科学家研究尾迹形成以减少对气候的影响

Josiah02

从开发减轻飞机重量的新材料到探索替代燃料，航空业正在大步减少其碳足迹。
飞行对环境造成的一个令人惊讶的有害影响是飞机尾迹，即喷气式飞机在天空飞行时在飞机后面形成的长而薄的云层。
尾迹的形成是一个复杂的过程，涉及热废气与冷空气的混合。在某些大气条件下，这些凝结水蒸气的细小尾迹可以扩散形成尾迹卷云，从而捕获原本会释放到太空中的热量。据估计，这种变暖效应占航空业对气候总影响的一半以上。
奥尔巴尼大学大气科学研究中心高级研究员余方群在《环境科学与技术》上发表了一篇论文，研究了尾迹的形成过程，特别是探讨了非挥发性（烟尘）颗粒和挥发性颗粒的作用。
他们的发现可能为如何减轻尾迹气候影响和建立更可持续的航空提供新的线索。
“众所周知，飞机发动机内燃料燃烧过程中形成的烟尘颗粒是尾迹冰颗粒形成的主要因素，”Yu 说道。“随着航空业转向可持续燃料和新发动机技术，烟尘排放量大幅减少，发动机尾气羽流（排放后）中形成的挥发性颗粒的分析变得非常重要。”
“这项研究旨在提高我们对控制飞行过程中形成的尾迹冰粒数量的过程的理解，重点关注烟尘颗粒的大小和挥发性颗粒。”
凝结尾迹的科学
为了得出这一结论，研究小组（其中包括美国国家航空航天局兰利研究中心的布鲁斯·安德森和德国航空航天中心的伯恩德·卡赫）利用最近的 ECLIF（替代燃料的排放和气候影响）实地活动的数据进行了飞行模拟。
尽管之前的研究发现，只有在飞行过程中烟尘排放量大幅减少后，挥发性颗粒才会变得重要，但新发现表明，事实可能并非如此。
余先生表示，他们的研究结果强调了更深入地了解凝结尾迹形成过程的必要性。
“我们的研究表明，在中等水平的烟尘排放量和空气平均温度下，挥发性颗粒会增加尾迹中的冰粒数量，从而扩大这些颗粒成为影响因素的条件范围，”Yu 说道。“这对于我们评估尾迹对气候的影响非常重要，无论是在当前航班中还是未来更可持续的航班中。”
关注可持续航空
余教授的研究重点是尺寸分辨的粒子微物理学和影响气候变化的气溶胶-云相互作用。他研究大气中粒子的微物理学（包括尾迹的形成）及其对环境的影响已有二十多年。
在之前的工作中，Yu 开发了一种模拟粒子和凝结尾形成的先进模型，并发表了多篇有关该主题的科学论文。
他目前正与通用电气研究团队合作，帮助更好地了解清洁航空燃料和新发动机技术对尾迹形成的影响。去年，该研究团队在美国宇航局克利夫兰格伦研究中心的高空模拟室内进行了实验。