Hvordan varmt vejr og klimaændringer påvirker flyselskaber

Varmt vejr har tvunget snesevis af kommercielle flyvninger til at blive aflyst i lufthavne i sydvest denne sommer. Denne flyveforstyrrende varme er et advarselsskilt. Klimaændringer forventes at få vidtrækkende konsekvenser-herunder stigning i havoverfladen ved oversvømmelse af byer og skiftende vejrmønstre, der forårsager langsigtede fald i landbrugsudbyttet. Og der er tegn på, at det begynder at påvirke kommercielle flys startpræstationer, med potentielle virkninger på flyselskabernes omkostninger.

Nationale og globale transportsystemer og den økonomiske aktivitet, de understøtter, er optimeret til det klima, det hele udviklede sig i:Maskiner er designet til at fungere i fælles temperaturområder, logistiske planer afhænger af historiske vejrmønstre, og kystnære landudvikling er baseret på kendte oversvømmelseszoner. I luftfartssektoren, lufthavne og fly er designet til de historisk oplevede vejrforhold. Fordi klimaet ændrer sig, selv grundlæggende infrastrukturelementer som lufthavne og vigtige økonomiske sektorer som lufttransport skal muligvis redesignes og genopbygges.

Da forskere fokuserede på virkningerne af klimaændringer og ekstremt vejr på det menneskelige samfund og naturlige økosystemer rundt om i verden, vores forskning har kvantificeret, hvordan ekstrem varme forbundet med vores opvarmningsklima kan påvirke flyvninger rundt om i verden. Vi har fundet ud af, at større lufthavne fra New York til Dubai til Bangkok vil se hyppigere begrænsninger i startvægten i de kommende årtier på grund af stadig mere almindelige varme temperaturer.

Klimaændringer flyvninger

Der er solid dokumentation for, at ekstreme hændelser som hedebølger og kystoversvømmelser sker med større frekvens og intensitet end for bare et par årtier siden. Og hvis vi ikke formindsker drivhusgasemissionerne betydeligt i de næste årtier, frekvensen og intensiteten af ​​disse ekstremer forventes at stige dramatisk.

Virkningerne på luftfarten kan være udbredt. Mange lufthavne er bygget nær havets overflade, sætte dem i fare for hyppigere oversvømmelser, når oceanerne stiger. Frekvensen og intensiteten af ​​luftturbulens kan stige i nogle regioner på grund af forstærkning af store højder. Stærkere vind ville tvinge flyselskaber og piloter til at ændre flyvningslængder og ruteføringer, potentielt stigende brændstofforbrug.

De varme-relaterede Phoenix-flyaflysninger i juli skete i det mindste delvist, fordi flyselskabers driftshåndbøger ikke indeholdt oplysninger om temperaturer over 118 grader Fahrenheit-fordi den slags varme historisk set er ualmindelig. Det er endnu et eksempel på, hvordan procedurer muligvis skal opdateres for at tilpasse sig et varmere klima.

Flyver i varmen

Høje lufttemperaturer påvirker fysikken i, hvordan fly flyver, hvilket betyder, at flyets startpræstationer kan blive forringet på varme dage. Mængden af ​​løft, som en flyvinge genererer, påvirkes af luftens tæthed. Lufttætheden afhænger igen mest af lufttemperatur og højde; højere temperaturer og højere højder reducerer begge tætheden.

Jo lavere lufttæthed, jo hurtigere et fly skal rejse for at producere nok lift til at lette. Det kræver mere landingsbane for at nå en højere hastighed, og afhængigt af hvor lang lufthavnens landingsbane er, nogle fly kan risikere at løbe tør for rum, før de når tilstrækkelig hastighed. Når dette sker, den eneste umiddelbare mulighed er at reducere flyets vægt for at sænke den nødvendige starthastighed - ved at fjerne passagerer, bagage og last. Dette kaldes en vægtbegrænsning.

Vægtbegrænsninger sker nu, især på varme steder som Phoenix og Dubai og i lufthavne med korte landingsbaner som New Yorks LaGuardia og Washington, D.C.'s Reagan National, men vores forskning tyder på, at de kan blive meget mere almindelige i fremtiden.

Globale temperaturer har været støt stigende i årtier, og de vil næsten helt sikkert fortsætte med at gøre det. I nogle regioner, der er tegn på, at de varmeste temperaturer kan stige hurtigere end gennemsnittet, yderligere stabling af dækket til fordel for ekstrem varme. Disse varmere temperaturer vil reducere lufttætheden og gøre det meget mere sandsynligt, at vægtbegrænsninger er nødvendige for flyvninger, der starter i løbet af de varmeste dele af dagen.

Frekvensen og størrelsen af ​​vægtbegrænsninger forventes at stige - nogle steder, antallet af dage, der kræver mindst en vis vægtbegrænsning for visse fly, kan fordobles eller tredobles, måske dækker 50 eller flere dage om året.

Tilpasningens økonomi

På de mest berørte flyvninger, mængden af ​​gods, passagerer og brændstof, der skal fjernes for at tillade start, vil normalt være små - mellem 0,5 procent og 4 procent af den samlede belastning. Det betyder færre betalende kunder på fly, og mindre last om bord. Når disse begrænsninger tilføjer sig på tværs af det globale lufttransportsystem, omkostningerne kan være betydelige.

At transportere kun en brøkdel af en procent færre passagerer eller mindre gods kan tilføre op til millioner af dollars i tabt omsætning for et flyselskab over mange års drift. Det gør selv små vægtbegrænsninger til en bekymring i en så stærkt konkurrencedygtig og optimeret industri. Disse grænser kan uforholdsmæssigt påvirke langdistanceflyvninger, som kræver store brændstofbelastninger og ofte starter nær deres maksimale vægt.

Der er måder, hvorpå flyselskaber kan afbøde stigende vægtbegrænsninger. Det mest mulige er at omlægge nogle flyvninger til køligere timer på dagen - selvom lufttrafikken stiger og mange lufthavne allerede opererer tæt på kapacitet, dette kan vise sig svært.

En anden potentiel løsning er at bygge længere landingsbaner. Men det er ikke altid muligt:​​Nogle lufthavne, ligesom New Yorks LaGuardia, er på kystlinjer eller i tætte bymiljøer. Selv hvor en længere bane teknisk er mulig, At købe jorden og udvide en lufthavns fysiske område kan være dyrt og politisk svært.

Fly kunne optimeres til start ydeevne, men redesign af fly er ekstremt dyrt og kan tage årtier. Producenter arbejder altid på at bygge fly, der er lettere og mere brændstofeffektive. I fremtiden, disse effektivitetsforbedringer vil være nødvendige bare for at opretholde dagens ydeevne.

Bredere konsekvenser

Disse ændringer er blot eksempler på de utallige procedurer, processer og udstyrskrav, der skal justeres for et klima i forandring. Selv hvis disse tilpasninger er vellykkede, de vil kræve kræfter og penge at opnå.

Mange sektorer i økonomien, herunder luftfartsindustrien, har endnu ikke alvorligt overvejet virkningerne af klimaændringer. Jo før, jo bedre:Både lufthavnskonstruktion og flydesign tager årtier, og har varige virkninger. Dagens nyeste fly kan godt flyve om 40 eller 50 år, og deres udskiftninger bliver designet nu. De tidligere klimapåvirkninger forstås og værdsættes, de mere effektive og billigere tilpasninger kan være. Disse tilpasninger kan endda omfatte innovative måder at dramatisk reducere klimaforandrende emissioner på tværs af luftfartssektoren, hvilket ville hjælpe med at reducere problemet og samtidig reagere på det.

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på The Conversation. Læs den originale artikel.