Занимательное облаковедение. Учебник любителя облаков

Атака террористов на Всемирный торговый центр в Нью-Йорке 11 сентября 2001 г. неожиданно пролила свет на то, как конденсационные следы влияют на приземную температуру. В течение трех дней после трагедии все коммерческие авиарейсы над Соединенными Штатами были отменены. Впервые со времен Первой мировой войны над США не было конденсационных следов: пусть недолго, но зато непрерывно. В 2002 г. в журнале «Nature» была опубликована статья[138], в которой метеорологи сравнили приземную температуру в 48 сопредельных штатах США в течение этих трех дней без конденсационных следов с аналогичными показателями по предыдущим тридцати дням. Были выявлены существенные различия: в отсутствие конденсационных следов разница между дневной и ночной температурами по США в целом составила на 1,1 °C больше, чем обычно. Судя по всему, конденсационные следы, равно как и образующиеся на их основе перистообразные облака, снижают приземную температуру днем и повышают ее ночью.

Несмотря на то, что 1,1 °C- существеннейшее изменение приземной температуры, в этом исследовании не удалось однозначно продемонстрировать, что конденсационные следы ведут к общему повышению приземной температуры, внося тем самым вклад в глобальное потепление. Однако более новые исследования подталкивают нас именно к такому выводу.

В одной из работ, опубликованной в 2004 г.[139], изучалось увеличение количества перистообразных облаков над США в период с 1974 по 1994 гг. Поскольку было показано, что средняя влажность на уровне перистых облаков в США в течение этого периода не менялась, ученые пришли к заключению, что к росту количества перистообразных облаков привело именно увеличение числа воздушных перевозок и образующихся в результате этого конденсационных следов. Ожидаемый согревающий эффект при таком росте, по оценкам исследователей, составляет 0,2–0,3 °C в десятилетие. Что удивительно, за счет прироста только лишь количества перистообразных облаков можно, по мнению ученых, почти полностью объяснить потепление климата в США за последние 25 лет. Именно в этом заключается основная посылка в данной работе: хотя речь в ней идет о локальных, а не об общих согревающих эффектах, в статье предполагается, что облака верхнего яруса, образующиеся из конденсационных следов, вносят огромный вклад в потепление у поверхности земли.

Не менее отрезвляюще действует еще одна принципиально важная работа, опубликованная в 2003 г.[140]. Ее авторы количественно оценили взаимосвязь меняющегося распределения перистообразных облаков над Европой по данным метеоспутников и изменения количества воздушных перевозок в соответствии с учетной документацией за те же периоды времени. В работе делается вывод о том, что потепление, списываемое на счет перистообразных облаков, которые образуется вследствие воздушных перевозок, в десять раз превосходит показатели ожидаемого потепления за счет углекислого газа, содержащегося в выхлопах летательных аппаратов.

На данный момент трудно осмысленно сопоставить влияние на окружающую среду столь разных факторов, как, с одной стороны, углекислый газ в выхлопах самолетов, который выбрасывается в атмосферу вот уже более столетия и оказывает кумулятивное и глобальное согревающее воздействие на воздух над земной поверхностью, а с другой стороны, облачный покров, создаваемый за счет самолетов, — его согревающее воздействие носит более локальный и временный характер. Однако упомянутые исследования подводят к заключению, что конденсационные следы, оставляемые самолетами, ведут к образованию других типов облаков верхнего яруса, играющих более значительную роль в глобальном потеплении, нежели выбросы углекислого газа.

Количество авиаперевозок ежегодно увеличивается на 5 %[141], причем наибольший прирост осуществляется за счет дальних рейсов, неизбежно ведущих к образованию конденсационных следов. По иронии судьбы, новые модели авиационных двигателей, которые создавались с расчетом на то, чтобы более эффективно сжигать топливо и выбрасывать меньше углекислого газа, на деле оставляют больше конденсационных следов.

***

Группа ученых из Лондонского имперского колледжа проанализировала один из способов уменьшить количество конденсационных следов, а именно: запретить самолетам подниматься так высоко.

Используя компьютерную модель управления воздушным сообщением, они рассмотрели возможные следствия такого ограничения высоты крейсерского полета в Европе, чтобы самолеты не поднимались до высоты, на которой образуются конденсационные следы[142]. Одна из проблем внедрения подобных ограничений состоит в следующем: чем ниже летит самолет, тем больше плотность воздуха, которую ему приходится преодолевать, а следовательно, тем больше топлива приходится сжигать.

Отсюда следует, во-первых, повышение расходов на топливо, а во-вторых, увеличение выброса парниковых газов.