البيئة والمناخ

لماذا تترك الطائرات خطوطًا بيضاء في السماء

تمثل خطوط التكثيف مشكلة، ولكن ليس كما قد تظن.

ترسم خطوط التكثيف الناتجة عن مرور الطائرات النفاثة خطوطًا في السماء فوق صحراء يوتا


إذا نظرت يومًا إلى سماء زرقاء في الغالب ورأيت خطوطًا بيضاء مستقيمة تتقاطع في الأفق، أو شاهدت طائرة تنفث عمودًا من الدخان أثناء مرورها فوقها، فقد تتساءل، "ما الذي يسبب ذلك؟" إن خطوط التكثيف، أو خطوط التكثيف باختصار، ليست مجرد عادم، كما قد تراه من أنبوب عادم السيارة (على الرغم من أنها متشابهة). ولا، إنها بالتأكيد ليست "خطوط كيميائية".

إنها، بدلاً من ذلك، بخار ماء متجمد متبلور على جزيئات السخام، وكلاهما من المنتجات الثانوية القياسية لمحرك الاحتراق في الطائرة النفاثة. باختصار، يقول ستيفن باريت، أستاذ الهندسة في جامعة كامبريدج الذي يدرس التأثيرات البيئية للطيران، إن "الخطوط التكاثفية هي سحابة اصطناعية". ويضيف لمجلة Popular Science: "إنها تشبه إلى حد كبير السحب السمحاقية الطبيعية، باستثناء أنها طويلة ومستقيمة في البداية". ورغم أن نظريات المؤامرة حول قيام الطائرات بتوزيع مواد كيميائية للتحكم في العقول ليست صحيحة، فإن الخطوط التكاثفية لها تأثير كوكبي سلبي.

 

كيف تتشكل الخطوط التكاثفية ؟

على الرغم من كونها بسيطة مثل بخار الماء والغبار، فإن الخطوط التكاثفية لا تتشكل دائمًا أو تبقى في أعقاب الطائرة. يجب أن تكون الظروف الجوية مناسبة تمامًا لتمكين بخار الطائرة من التبلور: رطبة بما يكفي بحيث لا يتبخر الماء، وباردة بما يكفي بحيث تتجمد. يقول باريت: "الهواء البارد أو الرطب بما يكفي يسمى الجليد المشبع".

وبالمقارنة مع الارتفاعات الجوية الأخرى، فإن التشبع الجليدي الفائق شائع نسبيًا على ارتفاعات الطيران التجارية القياسية (حوالي 35000 قدم). ومع ذلك، لا يحدث ذلك إلا في حوالي خمسة إلى عشرة في المائة من الوقت، كما يضيف.

كما أن طول الوقت الذي يستمر فيه أثر التكثيف، أو "استمراره" يعتمد أيضًا على الظروف. غالبًا ما يعني الهواء الأكثر دفئًا وجفافًا أنه سيتبدد في غضون ثوانٍ أو دقائق - ولكن الوصفة الصحيحة من البرد والرطوبة يمكن أن تترك سحب أثر التكثيف عالقة لمدة تصل إلى ست ساعات، وتنتشر على نطاق واسع عبر السماء، كما يوضح باريت.
نظرًا لأن أثر التكثيف مرتبط ارتباطًا وثيقًا بدرجة الحرارة ومحتوى الرطوبة في الهواء، فإنه يختلف حسب الموسم والمنطقة، كما يقول مارك ستيتلر، أستاذ النقل والبيئة في إمبريال كوليدج لندن. ويلاحظ ستيتلر أنه في العديد من الأماكن، يكون مشهده أكثر شيوعًا خلال الربيع والخريف.

 

هل أثر التكثيف خطير؟
نوعًا ما - ولكن ليس بأي شكل مباشر على صحة الإنسان، وربما ليس كما تتوقع. وتشير مجموعة متنامية من الأبحاث العلمية، بما في ذلك الدراسات التي أجراها كل من باريت وستيتلر، إلى أن آثار الدخان تتراكم بشكل تراكمي، مما يساهم في تغير المناخ الناجم عن الأنشطة البشرية.
وبالطبع يساهم السفر الجوي في تغير المناخ لأن الطائرات تحرق الوقود الأحفوري للطيران وتضيف ثاني أكسيد الكربون إلى الهواء. ولكن التأثير الحراري لآثار الدخان ظاهرة منفصلة، ومتميزة عن انبعاثات الغازات المسببة للانحباس الحراري العالمي في مجال الطيران. وهو تأثير قوي بشكل مدهش.

ويقول باريت: "إن آثار الدخان الناجمة عن الطيران تسبب في ارتفاع درجة الحرارة بقدر ما تسببه كل ثاني أكسيد الكربون الناجم عن الطيران"، مع وجود فارق رئيسي واحد. فالانبعاثات الكربونية الناجمة عن الطيران تراكمية، وتتراكم على مدار عقود من الزمن، في حين أن آثار الدخان مؤقتة ــ تتبدد بعد بضع ساعات فقط. "وهذا يعني أن آخر ست ساعات من آثار الدخان تتسبب في ارتفاع درجة الحرارة بقدر ما تسببه آخر ستين عاماً من ثاني أكسيد الكربون في مجال الطيران. إنها رافعة قوية للغاية".

وبعبارة أخرى، يوضح ستيتلر أن خطوط التكثيف تشكل ما يقدر بنحو 2% من إجمالي الاحتباس الحراري الناجم عن الأنشطة البشرية في أي عام معين ــ وهذا يشمل كل شيء، من انبعاثات السيارات إلى الزراعة إلى تدفئة منازلنا. وقد لا تبدو نسبة 2% كبيرة، ولكن بعض المصادر تقدر أن حركة الطيران التجاري من المقرر أن تتضاعف بمقدار 2.5 مرة على مدى السنوات الثلاثين المقبلة، وعندما تكون الأرض على المحك، فإن كل شيء يصبح ذا قيمة.

 

كيف تعمل خطوط التكثيف على تدفئة المناخ ؟
بما أن خطوط التكثيف، مثل السحب الأخرى، بيضاء زاهية وعازلة، فإنها تعكس الضوء والحرارة، وتحبسهما أيضاً. وفي يوم مشمس، تقوم خطوط التكثيف بأمرين في وقت واحد. يقول باريت إنها "تعمل مثل البطانية"، فتمنع الحرارة المنبعثة من سطح الأرض من الهروب إلى الفضاء ــ وهذا هو تأثير الاحتباس الحراري. وفي الوقت نفسه، تعكس أيضاً ضوء الشمس من الفضاء بعيداً عن سطح الأرض، في تأثير تبريد. ومن المؤسف أنه حتى عندما تكون الشمس مشرقة، فإن تأثير البطانية يفوق تأثير العاكس عموماً، كما يقول باريت.
وعندما تغرب الشمس، لا مجال للتنافس. وخلال الليل، لا توجد أشعة فضائية لتعكسها خطوط التكثيف، بل الحرارة فقط التي يجب أن تبقى محاصرة. ورغم أن خطوط التكثيف غير دائمة، فإن الحرارة التي ترتد منها إلى سطح كوكبنا لا تهرب بأعجوبة بمجرد زوال العائق الأولي. فضلاً عن ذلك، هناك عدد كبير جدًا من الطائرات في السماء في أي وقت، وإذا كانت الظروف مناسبة، فمن المحتمل أن يكون هناك بالفعل خط تكثيف آخر هناك ليحل محل أي شيء تبدد.

 

كيف يمكننا حل هذه المشكلة ؟
يمكن أن تكون المناطق المشبعة بالجليد منتشرة على نطاق واسع
يقول باريت إن الخطوط الجوية التي تظهر على ارتفاعات مختلفة عبر الغلاف الجوي، لكنها غالبًا ما تكون رقيقة جدًا - مما يعني أن الطيارين يمكنهم تجنبها من خلال الطيران أعلى أو أسفل قليلاً حيث تكون الظروف مناسبة لخطوط الطيران. في كثير من الحالات، قد يستغرق الأمر تعديلًا بمقدار 1000 قدم أو نحو ذلك، "وهو ارتفاع صغير جدًا مقارنة بارتفاعات الطيران"، كما يضيف. بعبارة أخرى، يمكن أن يحدث تغيير طفيف جدًا في مسارات الطيران فرقًا كبيرًا.

يقول ستيتلر حاليًا، نحن لسنا جيدين في التنبؤ بالظروف الجوية على ارتفاع 35000 قدم. ويوضح: "لا توجد كمية كبيرة من البيانات لذلك، ولم تكن أولوية رئيسية لعلماء الأرصاد الجوية". لكن الباحثين يعملون على تحسين قدرتنا على التنبؤ بالظروف الجوية والتخطيط للرحلات الجوية وفقًا لذلك. وفي غضون ذلك، فإن الاستجابة ببساطة للظروف في الوقت الفعلي كما يفعل الطيارون حاليًا لتقليل الاضطرابات، وتعديل الارتفاع بمجرد ظهور خطوط الطيران قد يقلل بشكل كبير من التأثير العالمي، كما يقول باريت.
لقد أجريت بالفعل تجارب صغيرة النطاق لجهود التنبؤ، بما في ذلك تجربة شملت جوجل، وبريكثرو إنيرجي، وشركات طيران متعددة. ولكن هناك حاجة إلى المزيد من الاختبارات الكبيرة لفهم أفضل لكيفية التخفيف من آثار خطوط الطيران، كما يلاحظ باريت. "هذا هو التحدي التالي حقًا - دعنا نقول المجال الجوي الاسكتلندي بأكمله أو جزء كبير من مسارات المحيط الأطلسي - هذا هو المكان الذي نحتاج إلى الذهاب إليه بعد ذلك".

ومع ذلك، حتى لو تمكنا من السيطرة على خطوط الطيران، لا يزال يتعين على صناعة الطيران بذل المزيد من الجهد، كما يلاحظ ستيتلر. ويقول: "إن الحد من آثار خطوط الطيران لا ينبغي أن يحل محل أو يحل محل العمل للتخفيف من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الطيران". بعد كل شيء، إذا اختفت جميع خطوط الطيران في نفخة أخيرة، فستظل هناك عقود من الانبعاثات المتبقية التي يجب القلق بشأنها.

المصدر:
 

النشرة البريدية

الرجاء تعبئة التفاصيل ادناه لتلقي نشرتنا البريدية