensiert es als Eiskristalle auf Rußpartikeln und bildet die uns allen bekannten Kondensstreifen. Im wissenschaftlichen Jargon heißen diese Wege Kondensstreifen Cirruswolken . Obwohl sie sich anfangs als verräterische Streifen bilden, nehmen sie schließlich mehr wolkenähnliche Formen an.
Cirruswolken über Posen, Polen. Die Abgase von Jet-Triebwerken erzeugen ihre eigenen Höhen-Cirrus-Wolken, die die Wärme in der Atmosphäre einschließen. Bild: Radomil, http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/
Diese Wolken können stundenlang bestehen bleiben und mehr zur Erwärmung beitragen als das Kohlendioxid im Abgas. EIN 2011 Studie , von einem der gleichen Wissenschaftler hinter dieser Studie, zeigte, dass diese Zirruswolken einen größeren Erwärmungseffekt haben können als die Kohlenstoffemissionen. Das liegt an Strahlungsantrieb .
Der Strahlungsantrieb ist der Unterschied zwischen dem von der Erde absorbierten Sonnenlicht und der in den Weltraum zurückgestrahlten Menge. In diesem Fall handelt es sich um einen positiven Strahlungsantrieb, was bedeutet, dass diese Kondensstreifen-Zirruswolken mehr Wärme in der Atmosphäre einfangen.
Dies ist schwer zu untersuchen, da es so viele Variablen geben kann. Die Wirkung von CCRF kann in verschiedenen Breitengraden und in verschiedenen Regionen variieren. Die Projektion in die Zukunft ist eine Herausforderung, da Flugzeuge wahrscheinlich treibstoffeffizienter sein werden, sauberere Treibstoffe mit weniger Ruß entwickelt werden könnten und der Zustand des Klimas selbst in den kommenden Jahrzehnten die Wirkung von CCRF verändern wird.
Aber dies ist immer noch eine wichtige Studie.
„…der zunehmende Flugverkehr ist der dominierende Effekt, der in Zukunft zu einem höheren globalen mittleren Kondensstreifen-Zirrus-Strahlungsantrieb führt.“
Aus dem Papier „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 Auswirkungen von CCRF abzuschwächen. Demnach könnte eine Reduzierung des Abgasrußes um 50 % die Wirkung von CCRF um 15 % verringern.
Wenn eine höhere Kraftstoffeffizienz schlecht ist
Auch die Kraftstoffeffizienz kann einen Unterschied machen, wenn auch nicht so, wie wir es erwarten würden. Bis 2050 soll sich die Treibstoffeffizienz laut International Civil Aviation Organization (ICAO) um 2 % pro Jahr verbessern 2000 Studie , werden treibstoffeffizientere Düsentriebwerke tatsächlich die Bildung von Kondensations-Zirruswolken erhöhen. Dies liegt daran, dass die Form und Größe der Eispartikel selbst die CCRF beeinflusst und ein effizienterer Kraftstoff diese beiden Parameter ändert. Huch.
Dies ist eine sehr detaillierte Studie. Die Autoren haben sich große Mühe gegeben, ein nützliches Modell zu erstellen und dabei alle Variablen zu berücksichtigen, die die Wirkung von CCRF in Zukunft prägen werden. Art und Form der Eispartikel sowie Höhe, Form und optische Tiefe der Wolken verändern die wärmende Wirkung der Kondensationswolken. Es ist schwer zu modellieren.
Cirruswolken sind nicht nur ein irdisches Phänomen. Zirruswolken in der Marsatmosphäre haben möglicherweise dazu beigetragen, den Mars warm genug zu halten, damit flüssiges Wasser die Marsoberfläche formen kann. Bild: Mars Exploration Rover Mission, Cornell, JPL, NASA
Die Wirkung von CCRF ist in verschiedenen Regionen der Welt unterschiedlich, und der Flugverkehr selbst wird nicht in jeder Region der Welt im gleichen Maße wachsen. Es ist ein kompliziertes Thema. Aber unabhängig davon muss CCRF verstanden werden, wenn wir mit dem Klimawandel umgehen 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 ihrem Papier sagen: „Allerdings sind sich alle Studien einig, dass der zunehmende Flugverkehr der dominierende Effekt ist, der in Zukunft zu einem höheren globalen mittleren Kondensstreifen-Zirrus-Strahlungsantrieb führt.“
ZU Studie 2016 schlug vor, 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 „… Veränderungen des Strahlungsantriebs von Kondensstreifen-Cirrus aufgrund der prognostizierten Zunahme des Flugverkehrs bei weitem jede dämpfende Wirkung, die eine Klimaänderung haben könnte.“
Wenn Sie eine Bucket-Liste haben, die Reisen zu weit entfernten Orten enthält, sollten Sie es sich vielleicht noch einmal überlegen. Reisen ist großartig und gibt uns das Gefühl, lebendig zu sein. Vor allem für junge Leute in den reichen Teilen der Welt ist es ein Übergangsritus. Aber wenn diese Studie richtig ist und sie mit Sicherheit detailliert und gut recherchiert ist, dann steuern wir auf eine Welt zu, in der sich Flugreisen einfach nicht lohnen.
Und auch sparsamere Düsentriebwerke können das nicht beheben.
Quellen:
- Forschungsbericht: Kondensstreifen-Zirrus-Strahlungsantrieb für den zukünftigen Flugverkehr
- Forschungsbericht: Simulierter Strahlungsantrieb der Luftfahrt im Jahr 2050 durch Kondensstreifen und Aerosole
- Forschungsbericht: Über den Übergang von Kondensstreifen in Cirruswolken
- Forschungsbericht: Zukünftige Entwicklung von Kondensstreifen, optischer Tiefe und Strahlungsantrieb: Auswirkungen des zunehmenden Flugverkehrs und des Klimawandels
- Wissenschaftlicher Amerikaner: Warum hinterlassen Jets eine weiße Spur am Himmel?
- Forschungsbericht: Globaler Strahlungsantrieb durch Kondensstreifenzirrus
