作者:李挺 来源:中国科学报 发布时间:2017/9/1 9:27:17
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全球热浪或致飞机无法起飞

 

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,这一命题反过来同样成立。少数研究已经发出了警告,气候变暖可能会给世界上主要航线带来危险。

全球变暖导致的气温上升,将使得世界各地许多飞机在未来几十年里更加难以起飞。

这一结论来自最近一期《气候变化》杂志刊登的一篇研究报告。该报告指出,在一天中最热的时候,10%到30%的满载飞机可能必须要清除一些燃料,减少一些货物或乘客,或者干脆等待气温降低之后才能正常起飞。

这份报告的首席作者、哥伦比亚大学博士生伊森·科菲尔表示:“我们的研究结果表明,重量限制可能会让航空公司付出不容小觑的代价,并影响全球航空业务的发展。”

随着气候变暖,空气会不断扩散,其密度也会有所下降。在更稀薄的空气中,当飞机沿跑道前行时,机翼所产生的升力将会变小。因此,根据飞行器的型号、跑道长度等因素,如果温度过高,满载的飞机在某些时候可能无法安全起飞。这时,必须想办法清除超额的重量,否则航班将不得不延误或取消。

据统计,自1980年以来,全球平均气温上升了近1摄氏度,这一现象可能已经带来了一定的影响。就在今年6月下旬,美国航空公司已取消了40多架从亚利桑那州凤凰城出发的班机,其原因是接近48.8摄氏度的日间高温,导致小型区域间飞机无法起飞。

而在全球范围内,平均气温预计在2100年前会再升高3摄氏度,热浪来袭也可能会变得更加普遍。到2080年,全球机场的年最高气温预计将升高4至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带来的风险。随着世界的联系越来越紧密,以及航空业的不断发展,全球变暖可能会产生巨大的潜在的关联效应,包括经济和其他方面的影响。”哥伦比亚大学拉蒙特多赫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,比如多数研究表明,飞行器占全球温室气体排放量的2%左右。

然而,这一命题反过来同样成立。少数研究已经发出了警告,气候变暖可能会使主要航线的危险气流增加,延长旅行时间的逆风现象也会更加频繁。更不用说海平面上升已经威胁到一些海拔较低的机场。

2015年,科菲尔和霍顿就曾联合发表了一篇篇幅较小的论文,预测常见的波音737-800飞机会在凤凰城、丹佛、纽约拉瓜迪亚机场和华盛顿罗纳德里根机场遭遇与温度有关的起飞问题,其出现频率将会高出4倍。而这次最新的研究则将可能发生这种情况的机场扩展至美国、欧洲、中东、中国和南亚的15个最繁忙的机场。

报告作者估计,如果导致全球变暖的碳排放量持续上升,那么在最热的时候,某些飞机的燃料容量和有效载荷重量将不得不降低4%。另一方面,如果世界各国找到有效的方式,设法大幅度减少碳排放量,那么这种幅度降低可能只需0.5%。

而这对于一个利润微薄的行业来说是至关重要的。从目前运营的平均飞机来看,减少4%的重量意味着在平均160座位的飞机上大约减少12或13名乘客。这还不包括航班延迟和取消所造成的重大后勤和经济影响。

一些具有较低温度的飞机将比其他飞机受到更严重的影响。某些机场也会遭受更多的损失,比如跑道较短的机场,位于较热地区的机场或空气已经十分稀薄的高海拔机场。

以跑道较短的拉瓜迪亚机场为例,波音737-800飞机可能需要在最热的日子里卸载掉荷载重量的一半。阿拉伯联合酋长国的迪拜则可能会更加糟糕,尽管它的跑道很长,但那里的温度却非常高。

那么,我们该如何应对这一困局呢?

霍顿建议,相关部门应该研发新引擎、改变机身设计、扩展跑道,这些都可以减轻气候变暖造成的影响。但由于飞机的设计已经十分高效,修改会付出高昂成本。此外,在像纽约这样人口密集的城市扩展跑道也不是一个理想的选择。

而科菲尔给出的最有效应对方法就是,让越来越多的国家把控制气候变化纳入长期规划之中。(李挺编译)

《中国科学报》 (2017-09-01 第3版 科普)
 
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