Suihkukoneiden taivaalle jättämät vanat vaikuttavat lämpötiloihin

Avainsanat

alailmakehä, Andrew M. Carleton, cirruspilvet, ilmakehä, ilmakehän lämpötila, ilmakehön kosteus, ilman lämpötila, Jase Bernhardt, jääkidepilvet, lentokoneiden päästöt, lentoliikenne, lentoliikenteen vaikutus ilmakehään, suihkukoneiden päästöt, untuvapilvet

Lentoliikenteen vaikutus vuorokautisiin lämpötilaeroihin voi olla yli kolme celsiusastetta

Suihkukoneiden jälkeensä jättämät vanat vaikuttavat samoin kuin luonnolliset untuva- eli cirruspilvet – alailmakehän päivälämpötiloja viilentävästi ja yölämpötiloja kohottavasti. Kuva: Kai Aulio.

Yli 10 kilometrin korkeudella lentävien suihkukoneiden taivaalle jättämät valkoiset juovat koostuvat pienistä jääkiteistä, jotka ovat samanlaisia niin koostumukseltaan kuin vaikutuksiltaankin kuin tavanomaiset cirrus- eli untuvapilvet. Yläilmakehän jääpilvien ilmastovaikutusten tiedetään olevan kaksinaisia, sekä ilmakehää viilentäviä että lämmittäviä – olosuhteista riippuen. Korkealla maanpinnan yläpuolella oleviin jääkiteisiin osuvista auringon säteistä osa heijastuu takaisin avaruuteen, mikä luonnollisesti estää lämpöenergian pääsyä maanpinnalle. Runsaana ja pysyvänä esiintyessään cirruspilvet – ja aikaisemmin vain teorian mukaan – myös lentokoneiden jälkeensä jättämät vanat viilentävät ilmakehää. Toisaalta yöaikaan yläilmakehän pilvet estävät Maasta avaruuteen karkaavan lämpösäteilyn poistumista ilmakehästä, ja tällä ilmiöllä on puolestaan ilmakehää lämmittävä vaikutus. Aikaisemmin on teoretisoitu – ja hetkellisesti myös osoitettu – että suihkukoneiden jättämät vanat vaikuttavat samalla tavalla, mutta laajamittaista tosielämän näyttöä tästä ei ole ollut. Yhdysvalloissa kahden vuoden aikana tehdyt mittaukset osoittavat lentokonevanojen todella vaikuttavan ilmastoon untuvapilvien tavoin.

Edellytyksenä cirruspilvien tai suihkukoneiden jälkeensä jättämien vanojen syntymiselle ja pysyvyydelle ovat hyvin alhainen lämpötila sekä riittävä määrä kosteutta. Lämpötilan suhteen olosuhteet suosivat jääkiteiden muodostumista, sillä reittiliikenteen lentokoneiden normaalissa matkakorkeudessa, yli 10-kilometrin korkeudessa lämpötila on yleensä kylmempi kuin 50 pakkasastetta. Luontaisesti yläilmakehän kosteus vaihtelee, mistä osoituksena on cirruspilvien esiintymisen epäsäännöllisyys. Suihkukoneiden päästöissä on aina vesihöyryä, ja yhdistettynä ilmakehän luontaiseen kosteuteen koneiden jälkeensä jättämät vanat vaihtelevat vahvuudeltaan ja kestoltaan.

Lentoliikenteen lämpötilavaikutusten jäljille päästiin teoreettisten pohdiskelujen jälkeen syyskuun 11. päivän 2001 jälkeen, kun New Yorkiin kohdistuneen terrori-iskun jälkeen Pohjois-Amerikan mantereen itäosien ilmatila suljettiin kolmeksi vuorokaudeksi. Vertailussa aikaisempiin ja sulkutilannetta seuraavin vuorokausiin havaittiin vuorokautisten lämpötilaerojen merkittävästi muuttuneen poikkeustilan aikana. Laajamittaisia kenttätutkimuksia saatiin kuitenkin odottaa useita vuosia.

Yhdysvaltalaisen Pennsylvania State University -yliopiston tutkijat Jase Bernhardt ja Andrew M. Carleton toteavat International Journal of Climatology -tiedelehdessä julkaistussa tutkimuksessaan suihkukoneiden taivaalle jättämien vanojen tasoittavan ilmakehän alaosien vuorokaudenaikaisia lämpötilavaihteluja. Kenttätutkimuksen aluksi tutkijat etsivät Yhdysvaltain etelä- ja keskiosista toisilleen vertailukelpoiset olosuhteet, josta voidaan verrata sekä runsaasti lentokoneiden reiteille usein jääviä valkoisia vanoja/verkkoja ja hyvin vähäisen lentoliikenteen ansiosta ”puhtaana pysyviä” maisemia. Taivaasta peittävien vanojen sijaintiaja kestoaikoja analysoitiin satelliittikuvien/korkealla lentävien lentokoneiden havainnoista. Tässä tutkimuksessa suihkukoneiden jälkeensä jättämien valkoisten jääkidevanojen pysyvyyden kriteerinä oli vanan kesto ainakin neljän tunnin ajan.

Vertailuissa kävi ilmi, että suihkukoneiden taivaalle jättämien valkoisten vanojen seurauksena maanpinnan tuntumassa ilmakehän päivä- ja yölämpötilojen ero pieneni merkittävästi. Muutos johtuu päivälämpötilojen alenemisesta ja yölämpötilojen noususta vanojen vaikutuspiirissä verrattuna muuten mahdollisimman samanlaisissa ja samoihin aikoihin havainnoituihin olosuhteisiin. Ero oli USA:n eteläosissa noin 3.3 celsiusastetta (6 fahrenheit-astetta) ja keskilännen olosuhteissa vastaavasti 2.8 ^oC (5 ^oF). Erot suihkukonevanojen vaikutuspiirissä sekä niiden lähialueilla pilvettömän/vanattoman taivaan välillä olivat tilastollisesti erittäin merkitseviä.

Tutkijoiden mukaan suihkukoneiden aiheuttamien jääkidemuodostumien osuus tulisi huomioida tarkoissa sääennusteissa ja -havainnoissa alueilla, joilla lentoliikenne on vilkasta (International Journal of Climatology, http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/joc.4303/abstract