پژوهش تازه‌ای نشان می‌دهد دنباله‌های سفید و ماندگار پشت هواپیماها، برخلاف تصور عمومی، اغلب در آسمان صاف تشکیل نمی‌شوند. بلکه بیشتر درون ابرهای یخی طبیعی شکل می‌گیرند و این کشف می‌تواند دیدگاه ما درباره تأثیر پروازهای هوایی بر تغییرات اقلیمی را دگرگون کند.
دنباله‌های تراکمی چگونه شکل می‌گیرند؟
برای سال‌ها تمرکز تلاش‌های زیست‌محیطی بر اجتناب از لایه‌های فوق‌اشباع یخ‌زده‌ای بود که دنباله‌ها در آن‌ها شکل می‌گیرند. اما یافته‌های جدید نشان می‌دهد بیش از چهار مورد از هر پنج دنباله ماندگار در آسمان‌های کاملاً آبی پدید نمی‌آیند، بلکه درون ابرهای یخی موجود مانند ابرهای سیروس طبیعی تشکیل می‌شوند.
این کشف به این معناست که خطوط هوایی و نهادهای تنظیم‌کننده باید هنگام برنامه‌ریزی مسیرهای پروازی سازگار با اقلیم، پوشش واقعی ابرها را نیز در نظر بگیرند.
داده‌های دقیق از آسمان اطلس شمالی
محققان مجموعه‌ای بی‌نظیر از داده‌های واقعی شامل اندازه‌گیری‌های دما و رطوبت را از پروازهای تجاری بر فراز اقیانوس اطلس شمالی بین سال‌های ۲۰۱۴ تا ۲۰۲۱ گردآوری کردند. این پروازها بخشی از پروژه In-service Aircraft for a Global Observing System (IAGOS) هستند که در اروپا برای جمع‌آوری مداوم داده‌های جوی طراحی شده است.
به کمک این داده‌ها، پژوهشگران توانستند شرایط جوی دقیق شکل‌گیری دنباله‌های ماندگار را شناسایی کنند؛ از آسمان‌های پاک گرفته تا مه یخی کم‌رنگ یا ابرهای سیروس قابل‌مشاهده. نتیجه اصلی روشن است: بیش از ۸۰٪ از دنباله‌های ماندگار درون ابرهای پیش‌موجود، عمدتاً سیروس‌های طبیعی، تشکیل می‌شوند.
هزینه زیست‌محیطی دنباله‌های هواپیما
دنباله‌های تراکمی از کریستال‌های یخی حاصل از گازهای خروجی در ارتفاع ۸ تا ۱۲ کیلومتری تشکیل می‌شوند. در هوای خشک به‌سرعت محو می‌شوند، اما در هوای سرد و مرطوب گسترش یافته و به ابرهایی موسوم به دنباله‌سیروس (contrail-cirrus) تبدیل می‌شوند که ساعت‌ها باقی می‌مانند.
این ابرهای یخی بلند، همچون پتویی نازک عمل می‌کنند که نور خورشید را عبور می‌دهد اما گرمای فروسرخ زمین را به دام می‌اندازد. بنابراین اثر کلی آن‌ها معمولاً گرم‌کنندگی است، مگر زمانی که بسیار متراکم شوند و بازتاب نور خورشید بر جذب گرما غلبه کند.
بر همین اساس، یافته‌های جدید اهمیت زیادی دارند. اگر بیشتر دنباله‌های ماندگار درون ابرهای طبیعی شکل می‌گیرند، تأثیر اقلیمی آن‌ها بستگی به تغییراتی دارد که در سامانه ابری موجود ایجاد می‌کنند.
افسانه‌ها و تئوری‌های توطئه درباره «کِم‌تریل‌ها»
دنباله‌های هواپیما مدت‌هاست با عنوان «کِم‌تریل» موضوع تئوری‌های توطئه بوده‌اند. این نظریه‌ها ادعا می‌کنند که رگه‌های سفید آسمان حاصل از تراکم بخار آب نیستند، بلکه مواد شیمیایی یا بیولوژیکی عمدی‌اند که دولت‌ها یا شرکت‌ها برای کنترل آب‌وهوا یا جمعیت پخش می‌کنند.
برخی معتقدند این دنباله‌ها بخشی از پروژه‌های پنهان مهندسی اقلیم یا حتی آزمایش‌های ذهنی و زیستی هستند. با این حال، پژوهش علمی اخیر نشان می‌دهد که منشأ این خطوط صرفاً فیزیکی است و هیچ مدرکی از فعالیت‌های پنهان یا شیمیایی وجود ندارد.
درک علمی دنباله‌های ماندگار، راهی است برای مقابله با نظریه‌های غیرواقعی پیرامون «کِم‌تریل‌ها».
چگونه می‌توان مسیرهای پروازی را هوشمندانه‌تر کرد؟
پژوهشگران پیشنهاد می‌کنند به‌جای تمرکز صرف بر اجتناب از آسمان‌های صاف، باید ساختار فعلی ابرهای یخی را نیز در نظر گرفت. به گفته دکتر آندریاس پتزولد از مرکز پژوهشی Forschungszentrum Jülich، «بیشتر دنباله‌های ماندگار درون ابرهای طبیعی شکل می‌گیرند، پس مسیرهای پروازی باید بر اساس ساختار واقعی ابرها تنظیم شوند.»
با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای و پیش‌بینی‌های دقیق، می‌توان مسیرهایی طراحی کرد که واقعاً گرمایش خالص جو را کاهش دهند، نه صرفاً سوخت و زمان را هدر دهند.
آزمایش علمی در لایه‌های ابری
تیم پژوهش علاوه بر داده‌های مشاهداتی، محاسباتی برای سنجش تأثیر پرتوی دنباله‌ها در سناریوهای مختلف ابری انجام داد. نتیجه نشان داد که دنباله‌هایی که درون ابرهای ضخیم سیروس شکل می‌گیرند، تأثیر اقلیمی ناچیزی دارند.
به گفته پروفسور پیتر اشپیشتینگر از دانشگاه یوهانس گوتنبرگ ماینتس، «دنباله‌ها در ابرهای ضخیم تغییر چندانی ایجاد نمی‌کنند، اما تأثیرات پیچیده‌تر، مانند لایه‌های چندگانه از دنباله‌ها و ابرها، باید در آینده بررسی شوند.»
از داده تا تصمیم‌های هوشمند پروازی
اگر قرار است کاهش اثر دنباله‌ها در کنار کاهش انتشار CO₂ به کار رود، صنعت هوایی باید قوانین تصمیم‌گیری جدیدی تدوین کند که بر پایه داده‌های جوی و ابرها، اثر خالص اقلیمی را پیش‌بینی کند.
این مطالعه گام مهمی در این مسیر است و نشان می‌دهد بیشتر دنباله‌های ماندگار پدیده‌ای «درون‌ابری» هستند نه «آسمان‌صاف». از سوی دیگر، اجتناب کورکورانه از همه مناطق مستعد دنباله لزوماً به نفع اقلیم نیست، زیرا گاهی باعث مصرف بیشتر سوخت و افزایش انتشار CO₂ می‌شود.
گام‌های بعدی برای صنعت هوایی
به گفته پژوهشگران، دو اولویت فوری وجود دارد:
- ترکیب داده‌های شناسایی دنباله‌ها با ویژگی‌های ابر برای سنجش تغییرات اقلیمی دقیق‌تر
- آزمایش مسیرهای پروازی آگاه از ابر در مناطق محدود برای بررسی مزایای واقعی بدون افزایش خطر یا مصرف سوخت
به‌ویژه بر فراز اقیانوس اطلس شمالی که داده‌های IAGOS گسترده است، اجرای این رویکرد عملی به نظر می‌رسد.
جمع‌بندی: آسمان واقعی، نه خیالی
این پژوهش روایت ساده «دنباله‌ها فقط در آسمان صاف گرم می‌کنند» را بازتعریف می‌کند. در واقع، بیشتر دنباله‌های ماندگار درون ابرهایی شکل می‌گیرند که خودشان از پیش بر اقلیم اثر می‌گذارند. عمل به این بینش یعنی برنامه‌ریزی پروازها بر اساس آسمان واقعی، نه آسمانی که تصور می‌کنیم.
نتایج کامل این پژوهش در نشریه Nature Communications منتشر شده و حاصل همکاری دانشمندان مراکز پژوهشی Forschungszentrum Jülich، دانشگاه کلن، دانشگاه ووپرتال و دانشگاه یوهانس گوتنبرگ ماینتس است.
