Новое исследование исследователей в Деревянном Отверстии, Океанографическое Учреждение и Висконсинский университет Мадисон нашли связь между климатом и времена полета, предложив обратную связь, могло существовать между выбросами углерода самолетов и нашего изменяющегося климата. Исследование было опубликовано в изменении климата этой недели Природы.«Верхние образцы циркуляции ветра уровня – основной фактор во влиянии на время полета», говорит ведущий автор Крис Карноскас, объединенный ученый в Отделе Геологии и Геофизики WHOI. «Более длительное время полета означает увеличенный расход топлива авиалайнерами.
Последовательный дополнительный вход CO2 в атмосферу может возвратиться и усилить появляющиеся изменения в атмосферном обращении».Исследование началось, когда соавтор Ханна Баркли, докторант в Совместной программе MIT-WHOI в Океанографии, задала Карноскасу обманчиво простой вопрос. Баркли заметил прямой рейс, которым она полетела из Гонолулу назад в восточное побережье – маршрут, которым она много раз управляла, поскольку полевой ученый – занял намного меньше времени, чем ожидалось, и она спросила Карноскаса, почему это могло бы быть.
«Первая вещь, которая пришла на ум, была, что сделало ветры эшелона, похожи в тот день», говорит Карноскас.Они быстро подвергли сомнению базу данных ветров на веб-сайте NOAA, выбирающем для высотной мухи самолетов в и включающем дату полета Баркли, и видели, что реактивная струя в тот день была дополнительна быстро.«Был только большой ряд дополнительно-быстрых западных ветров, простирающихся от Гонолулу, Гавайи, в Ньюарк», говорит Карноскас. «Это было просто случайно, как будто она была частью некоторого золотого клуба пробега, где атмосфера просто открывается для Вас».Открытие задело их любопытство о, как опыт необычного Баркли был, и простой вопрос, ведомый к исследованию ценности десятилетий данных по полетам между Гонолулу и североамериканским Западным побережьем (Лос-Анджелес, Сан-Франциско и Сиэтл) четырьмя различными авиаперевозчиками.
Через базу данных, сохраняемую Министерством транспорта, они смогли загрузить данные об отъезде и прибытии каждой авиакомпанией, и маршруты поехали – для каждого полета, который произошел за прошлые 20 лет. Поскольку верхний удар ветров уровня с запада на восток, идущий на восток этап полета туда и обратно обычно быстрее, чем движущаяся на запад нога. После качества, управляющего данными, Карноскас подготовил различия во время полета для идущих на восток и движущихся на запад полетов и заметил, что независимо от перевозчика авиакомпании, различие для всех перевозчиков выглядело одинаково за прошлые 20 лет.«Независимо от того, что заставляло эти полеты изменять свою продолжительность, была та же самая вещь, и это не была часть процесса принятия решений авиакомпании», говорит Карноскас.
Гипотеза родилась, что изменчивость климата (не только ежедневная погода) определяет время полета.Он начал рыть в серьезные объемы атмосферных данных, чтобы собрать «сложный» снимок того, на что атмосфера похожа в дни, где различие во время полета большое против маленького.
Когда он наложил сюжеты различий авиакомпаний во время полета с графами изменчивости ветра в климатических временных рамках, Карноскас говорит, что «довольно сдулся». Сюжеты были фактически идентичны.Даже после сглаживания сезонных различий (реактивная струя всегда немного более сильна зимой и более слаба летом), оставляя его с ежегодной изменчивостью, матч поддержавший почти отлично. Скорость ветра эшелона объяснила 91 процент ежегодного различия.
Результат также указал на влияние Эль-Ниньо – южного Колебания (ENSO) – явление, которое Karnauskas изучил экстенсивно.Как температура экваториальных взлетов и падений Тихого океана, как галька в водоеме, атмосферные волны выделены к более высоким широтам обоих полушарий, где они изменяют образцы обращения.«Я вошел в это исследование, думая, что это будет странным сладким пирогом со сливками, который полностью не связан с чем-либо, что я делаю, но оно действительно привело меня обратно к Эль-Ниньо, который является тем, что я делаю».
Karnauskas нашел, что только, смотря на государство Океана тропической части Тихого океана, он мог предсказать что &Delta авиакомпаний; T был. Для этого так называемого hindcast, «говорим мы об аномалиях, происходящих вниз на экватор, которые затрагивают атмосферу таким пространственно широким способом, что это, вероятно, влияет на полеты по всему миру».
Их анализ также решил, что различие во время полета между идущими на восток и движущимися на запад полетами на любом данном маршруте не уравновешивало друг друга; скорее был остаток. Другими словами, когда идущий на восток полет стал 10 минутами короче, соответствующий движущийся на запад полет стал 11 минутами дольше.Согласно Karnauskas, потребовалось некоторое «маниакальное бурение в данные, чтобы найти, что остаток, и по номиналу это кажется очень незначительным». Чистые дополнительные часы налета для пары идущих на восток и движущихся на запад полетов между, например, Гонолулу и LA являются только парой минут для каждого ускорения на 10 миль в час преобладающего ветра.
Но, он говорит, «ветер действительно колеблется приблизительно на 40 миль в час, поэтому умножьте те несколько минут на каждый полет в день, каждым перевозчиком, каждым маршрутом, и что остаток складывает быстро. Мы говорим миллионы долларов в изменениях в стоимости топлива».
Как только исследователи доказали, что атмосферное обращение затрагивает, какой длины самолеты находятся в воздухе, они начали задаваться вопросом об изменении климата воздействия, будет иметь на авиалиниях.Согласно исследованию, есть приблизительно 30 000 коммерческих полетов в день в США. Если бы полные часы налета туда и обратно, измененные на одну минуту, коммерческие самолеты были бы в воздухе приблизительно 300 000 часов дольше в год.
Это переводит приблизительно к 1 миллиарду дополнительных галлонов реактивного топлива, которое составляет приблизительно $3 миллиарда в стоимости топлива, и 10 миллиардов килограммов выделенного CO2, в год.«Мы уже знаем что, поскольку Вы добавляете CO2 к атмосфере и глобальным повышениям средней температуры, изменения циркуляции ветра также – и менее очевидными способами», говорит Карноскас.На основе того, что они узнали об остаточном времени полета авиакомпаний, исследователи исследовали, как модели климата предсказывают атмосферное обращение, чтобы изменить и сделать некоторые оценки того, сколько еще CO2 будет выделен авиалиниями перед лицом тех изменений. В настоящее время, модели мирового климата, чтобы не включить исходные данные от авиаперелетов, таким образом, эта потенциальная обратная связь отсутствует в наших современных моделях.
Карноскас полагает, что эта информация могла быть полезна для авиалиний, чтобы более эффективно запланировать будущую стоимость топлива, перераспределить топливные ресурсы, усовершенствовать предсказанные продолжительности полета для их клиентов, и лучше управлять всеми неудобствами и рабочей силой, связанной с задержками рейсов.В то время как это исследование сосредотачивается на очень маленьком подмножестве полных глобальных воздушных перевозок, у Karnauskas есть планы расширить это исследование, чтобы включать все американские и европейские полеты – крупное обязательство.
Чтобы работать с такими большими наборами данных, Karnauskas предоставили доступ к Голубому, сильной группе сетевых компьютеров, управляемых Microsoft, под специальным грантом на проведение исследований, совместно предлагаемым между Microsoft Research и Инициативой Данных о Климате Белого дома.В том, чтобы размышлять над результатами этого проекта и простого вопроса первоначально спросил Баркли, Карноскас говорит, что одна из самых больших неожиданностей – то, что авиалинии, кажется, не знают об образцах времени полета.
«Авиалинии пристально следят за ежедневными метеорологическими картами, но они, кажется, не обеспокоены циклами, происходящими более чем год или дольше», говорит он. «Они никогда не говорят, ‘Уважаемый клиент, есть пивоварение Эль-Ниньо, таким образом, мы удлинили Вашу предполагаемую продолжительность полета на 30 минут’. Я никогда не видел это».