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颠簸飞行吗?归咎于气候变化

这篇文章最初发表于Ensia,该公司与《卫报》

凤凰变热。但通常不会像6月那么热,有一天机场的温度飙升至118华氏度以上。这超过了几架准备起飞的飞机的最高运行温度。他们没有飞。超过50个航班被取消或路线。

由于气候变化,118华氏度很快就不会显得那么不寻常了。欢迎来到气候变化下航空业不稳定的未来。随着世界变暖,天气变得更加极端,飞机设计师、机场规划者和飞行员都必须做出反应,无论是在空中还是在地面上。全世界每天有大约10万次航班运送约800万名乘客,这是一件大事。

热空气

为什么高温对飞机来说是一个问题?一句话:lift。

升力是飞机在跑道上滑行时,机翼周围的空气发生转向而产生的向上的力。当空气热的时候就很难做到,因为热空气比冷空气稀薄。国际民用航空组织在2016年警告说因此,更高的温度“可能会对飞机的起飞性能造成严重后果”。

在炎热的天气里,飞机需要丢弃乘客、货物或燃料才能达到同样的升力,这就增加了成本,需要更多的航班。

“重量限制可能对长途飞行影响最大,因为长途飞行通常在飞机最大重量附近起飞,”哥伦比亚大学大气科学家伊桑·科菲尔说.“可能的适应措施包括将航班改到一天中较冷的时段,或者延长跑道。”

从中东出发的长途航班经常在凉爽的夜晚起飞,原因就在于白天的高温。但不久美国和南欧也将出现同样的情况。这将造成夜间和清晨航班被限制以帮助地面上的人睡一晚的问题。

Coffel说,未来更轻、更节能的飞机将会有所帮助。但这意味着,这些进步带来的预期经济和环境收益可能会被应对更暖的空气所抵消。

经济的大起大落

一旦在空中,飞行也会有不同的感觉,尤其是在高速气流内和周围——例如,穿越大西洋。

“在巡航高度,驱动急流的南北温差正在增加,”英国雷丁大学(University of Reading)大气科学教授保罗·威廉姆斯(Paul Williams)说。因此,向东飞行的速度会在更强的风中变得更快,但向西飞行的速度会更慢。航空公司的调度人员今后将需要考虑改变后的飞行时间,而乘客可能需要做好准备,迎接更令人沮丧的机场通知——入境航班延误。

威廉姆斯说,飞行也将更加颠簸。他说:“强风会增加急流中的切变量。”切变会产生乱流——特别是所谓的“晴空乱流”,它发生在远离风暴云层的地方,飞行员很难发现并飞行。威廉姆斯说:“洁净空气湍流的增加有可能造成相当大的破坏。”换句话说,要习惯系好安全带。

高空结冰

气候变化也将增加雷暴的数量和强度,并推动它们上升到巡航高度。这将使飞行变得更加棘手,并可能大幅增加飞行员最担心的高空现象之一的风险:高空结冰。

高空冰是雷暴的一个特征,而且很危险。近年来,微小的冰粒子渗入涡扇发动机被认为是造成100多台发动机故障的原因。

在最臭名昭著的高空结冰事故中2009年,法航一架从里约热内卢飞往巴黎的航班坠毁冰晶使其速度传感器失灵,导致自动驾驶仪断开,随后飞机熄火,机上所有人员全部遇难。

欧洲航空安全局官员将其归咎于气候变化此外,由于高纬度结冰,引擎故障和其他故障的频率越来越高,飞机设计师未能重新评估风险。令人担忧的是,现代节能的精益燃烧引擎可能更容易受到影响,世界气象组织的航空专家Herbert Puempel说,在该组织的日志中被警告

在地面上

航空工业面临的一些最昂贵的气候变化问题将会出现在地面上。这是因为很多跑道都在不该出现的地方。

以加拿大北部的伊魁特机场为例。它所建的永久冻土正在融化。因此,跑道和滑行道不得不重新铺设路面.冰川融化的程度正在加深。

还会有其他这样的情况。但更常见的问题可能是洪水泛滥。许多机场建在平坦、低洼的土地上,靠海或在干涸的沼泽里。这些地方很难排水,而且容易受到海平面上升和更强烈风暴的影响。

2012年,当超级风暴“桑迪”袭击纽约市时风暴潮高达12英尺淹没了拉瓜迪亚机场的跑道,导致机场关闭三天。热带风暴袭击如此遥远的北方被广泛认为是气候变化的影响。所以预计会有更多这样的极端天气。

拉瓜迪亚肯定是。桑迪袭击两年半后,纽约州州长安德鲁·库默搁置了此事2800万美元,用于安装新的防洪屏障和排水渠在机场。

桑迪给我们敲响了警钟。一份联邦气候评估报告随后发现美国13个主要机场面临类似风险(PDF)从檀香山到迈阿密。其中包括旧金山和奥克兰机场,它们都建在旧金山湾沿岸低洼的填海造地上。

高空结冰是雷暴的一个特征,而且很危险。

民用机场当局在解决这一问题上行动迟缓,但美国军方则更为积极主动。五角大楼1月份发表的一份有关气候变化对军事基础设施的风险的分析报告,将其放在首位对机场的威胁(PDF)海平面上升,风暴和高温。

在国际上,也有越来越多的担忧。的科学共识(PDF)本世纪海平面上升幅度可能不会超过3英尺但机场当局认为,在像拉瓜迪亚机场这样的风暴潮期间,他们必须适应更高的水位。

新加坡的樟宜机场是世界上最繁忙的机场之一新航站楼的海拔高度为18英尺作为未来风暴潮的预防措施。香港正在建造一堵墙(PDF)8英里长,围绕着一条新跑道。

按照这些标准,世界上几十个大型机场应该考虑跑道防护了。曼谷、荷兰史基浦、悉尼、上海两地机场、伦敦城机场和大阪附近的关西机场都有达不到

也许需要更激进的解决方案。早在20世纪90年代,日本就在东京湾建造了一座3000英尺的水上飞机跑道,作为全尺寸飞机的“比例模型”浮动机场这可能会随着潮水上涨。

无论威胁是起飞时热量过高,空中结冰过多,还是降落时水太多,大多数机场和航空公司都将气候变化视为一个问题,它们将在问题出现时加以解决。但科菲尔说,赤裸裸的事实是,未来就是现在。

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