一项新的研究显示,在澳大利亚和新西兰起降的飞机的排放物导致大气产生最多臭氧。9月5日《环境研究快报》杂志公布的调查结果,可能对航空政策有着广泛深远影响,因为臭氧是一种强有力的温室气体,短期效应可比二氧化碳(CO2)。
美国麻省理工学院研究人员采用了全球化学物传输模型(GEOS-Chem)来研究世界范围内的臭氧敏感区,以及哪些航班产生了最多臭氧。
暖色代表飞机排放产生最多臭氧的地区。(mit.edu)
研究结果表明,索罗门群岛东部约1000公里处的太平洋,受飞机排放最为敏感。研究人员估计,在这个地区,1公斤的飞机排放物,特别是一氧化氮和二氧化氮等氮氧化物(NOx)的排放物,将导致在 一年中产生15公斤臭氧。
这个地区的敏感度比欧洲高5倍左右,比北美高3.7倍。
论文主要作者巴雷特(Steven Barrett)说:“我们的研究结果表明,最干净的大气区域对新的排放表现出最强烈的反应,在太平洋的这部份地区新的排放会导致大气相对较大的反应。
对大约83,000个航班的分析中研究人员发现,前10名产生最高臭氧的航班是从新西兰或澳大利亚起降的航班。从悉尼到孟买的航班产生最大量臭氧,一次航班就导致形成25300千克臭氧。
此外,从新西兰或澳大利亚起降的飞机通常是大型飞机,飞行时间往往很长,这意味着消耗更多的燃料和更多的氮氧化物排放。
臭氧是一种存在相对较短期的温室气体,其产生和分解在很大程度上依赖于当地大气中的化学状态,所以,其效果被认为局限于特定时间的特定区域,而不是全球范围。
权衡航班服务与气候影响
研究人员发现,10月份的航班服务比4月份航班产生多出40%的氮氧化物排放量。
巴雷特说,“就民用航空排放对大气的总体影响已经有许多研究,但就个别航班如何改变环境的研究则很少。
“敏感度最高的地方是民航增长最快的地区,在氮氧化物排放量对臭氧形成高度敏感的特定地区有可能可以通过改道飞行来显著减少航空业对气候的影响。
“当然,较长的航班会消耗更多的燃油,排放更多的二氧化碳,所以对增加飞行距离和气候影响如臭氧之间会有一个权衡。需要进一步调查来确立这种权衡的科学基础。”
臭氧主要通过裂解氮氧化物产生。航空排放的气体和颗粒位于大气中9到12公里高处。在这一区域中航空排放物对臭氧和气候的影响大于地面附近。位于大气最底层对流层中的臭氧,破坏植物吸收二氧化碳的能力,但是同温层的臭氧,则在地球表层的高空中形成一个保护层,阻挡有害的太阳辐射。 |