
ジェット機による温室効果ガス汚染は、主に2つの形態で発生します。ジェット燃料の燃焼による二酸化炭素排出と、空気中の水蒸気や氷晶、あるいはジェットエンジンの排気ガスが凝結するような気温や気圧の条件に遭遇したときに、航空機の後方で通常形成される凝結雲、つまり「飛行機雲」です。
空に雲が少し増えたくらいでは大したことではないように思えるかもしれません。しかし、雲も宇宙の熱を地表に反射するため、気温を上昇させます。2011年にNature Climate Change誌に掲載された研究によると、飛行機雲(基本的には人工の雲)は、燃料駆動型航空機の歴史の中で生み出された二酸化炭素排出量よりも、人為的な気候変動に大きく寄与しています。
そこで、英国レディング大学の気象学者エマ・アーバイン博士らは、飛行機雲が発生しやすい状況(いわゆる「氷過飽和領域」またはISSR)を避けるために飛行経路を変更することと、飛行時間が長くなることによって生じる温暖化の原因となる二酸化炭素汚染の増加との間で、気候にどのようなトレードオフが生じるかを調べることにした。
アーバイン氏によると、彼らが考案した方程式(科学用語では「枠組み」)は、「飛行機雲を避けるために飛行距離を延ばしても、飛行による全体的な気候への影響を減らすことができる」ことを示しているという。
理由の一つは、アーバイン氏とチームが経路変更の計算から高度の変化を除外することに決めたことだ。これは重要だと彼女は言う。なぜなら、ジェット機はそれぞれ異なる高度で最も燃料効率よく飛行するからである。
もう一つの理由は、ジェットエンジンが排出するCO2の量は、距離だけでなく、航空機の種類によって異なる燃料流量によっても決まるということです。燃料流量が最も遅く、重量が最も軽い小型ジェット機は、アーバインの式によれば、氷の過飽和領域を回避するために、4倍から10倍の距離を飛行することができます(影響を20年、50年、100年のどのタイムスパンで考えるかによって異なります)。それでも、飛行機雲が形成されるルートを経由した場合よりも地球温暖化への影響は少なくなります。
燃料の燃焼速度がはるかに速い大型ジェット機は、飛行距離の延長と二酸化炭素排出量の増加、そして氷の過飽和領域への遭遇と飛行機雲の形成との間で、柔軟性がはるかに低いことが示されました。衝突までの100年という時間軸で見ても、超大型ジェット機は、二酸化炭素による悪影響が飛行機雲形成の回避による利点を上回る前に、当初の飛行ルートの3倍以上の距離を飛行することはできませんでした。
研究者たちは、この戦略を用いて航空による地球温暖化への影響を軽減する上で、いくつかの未知数があることを指摘している。例えば、「飛行機雲が発生する可能性のあるISSRの高精度な予報」を作成できるかどうか、あるいは飛行機雲が発生する可能性のある場合の気候変動への影響を正確に評価できるかどうかなどだ。さらに、「航空管制やその他の運用上および経済上の考慮事項」も考慮する必要がある。
「しかし、不確実性にもかかわらず」と彼らは結論づけている。
アーバイン氏の研究は『Environmental Research Letters』の最新号に掲載されている。
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