Инверсионные следы — те линии тонких белых облаков, которые следуют за некоторыми реактивными самолетами, — возможно, не так уж безобидны.

Авиакомпании и ученые приходят к единому мнению о том, что следы водяного пара, создаваемые самолетами на больших высотах, могут играть большую роль в глобальном потеплении. Это потому, что эти инверсионные следы, сокращенно от следов конденсации, создают облака, которые задерживают тепло в атмосфере на критической высоте, на которой летают авиалайнеры.

На самом деле, инверсионные облака могут быть более значительным фактором глобального потепления, чем выбросы углекислого газа или других видов топлива, согласно исследованию Европейского союза, в котором учитывается более десяти лет полетов авиакомпаний. Это часть новой области исследований в климатологии под названием "эффективное радиационное воздействие", которая измеряет общий эффект потепления вместо более старого стандарта суммарных выбросов CO2.

Сейчас авиакомпании, в том числе базирующаяся в Форт-Уэрте American и базирующаяся в Далласе Southwest, пытаются выяснить, какие из этих инверсионных следов наиболее вредны для окружающей среды и что, если вообще что-либо, можно с этим сделать, летая на коммерческих самолетах, полных пассажиров.

"Авиаперелеты оказывают почти вдвое большее влияние на глобальное потепление, чем мы думали раньше", - сказал Эндрю Чен, специалист по авиации некоммерческой организации "Чистая энергия" Института Скалистых гор. "Самая интересная динамика заключается в том, что авиакомпании не уклоняются от инверсионных следов".

Перевозчики, в том числе American и Southwest, объединяются с группой других авиационных компаний и Институтом Скалистых гор, чтобы попытаться решить проблему инверсионного следа. Другие крупные авиакомпании, такие как United, Alaska и Virgin Atlantic, присоединяются к группе наряду с производителями самолетов Boeing и Airbus. Исследование Google также является частью этих усилий. Это произошло после того, как базирующаяся в Атланте авиакомпания Delta Airlines объявила в октябре о партнерстве с Массачусетским технологическим институтом, чтобы разобраться с наихудшими последствиями глобального потепления.

План совместно с Массачусетским технологическим институтом и проектом Института Скалистых гор состоит в том, чтобы изучить, какие полеты создают наихудшие инверсионные следы.

В последние годы авиационная отрасль поставила амбициозные экологические цели, даже признав, что большая часть технологий для достижения этих целей еще не существует. American Airlines и Southwest Airlines установили дату 2050 года, чтобы полностью сократить свои выбросы. На сегодняшний день большинство сокращений выбросов, которых смогли достичь авиакомпании, были достигнуты за счет использования более экономичных двигателей в ожидании появления устойчивой индустрии авиационного топлива, использующей переработанные масла, и исследований в области водородных и электрических двигателей.

Инверсионные следы представляют собой новую проблему, выходящую за рамки традиционного внимания к выбросам углерода.

"Наука о инверсионных следах стала более понятной всего за последние несколько лет", - сказала Джилл Бликштейн, вице-президент по устойчивому развитию American Airlines. "Например, мы уже некоторое время знаем, что некоторые инверсионные следы, образующиеся утром, могут оказывать охлаждающее действие, и что инверсионные следы, образующиеся ночью, с большей вероятностью будут согревающими. Но у нас не было четкого представления о суммарном воздействии всех инверсионных следов. Это влияние потепления в последнее время стало более очевидным".

По данным Delta, около 65% реактивных самолетов, летящих на крейсерских высотах от 30 000 до 38 000 футов, создают инверсионные следы, но большинство из них рассеиваются в течение нескольких минут и оказывают незначительный согревающий эффект. Около 10% из них представляют собой "постоянные" инверсионные образования, зависающие вокруг в течение нескольких часов.

Инверсионные следы легче всего образуются на высотах, где самолеты летают наиболее эффективно, потому что воздух разрежен.

Но оставляет ли самолет инверсионный след или нет, зависит от множества факторов, включая температуру, высоту и влажность.

По словам Чена, самые сильные инверсионные следы происходят ночью, когда земля естественным образом охлаждается без солнечного света, но искусственные облака на такой критической высоте могут препятствовать выходу тепла.

"Небольшой процент полетов совершается ночью, но именно они создают наибольшее количество инверсионных следов", - сказал Чен. "И это самое худшее время для того, чтобы это произошло".

По словам Чена, даже инверсионные следы в течение дня плохи, хотя облака могут блокировать попадание части солнечного света на поверхность.

Пилоты и авиакомпании знают, как избежать образования инверсионных следов, но есть и другие факторы, которые влияют на планирование полета, сказала Хелен Джайлс, директор Southwest Airlines по экологической устойчивости. По ее словам, авиакомпании должны учитывать погоду, потенциальную турбулентность и скорость. Тогда они не хотят составлять план полета, основанный на том, чтобы избегать инверсионных следов, когда это потребовало бы значительно больше топлива.

Прогнозирование условий инверсионного следа на высоте 6-8 миль так же точно, как прогноз погоды на уровне земли. То есть хорошо, но не идеально. Это осложняется тем фактом, что реактивные лайнеры движутся со скоростью около 600 миль в час.

"Мы считаем, что важно заниматься наукой в этой области", - сказал Джайлс. "Мы хотим немного лучше понять, как мы можем предсказать образование инверсионных следов".

План состоит в том, чтобы использовать спутниковые снимки и датчики самолета, чтобы выяснить, когда самолеты оставляют инверсионные следы и как долго они висят в воздухе. Затем они могут выяснить, какие условия создают наибольшее количество инверсионных следов, и объединить это с данными о погоде, турбулентности, скорости и других факторах.

"С оперативной точки зрения, мы думаем, что знаем, что мы можем сделать, чтобы смягчить воздействие, но мы хотим увидеть моделирование, прежде чем строить план вокруг него", - сказала она. "Действительно трудно взвесить влияние радиационного воздействия по сравнению с углекислым газом от сжигания топлива".

Хотелось бы надеяться, что незначительные изменения в полете и планировании маршрута могли бы полностью предотвратить образование самолетами инверсионных следов, особенно в условиях, когда облака наносят наибольший вред.

По словам Джайлса, Southwest формирует команду для изучения этой темы, в которую входят пилоты, диспетчеры и специалисты по планированию сети в дополнение к экспертам по охране окружающей среды. В конечном счете они надеются привлечь Федеральное управление гражданской авиации и другие регулирующие органы, которые играют определенную роль в полетах.

"Концепция, которую мы рассматриваем, заключается в том, что мы можем избежать инверсионных следов, незначительно изменив высоту полета", - сказал Бликштейн из American. "Но есть много переменных, которые необходимо учитывать, от надежности модели, которая предсказывает образование инверсионного следа и на какой высоте, до ценности и простоты информации, которую мы можем предоставить летным командам, а также текущих погодных условий и условий воздушного движения.

"И это только начало длинного списка", - сказала она. "Мы находимся в начале того, что, как я ожидаю, будет долгим процессом обучения".