Белые «хвосты», остающиеся за авиалайнерами на большой высоте, могут воздействовать на климат Земли. К 2050 году это воздействие, связанное с парниковым эффектом, вырастет втрое даже при активной борьбе за экономичность двигателей. Инверсионный след влияет на климат за счёт того, что он, по сути, представляет собой вытянутое облако, и таким образом удерживает тепло в нижних слоях атмосферы. Основной вклад в этот эффект вносит обыкновенная вода в виде кристалликов льда и пара, а углекислый газ, с которым обычно связывают глобальное потепление, здесь оказывается второстепенным фактором.Сегодня вклад всех авиаперевозок в изменение климата оценивается на уровне около 5% от общего вклада человечества. Это достаточно много для того, чтобы искать способы сделать авиацию чище и пытаться понять, как эта ситуация может поменяться в будущем. Если ориентироваться на 2050 год, то за это время может измениться и количество рейсов в целом, и перечень наиболее загруженных направлений, и парк авиалайнеров вкупе с типом используемых двигателей. Ещё одним фактором может стать появление новых видов топлива – оно может повлиять как на выбросы углекислого газа, так и на свойства инверсионного следа, ведь чем меньше в выхлопе двигателя частиц сажи, тем меньше кристаллов льда образуется в следе. Количество и размер этих частиц зависят как раз от типа топлива.Учёные смоделировали несколько разных сценариев формирования инверсионных следов. В каждой модели они просчитали количество выхлопов от самолётов и естественную циркуляцию атмосферы, причём не в статичном состоянии, а в динамике. Вычислив состояние воздушной оболочки планеты в заданный момент времени, модель отталкивалась от полученных данных и пересчитывала всё заново, давая ответ на вопрос о том, как всё поменяется спустя четверть часа. Учёные наблюдали за виртуальной атмосферой на протяжении 5 виртуальных лет, а потом переходили к модели с иными начальными условиями.Результаты моделирования указали на то, что при увеличении авиаперевозок в 4,16 раза вклад самолётов в климат за счет инверсионных следов будет выражаться показателем 159 милливатт на квадратный метр. Это значит, что к той солнечной энергии, которую сегодня получает поверхность планеты — в среднем это 341 Вт/м², нужно прибавить еще в среднем по 159 милливатт на каждый квадратный метр. При этом важно отметить, что до атмосферы от Солнца доходит в среднем 1367 Вт/м², но 3/4 этой энергии не доходит до Земли именно благодаря атмосфере.Если учесть ещё и изменение климатических условий в силу иных факторов, то цифры немного меняются: вклад самолётов вырастает до 160 мВт/м². С учётом неизбежной погрешности в прогнозировании воздушного движения к 2050 году такой разницей можно пренебречь, а вот учёт возможной экономии топлива и сокращения числа частиц сажи дает весьма ощутимое сокращение: со 160 до 137 мВт/м². Что, впрочем, всё равно гораздо выше моделирования, призванного оценить влияние авиации в 2006 году — в этом сценарии учёные получили всего 49 мВт/м². Моделировать этот сценарий исследователям пришлось потому, что прямые измерения были невозможны. Метеорологам хорошо известно и то, как менялась среднегодовая температура, и как росла концентрация углекислого газа в 2006 году, но выделить из этого эффект авиаперевозок просто так нельзя.К озвученным цифрам также надо прибавить влияние углекислого газа, источником которого служат те же авиалайнеры (выше учитывалось только влияние инверсионных следов, состоящих преимущественно из водяного пара и кристалликов льда). В 2006 году углекислый газ от самолетов давал 24 мВт/м², а в 2050-м этот показатель может увеличиться с 58 до 85 мВт/м², то есть в сумме речь идёт о значениях 245 мВт/м² или 195 мВт/м² (в оптимистичном) прогнозе против имевших место в 2006 году 73 мВт/м².Изменение энергетического баланса планеты на уровне в несколько десятых ватт на квадратный метр заметно уступает величине постоянных колебаний солнечной радиации. Высокая солнечная активность добавляет на уровне орбиты Земли около 1 ватта на метр, а эллиптичность орбиты вовсе дает колебания в 100 ватт на метр.Однако даже небольшой постоянный вклад в энергетический баланс может существенно поменять картину на фоне больших по величине, но переменных и разнонаправленных факторов. Выбросы углекислого газа в целом дают около 1,6 Вт/м² (1600 мВт/м²), однако это уже привело к увеличению средней температуры на 1°C. Вклад самолётов оказывается значимым: к 2050 году он составит больше 0,1 от всего нынешнего человеческого влияния на климат.