Авиация вносит значительный вклад в изменение климата: на выбросы самолетов приходится около 3,5% антропогенного фактора глобального потепления. Однако, это не просто побочные продукты сжигания авиационного топлива. Просто посмотрите вверх: авиалайнеры оставляют за собой трейлы - конденсационные следы, состоящие из кристаллов льда, которые образуют искусственные облака вокруг частиц выхлопных газов самолетов.
Эти облака задерживают тепло в атмосфере Земли, и если бы их количество удалось уменьшить, то, по мнению ученых, это могло бы замедлить глобальное потепление. И, по мнению исследователей из компаний Breakthrough Energy и Google, это хорошая новость.
Марк Шапиро, руководитель отдела по борьбе с трейлами в компании Breakthrough Energy, называет сокращение количества конденсационных следов "наиболее выгодной возможностью из всех известных нам", что эквивалентно удалению углерода из атмосферы по цене 10 долларов за тонну или даже меньше.
Наука о контроле трейлов зародилась в 1940-х годах, в связи с попытками создать более скрытные военные самолеты. К 1990-м годам учёные поняли, что перистые облака играют нагревательную роль в атмосфере, и в этом они очень похожи на авиационные трейлы. В прошлом году Межправительственная группа экспертов по изменению климата подсчитала, что на долю трейлов приходится около 35% вклада авиационной промышленности в глобальное потепление.
Но благодаря ноу-хау, полученному в результате спутниковых наблюдений и подкрепленному машинным обучением, авиакомпании могут управлять своими самолетами так, чтобы избежать образования трейлов. Главное - избегать "влажных" областей атмосферы, где могут образовываться долговременные трейлы. Как правило, для этого требуется изменение высоты полета, аналогичное тому, что уже делают пилоты, чтобы избежать зон турбулентности.
Организация Breakthrough Energy, основанная Биллом Гейтсом для поиска решений в области климата, и исследовательское подразделение Google по отдельности разработали модели, позволяющие предсказывать места образования трейлов, а в 2022 году начали сотрудничать для выработки единого решения. "Прогнозы относительной влажности воздуха заведомо неточны, - объясняет Джульет Ротенбург, возглавляющая в Google работу на стыке проблем изменения климата и "искусственного интеллекта".
При этом используются данные метеорологического спутника НАСА GOES-16, а также другие метеорологические индикаторы. Разработчики должны были обучить программное обеспечение машинного обучения распознаванию трейлов наборе данных, а затем научить его предсказывать, где в будущем появятся благоприятные для образования трейлов регионы.
Для тестирования продукта в реальных условиях, обе организации привлекли авиакомпанию American Airlines. Прогнозы были интегрированы в программу планирования полётов, и в течение 70 полётов, - с января по март 2023 г. - пилоты летали как по изменённым, так и по стандартным маршрутам, что позволило провести сравнительный анализ. Изучив спутниковые данные после выполнения полётов, исследователи пришли к выводу, что их программное обеспечение позволило снизить образование контуров на 54%.
Планируется расширить эти эксперименты, и привлечь к ним другие авиакомпании и организации управления воздушным движением. В частности, необходимо обратить внимание на ночные полёты, т. к. ночные трейлы оказывают гораздо больший эффект на потепление.
Пока неясно, как эта услуга будет использоваться в коммерческих целях. Google и Breakthrough рассматривают её как исследование, лежащее в основе их обязательств по сокращению углеродного следа.
Подписывайтесь на канал! Будем интересоваться вместе!