يحدث التأثير البيئي للطيران لأن محركات الطائرات تنبعث منها الحرارة والضوضاء والجسيمات والغازات التي تسهم في تغير المناخ والتعتيم العالمي. تصدر الطائرات جزيئات وغازات مثل ثاني أكسيد الكربون (CO2) وبخار الماء والهيدروكربونات وأول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين وأكاسيد الكبريت والرصاص والكربون الأسود الذي يتفاعل فيما بينها ومع الغلاف الجوي.

على الرغم من تخفيضات الانبعاثات من السيارات والمحركات التوربينية والمحركات التوربينية الأكثر كفاءة في استهلاك الوقود والأقل تلويثًا ، يساهم النمو السريع في السفر الجوي في السنوات الماضية في زيادة إجمالي التلوث المنسوب إلى الطيران. من عام 1992 إلى عام 2005 ، زادت مسافات الركاب بنسبة 5.2 ٪ سنويا. وفي الاتحاد الأوروبي ، زادت انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من الطيران بنسبة 87٪ بين عامي 1990 و 2006.

تظهر الأبحاث الشاملة أنه على الرغم من ابتكارات الكفاءة المتوقعة في هياكل الطائرات والمحركات والديناميكا الهوائية وعمليات الطيران ، فلا تلوح في الأفق نهاية ، بعد عقود عديدة ، للنمو السريع في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من السفر الجوي والشحن الجوي ، بسبب النمو المستمر المتوقع في الهواء السفر. ويرجع ذلك إلى أن انبعاثات الطيران الدولي قد أفلتت من التنظيم الدولي حتى انعقاد مؤتمر الايكاو الذي يجرى كل ثلاث سنوات في أكتوبر / تشرين الأول 2016 المتفق عليه بشأن مخطط تعويضات CORSIA ، وبسبب عدم وجود ضرائب على وقود الطيران في جميع أنحاء العالم ، أصبحت الأسعار المنخفضة أكثر تواتراً من خلاف ذلك ، مما يعطي تنافسية ميزة على وسائط النقل الأخرى. ما لم يتم وضع قيود السوق ، فإن هذا النمو في انبعاثات الطيران سيؤدي إلى انبعاثات القطاع التي تصل إلى جميع أو تقريبا كل ميزانية الانبعاثات العالمية السنوية لثاني أكسيد الكربون بحلول منتصف القرن ، إذا كان سيجري تغيير المناخ إلى زيادة في درجة الحرارة 2 درجة مئوية أو أقل.

هناك جدل مستمر حول فرض ضرائب محتملة على السفر الجوي وإدراج الطيران في نظام تداول الانبعاثات ، بهدف التأكد من أن مجموع تكاليف الطيران الخارجية قد تم أخذها في الاعتبار.

الضوضاء
وترى مجموعات الدفاع أن ضجيج الطائرات يصعب للغاية جذب الانتباه واتخاذ إجراءات بشأنه. وتتمثل القضايا الأساسية في زيادة حركة المرور في المطارات الكبيرة وزيادة المطارات في المطارات الأصغر والإقليمية. طورت سلطات الطيران وشركات الطيران إجراءات نهج النسب المستمر لتقليل أثر الضوضاء. معايير الضوضاء الحالية المطبقة منذ عام 2014 هي FAA Stage 4 و (ما يعادلها) EASA Chapter 4. وتقتصر الطائرات ذات المعايير المنخفضة على نافذة زمنية أو ، في العديد من المطارات ، تم حظرها بالكامل. سوف تصبح المرحلة الخامسة فعالة بين 2017-2020. ويأخذ التقدير الكمي ومقارنة تأثيرات الضوضاء لكل مسافة من المقعد في الاعتبار أن الضوضاء الصادرة عن مستويات الرحلات لا تصل عادة إلى سطح الأرض (على عكس النقل السطحي) ولكنها مركزة على المطارات وقربها.

تلوث المياه
يمكن للمطارات أن تولد تلوثًا كبيرًا في المياه بسبب استخدامها الواسع ومناولة وقود الطائرات ومواد التشحيم والمواد الكيميائية الأخرى. تقوم المطارات بتركيب هياكل التحكم في الانسكاب والمعدات ذات الصلة (مثل شاحنات التفريغ ، والسواتر المحمولة ، والممتصات) لمنع الانسكابات الكيميائية ، وتخفيف آثار الانسكابات التي تحدث.

في المناخات الباردة ، يمكن أن يتسبب استخدام سوائل التذويب أيضًا في تلوث المياه ، حيث أن معظم السوائل المطبقة على الطائرات تقع بعد ذلك على الأرض ويمكن نقلها عن طريق جريان مياه الأمطار إلى مجاري المياه والأنهار أو المياه الساحلية المجاورة .:011 الخطوط الجوية تستخدم سوائل التذويب على أساس جلايكول الإثيلين أو البروبيلين غليكول كعنصر نشط.: 4

ومن المعروف أن جلايكول الإثيلين والبروبيلين غليكول تمارسان مستويات عالية من الطلب على الأوكسيجين الكيميائي الحيوي (BOD) أثناء التحلل في المياه السطحية. هذه العملية يمكن أن تؤثر سلبا على الحياة المائية من خلال استهلاك الأكسجين الذي تحتاجه الكائنات الحية المائية من أجل البقاء. تستهلك كميات كبيرة من الأكسجين المذاب (DO) في عمود الماء عندما تتحلل الكائنات الميكروبية بروبلين غليكول.: 2 – 23

تعتبر مستويات الأوكسجين الذائبة الكافية في المياه السطحية ضرورية لبقاء الأسماك واللافقاريات الضخمة والكائنات المائية الأخرى. إذا انخفضت تركيزات الأكسجين إلى ما دون مستوى أدنى ، فإن الكائنات الحية تهاجر ، إذا كانت قادرة وممكنة ، إلى مناطق ذات مستويات أكسجين أعلى أو تموت في النهاية. هذا التأثير يمكن أن يقلل بشكل كبير من كمية الموائل المائية القابلة للاستخدام. يمكن أن تؤدي التخفيضات في مستويات DO إلى تقليل أو القضاء على مجموعات التغذية السفلية ، أو تهيئة الظروف التي تفضل حدوث تغيير في صورة الأنواع الخاصة بالمجتمع ، أو تغيير التفاعلات الحرجة عبر الويب.

جودة الهواء
انبعاثات الجسيمات
تنبعث جسيمات متناهية الصغر (UFP) بواسطة محركات الطائرات أثناء العمليات القريبة من السطح بما في ذلك سيارات الأجرة ، والإقلاع ، والتسلق ، والنزول ، والهبوط ، وكذلك التباطؤ عند البوابات وعلى الممرات. تتضمن المصادر الأخرى للأحزمة UFP معدات الدعم الأرضي التي تعمل حول المناطق الطرفية. في عام 2014 ، وجدت دراسة لجودة الهواء أن المنطقة تأثرت بجزيئات متناهية الصغر من الإقلاع والهبوط في اتجاه الريح في مطار لوس أنجلوس الدولي ليكون أكبر بكثير مما كان يعتقد من قبل. تكون انبعاثات UFP النموذجية أثناء الإقلاع حسب ترتيب الجسيمات 1015-1017 المنبعثة لكل كيلوغرام من الوقود المحترق. وانبعاثات جسيمات السناج غير المتطايرة هي 1014-1016 جسيمة لكل كيلوغرام من الوقود على أساس عدد و 0.1-1 غرام لكل كيلو غرام من الوقود على أساس الكتلة ، تبعا لخصائص المحرك والوقود.

انبعاثات الرصاص
حوالي 167000 طائرة بمحرك المكبس – حوالي ثلاثة أرباع الطائرات الخاصة في الولايات المتحدة – تطلق الرصاص (Pb) في الهواء بسبب وقود الطائرات المحتوي على الرصاص. من عام 1970 إلى عام 2007 ، أصدرت طائرات الطيران العامة نحو 34000 طن من الرصاص في الغلاف الجوي وفقا لوكالة حماية البيئة. من المعروف أن الرصاص هو تهديد بيئي خطير من قبل إدارة الطيران الفيدرالية في حالة استنشاقه أو ابتلاعه مما يؤدي إلى آثار ضارة على الجهاز العصبي وخلايا الدم الحمراء وأجهزة القلب والأوعية الدموية والجهاز المناعي مع الرضع والأطفال الصغار الذين لديهم حساسية خاصة لمستويات الرصاص المنخفضة ، المساهمة في مشاكل السلوك والتعلم ، وانخفاض معدل الذكاء والتوحد.

تعرض للاشعاع
ويبلغ عدد المسافرين وطواقم الطائرات النفاثة التي يبلغ ارتفاعها 12 كيلومتراً (39 قدماً) ، ما لا يقل عن 10 أضعاف جرعات الأشعة الكونية التي يتلقاها الناس في مستوى سطح البحر. كل بضع سنوات ، تسمح عاصفة مغنطيسية أرضية لحدث جسيم شمسي بالوصول إلى ارتفاعات طائرة. والطائرات التي تطير بطرق قطبية بالقرب من القطبين المغنطيسي الأرضي معرضة بشكل خاص للخطر.

استخدام الأرض للبنية التحتية
تستولي مباني المطار ، والممرات والممرات على جزء من نظامنا البيئي. ومع ذلك ، فإن معظم حركة الطائرات يتم وضعها في الهواء على ارتفاع عالٍ وبعيدًا عن التفاعل المباشر مع الطبيعة الحساسة أو الكشف البشري. هذا يعارض الطرق والسكك الحديدية والقنوات التي تعتبر مهمة جدا في استخدام المنطقة وتقسيم البنى الإيكولوجية في حين أن هناك حاجة للنقل السطحي لأميال عديدة مثل المسافة المقطوعة.

تغير المناخ
مثل جميع الأنشطة البشرية التي تنطوي على الاحتراق ، فإن معظم أشكال إطلاق ثاني أكسيد الكربون (CO2) وغيرها من غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي للأرض ، تسهم في تسارع الاحترار العالمي (وفي حالة ثاني أكسيد الكربون) تحمض المحيطات. يتم تسليط الضوء على هذه المخاوف من خلال الحجم الحالي للطيران التجاري ومعدل نموه. على الصعيد العالمي ، يتنقل حوالي 8.3 مليون شخص يومياً (3 مليارات مقعد في السنة) ، أي ضعف العدد الإجمالي في عام 1999. وحرّكت شركات الطيران الأمريكية وحدها حوالي 16.2 مليار غالون من الوقود خلال الإثني عشر شهراً بين أكتوبر 2013 وسبتمبر 2014.

بالإضافة إلى ثاني أكسيد الكربون الذي تطلقه معظم الطائرات أثناء تحليقها للوقود مثل Jet-A (طائرة توربينية) أو Avgas (طائرة مكبس) ، تساهم صناعة الطيران أيضًا في انبعاث غازات الدفيئة من مركبات المطار الأرضي وتلك التي يستخدمها الركاب و الموظفين للوصول إلى المطارات ، وكذلك من خلال الانبعاثات الناتجة عن إنتاج الطاقة المستخدمة في مباني المطارات ، وصناعة الطائرات وبناء البنية التحتية للمطار.

في حين أن انبعاث غازات الدفيئة الرئيسية من الطائرات التي تعمل بالطاقة أثناء الطيران هو ثاني أكسيد الكربون ، قد تشمل الانبعاثات الأخرى أكسيد النيتريك وثاني أكسيد النيتروجين (معًا يطلق عليه أكاسيد النيتروجين أو أكاسيد النتروجين) ، وبخار الماء والجسيمات (جزيئات السناج والكبريتات) ، وأكاسيد الكبريت ، وأول أكسيد الكربون ( التي تترابط مع الأكسجين لتصبح CO2 فورًا عند إطلاقها ، وتحرق الهيدروكربونات بشكل غير كامل ، و tetraethyllead (طائرة مكبس فقط) ، والجذور مثل hydroxyl ، اعتمادًا على نوع الطائرة المستخدمة. عامل ترجيح الانبعاثات (EWFs) ، أي العامل الذي ينبغي من خلاله ضرب انبعاثات ثاني أكسيد الكربون للطيران للحصول على انبعاثات مكافئ ثاني أكسيد الكربون في ظروف المتوسط ​​السنوي للأساطيل في المدى 1.3-2.9.

الآليات والآثار المتراكمة للطيران على المناخ
في عام 1999 ، قدرت مساهمة الطيران المدني أثناء الطيران إلى انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية بنحو 2 ٪. ومع ذلك ، ففي حالة الطائرات ذات الارتفاعات العالية التي تطير في كثير من الأحيان بالقرب من أو في الستراتوسفير ، قد تؤدي الآثار غير الحساسة لارتفاع ثاني أكسيد الكربون إلى زيادة التأثير الكلي على تغير المناخ الذي يحدثه الإنسان (وهو من صنع الإنسان) بدرجة كبيرة. تقرير عام 2007 من معهد التغيير البيئي / جامعة أكسفورد يفترض نطاقًا أقرب إلى 4٪ من الأثر التراكمي. تساهم طائرات الطيران دون الصوتي في تغير المناخ بأربع طرق:

ثاني أكسيد الكربون (CO2)
إن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من الطائرات أثناء الطيران هي أهم وأهم عنصر في مساهمة الطيران الإجمالية في تغير المناخ. ويعتقد حاليا أن مستوى وتأثيرات انبعاثات ثاني أكسيد الكربون هي نفسها على نطاق واسع بغض النظر عن الارتفاع (أي أنها لها نفس التأثيرات الجوية مثل الانبعاثات الأرضية). في عام 1992 ، قدرت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من الطائرات بحوالي 2٪ من جميع الانبعاثات البشرية المنشأ ، وفي ذلك العام كان تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي المنسوب إلى الطيران حوالي 1٪ من مجموع الزيادة البشرية المنشأ منذ الثورة الصناعية ، بعد أن تراكمت في المقام الأول على خلال ال 50 سنة الماضية

أكاسيد النيتروجين (NOx)
في الارتفاعات العالية التي ترفعها الطائرات النفاثة الكبيرة حول التروبوبوز ، تكون انبعاثات أكاسيد النيتروجين فعالة بشكل خاص في تشكيل الأوزون (O3) في طبقة التروبوسفير العليا. ارتفاع انبعاثات أكاسيد النيتروجين (8-13 كم) يؤدي إلى تركيزات أكبر من O3 من انبعاثات أكاسيد النيتروجين السطحية ، وهذا بدوره له تأثير احترار عالمي أكبر. تأثير تركيزات O3 هي إقليمية ومحلية (في مقابل انبعاثات CO2 ، وهي عالمية).

كما تقلل انبعاثات أكاسيد النيتروجين من مستويات الميثان المحيطة ، وهي غاز آخر من غازات الدفيئة ، مما يؤدي إلى تأثير تبريد المناخ. لكن هذا التأثير لا يعوض تأثير تشكيل O3 لانبعاثات NOx. ويعتقد الآن أن انبعاثات الكبريت وانبعاثات المياه في طبقة الستراتوسفير تميل إلى استنزاف O3 ، لتعوض جزئياً زيادات O3 التي يسببها أكسيد النتروجين. هذه التأثيرات لم يتم قياسها كميا. لا تنطبق هذه المشكلة على الطائرات التي تحلق في طبقة التروبوسفير ، مثل الطائرات الخفيفة أو العديد من طائرات المسافرين.

بخار الماء (H2O) ، والكولاج
أحد منتجات حرق الهيدروكربونات في الأكسجين هو بخار الماء ، وهو غاز دفيئة. يتكثف بخار الماء الناتج عن محركات الطائرات على ارتفاعات عالية ، تحت ظروف جوية معينة ، إلى قطرات لتكوين مسارات تكثيف أو نفاثات. المظاهر هي عبارة عن سُحُب خط مرئية تتشكل في جو بارد ورطب ، ويُعتقد أنها لها تأثير الاحترار العالمي (على الرغم من كونها أقل أهمية من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون أو التأثيرات الناجمة عن NOx). إن هذه المواد غير شائعة (على الرغم من أنها ليست نادرة الحدوث) من الطائرات ذات الارتفاعات المنخفضة ، أو من الطائرات أو الطائرات الجيرانية التي تحركها المروحة.

وقد لوحظت الغيوم المتطايرة بعد التطور المستمر للتكوّنات ، وتبين أن لها تأثير الاحترار العالمي فوق وتكوين تشكيل الكونتريل وحده. هناك درجة من عدم اليقين العلمي حول مساهمة تكوّن الغمامة المتلألئة والمعروفة للاحترار العالمي ومحاولات تقدير مساهمة تغير المناخ الإجمالية للطيران لا تميل إلى تضمين تأثيرها على تحسين سحابة السحاب. ومع ذلك ، وجدت دراسة عام 2015 أن الغيوم الاصطناعية الناجمة عن “تفشي” الكونتريل تقلل الفرق بين درجات الحرارة في النهار والليل. وينخفض ​​الأول ويزداد الأخير ، مقارنة بدرجات الحرارة في اليوم السابق واليوم التالي لمثل هذه الفاشيات. وفي الأيام التي شهدت تفشي المرض ، انخفض فرق درجة الحرارة في النهار / الليل بنحو 6 درجة مئوية في الجنوب الأمريكي و 5 درجة فهرنهايت في الغرب الأوسط.

الجسيمات
أقل أهمية على أساس الكتلة هو إطلاق جزيئات السناج والكبريتات. السخام يمتص الحرارة وله تأثير الاحتباس الحراري. جسيمات الكبريتات تعكس الإشعاع ولها تأثير تبريد صغير. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للجزيئات أن تؤثر على تكوين وخصائص السحب ، بما في ذلك كل من الأغطية على شكل خط والسحب الرقيقة التي تحدث بشكل طبيعي. إن تأثير “انتشار المظاهر وسحب السحب المتسلسلة التي تتطور منها – والمعروف بشكل جماعي باسم” cirrus contrail – له تأثير إشعاعي أكبر اليوم من جميع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون للطيران منذ أول رحلة طيران تعمل بالطاقة “. من الجسيمات المنبعثة من محركات الطائرات ، ويعتقد أن جزيئات السخام هي الأكثر أهمية لتكوين contrail لأنها كبيرة بما يكفي لتكون بمثابة نواة التكثيف لبخار الماء. جميع الطائرات التي تعمل بالاحتراق ستطلق بعض السخام. على الرغم من أن الدراسات الحديثة تشير إلى أن تقليل المحتوى العطري للوقود النفاث يقلل من كمية السخام المنتجة.

انبعاثات غازات الدفيئة لكل كيلومتر من الركاب

انبعاثات متوسطة
تختلف انبعاثات طائرات الركاب لكل كيلومتر مسافر على نطاق واسع بسبب عوامل مختلفة مثل حجم الطائرة ونوعها والارتفاع والنسبة المئوية لسعة الركاب أو الشحن لطائرة معينة ، ومسافة الرحلة وعدد محطات التوقف في الطريق. كذلك ، فإن تأثير كمية معينة من الانبعاثات على المناخ (التأثير الإشعاعي) يكون أكبر عند الارتفاعات الأعلى: انظر أدناه. بعض الأرقام التمثيلية لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون يتم توفيرها من خلال مسح LIPASTO لمعدل الانبعاثات المباشرة (غير مسؤولة عن التأثيرات الإشعاعية على ارتفاعات عالية) للطائرات التي يتم التعبير عنها كمكافئ لثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون لكل كيلومتر مسافر:

المحلي ، مسافة قصيرة ، أقل من 463 كم (288 ميل): 257 جم / كم CO2 أو 259 غ / كم (14.7 أوقية / ميل) CO2e
المحلي ، لمسافات طويلة ، أكبر من 463 كم (288 ميل): 177 غرامًا / كم CO2 أو 178 غ / كم (10.1 أوقية / ميل) CO2e
الرحلات الطويلة: 113 غ / كم CO2 أو 114 غ / كم (6.5 أوقية / ميل) CO2e
تشبه هذه الانبعاثات سيارة بأربعة مقاعد مع شخص واحد على متنها ؛ ومع ذلك ، غالبًا ما تغطي الرحلات الجوية مسافات أطول من تلك التي ستضطلع بها السيارة ، وبالتالي فإن إجمالي الانبعاثات أعلى بكثير. بالنسبة إلى وجهة النظر ، لكل مسافر ، فإن رحلة ذهاب وعودة من نيويورك إلى لوس أنجلوس ذهابًا وإيابًا على المستوى الاقتصادي تنتج حوالي 715 كجمًا (1574 رطل) من ثاني أكسيد الكربون (ولكنها تعادل 1،917 كيلوغرامًا (4230 رطلاً) من ثاني أكسيد الكربون عندما يكون تأثير “التأثيرات المناخية” المرتفع مأخوذ فى الإعتبار). ضمن فئات الرحلات الجوية أعلاه ، تكون الانبعاثات من الرحلات الجوية المجدولة أعلى بشكل كبير من رحلات الطائرات النفاثة المروحية أو المستأجرة. ينشأ حوالي 60٪ من انبعاثات الطيران من الرحلات الجوية الدولية ، ولا يشمل بروتوكول كيوتو هذه الأهداف وأهداف خفض الانبعاثات. ومع ذلك ، في تطور أحدث:

وصدقت الذراع الجوية للأمم المتحدة بأغلبية ساحقة على اتفاق الخميس (06 يونيو 2016) للسيطرة على انبعاثات الاحترار العالمي من رحلات شركات الطيران الدولية ، وهو أول اتفاق بشأن تغير المناخ يضع حدودا عالمية على صناعة واحدة. الاتفاق الذي تبنته منظمة الطيران المدني الدولي بأغلبية 191 دولة في اجتماع عُقد في مونتريال ، يحدد انبعاثات الكربون في شركات الطيران في عام 2020 باعتبارها الحد الأعلى لما يُسمَح به لشركات الطيران.

أرقام من الخطوط الجوية البريطانية تشير إلى انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من 100 جرام لكل مسافر كيلومتر للطائرات النفاثة الكبيرة (الرقم الذي لا يفسر لإنتاج الملوثات أو مسارات التكثيف الأخرى).

الانبعاثات حسب فئة الركاب ، وتأثيرات تكوين المقاعد
في عام 2013 ، نشر البنك الدولي دراسة حول تأثير انبعاثات ثاني أكسيد الكربون على سفر موظفيها في درجة رجال الأعمال أو الدرجة الأولى ، مقابل استخدام الدرجة الاقتصادية. وكان من بين العوامل التي تم بحثها أن هذه الطبقات الممتازة تحل محل مقاعد اقتصادية أكثر نسبيًا لنفس سعة المساحة الإجمالية للطائرة ، وما يرتبط بها من عوامل الحمولة المختلفة وعوامل الوزن. لم يتم حساب ذلك في طرق محاسبة الكربون القياسية السابقة. وخلصت الدراسة إلى أنه عند النظر في متوسط ​​عوامل الحمولة (نسبة المقاعد المشغولة) في كل من صفوف المقاعد ، فإن آثار الكربون في درجة رجال الأعمال والدرجة الأولى أعلى ثلاث مرات وأربع مرات من الدرجة الاقتصادية. تلاحظ مقالة ذات صلة من المجلس الدولي للنقل النظيف فيما يتعلق بتأثيرات تكوين المقاعد على انبعاثات الكربون التي:

يتم تسويق طائرة A380 على أنها “عملاق أخضر” وأحد أكثر الطائرات تطوراً من الناحية البيئية. لكن هذا الدوران يعتمد على تكوين الطائرات ذات السعة القصوى ، أو حوالي 850 راكبًا اقتصاديًا. في الواقع ، تمتلك طائرة A380 النموذجية 525 مقعدًا. أداءه في الوقود مشابه لأداء الطائرة B747-400 ER وحتى 15٪ أسوأ من B777-300ER على أساس ميل المسافرين (محسوبًا باستخدام Piano-5 على متن رحلة جوية من AUH إلى LHR ، بافتراض حمولة الركاب بنسبة 80٪ عامل ، وأعداد مقاعد أسطول الخدمة داخل الخدمة).

إجمالي تأثيرات المناخ
في محاولة لتجميع وتقدير التأثير الإجمالي للمناخ على انبعاثات الطائرات ، قدرت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) أن إجمالي التأثير المناخي في مجال الطيران هو ما يعادل 2 إلى 4 أضعاف انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المباشرة وحدها (باستثناء التأثيرات المحتملة للسحب السحابية). التعزيز). يتم قياس هذا على أنه التأثير الإشعاعي. في حين أن هناك عدم يقين بشأن المستوى الدقيق لتأثير أكاسيد النيتروجين وبخار الماء ، فقد قبلت الحكومات وجهة النظر العلمية الواسعة بأن لها تأثيرًا. على الصعيد العالمي في عام 2005 ، ساهم الطيران “ربما بقدر 4.9 ٪ من التأثير الإشعاعي”. أكدت بيانات سياسة حكومة المملكة المتحدة على الحاجة إلى الطيران لمعالجة آثاره الكلية لتغير المناخ وليس مجرد تأثير ثاني أكسيد الكربون.

وقد قدرت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ أن الطيران مسؤول عن حوالي 3.5٪ من تغير المناخ البشري المنشأ ، وهو رقم يشمل الآثار الناجمة عن ثاني أكسيد الكربون وغير CO2. أنتجت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ سيناريوهات لتقدير ما يمكن أن يكون عليه هذا الرقم في عام 2050. وتتمثل تقديرات الحالة المركزية في أن مساهمة الطيران يمكن أن تنمو إلى 5٪ من إجمالي المساهمة بحلول عام 2050 إذا لم يتم اتخاذ إجراء لمعالجة هذه الانبعاثات ، على الرغم من أن أعلى سيناريو هو 15٪. . وعلاوة على ذلك ، إذا حققت صناعات أخرى تخفيضات كبيرة في انبعاثات غازات الدفيئة الخاصة بها ، فإن حصة الطيران كنسبة من الانبعاثات المتبقية يمكن أن ترتفع أيضاً.

مستويات الانبعاثات المستقبلية
على الرغم من وجود تحسينات كبيرة في كفاءة الوقود من خلال تكنولوجيا الطائرات والإدارة التشغيلية كما هو موضح هنا ، إلا أن هذه التحسينات يتم تجاوزها باستمرار بسبب الزيادة في حجم الحركة الجوية.

يجد تقرير صدر في كانون الأول / ديسمبر 2015 أن الطائرات يمكن أن تولد 43 غيغا طن من تلوث الكربون حتى عام 2050 ، وتستهلك ما يقرب من 5 ٪ من الميزانية المناخية العالمية المتبقية. بدون تنظيم ، قد تنخفض انبعاثات الطيران العالمية ثلاث مرات بحلول منتصف القرن ، ويمكن أن تصدر أكثر من 3 جيغا طن من الكربون سنوياً في ظل سيناريو النمو المعتاد المرتفع. فشلت الجهود المبذولة لتحقيق انبعاثات الطيران في إطار اتفاق عالمي فعال إلى حد كبير حتى الآن ، على الرغم من وجود عدد من التحسينات التكنولوجية والتشغيلية المعروضة.

الزيادات المستمرة في السفر والشحن
من عام 1992 إلى عام 2005 ، زادت مسافات الركاب بنسبة 5.2 ٪ سنويا ، حتى مع اضطرابات 11 سبتمبر وحربين كبيرتين. منذ بداية الركود الحالي:

خلال الأرباع الثلاثة الأولى من عام 2010 ، توسعت أسواق السفر الجوي بمعدل سنوي يقترب من 10 ٪. يشبه هذا المعدل الذي شهدناه في التوسع السريع قبل الركود. وتعني نتائج نوفمبر أن معدل النمو السنوي حتى الآن في الربع الرابع يعود إلى حوالي 6٪. لكن هذا لا يزال يتماشى مع معدلات حركة المرور على المدى الطويل التي تمت رؤيتها تاريخياً. ويبلغ مستوى السفر الجوي الدولي الآن 4٪ أعلى من ذروة ما قبل الركود في أوائل عام 2008 ، ويبدو أن التوسع الحالي سيستمر.

بلغ الشحن الجوي نقطة عالية جديدة في مايو (2010) ، ولكن بعد انتهاء نشاط إعادة تخزين المخزون ، تراجعت أحجام التداول لتستقر عند مستوى مماثل قبل بداية الركود. وحتى مع ذلك ، فإن هذا يعني زيادة في الشحن الجوي خلال عام 2010 بنسبة تتراوح من 5 إلى 6٪ على أساس سنوي – بالقرب من الاتجاه التاريخي. مع إزالة حافز نشاط إعادة تخزين المخزون ، فإن الطلب المتزايد على الشحن الجوي سيقوده طلب المستهلك النهائي على السلع التي تستخدم سلسلة توريد النقل الجوي. … لا تعني نهاية دورة المخزون نهاية توسيع الحجم ولكن الأسواق تدخل مرحلة نمو أبطأ.

نطاق للتحسين

كفاءة الطائرات
في حين أن الطائرات النفاثة النموذجية المتأخرة هي أكثر كفاءة في استهلاك الوقود (وبالتالي تنبعث منها كمية أقل من ثاني أكسيد الكربون على وجه الخصوص) مقارنة بطائرات الطائرات النفاثة الأولى ، فإن طرازات الطائرات الجديدة في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين كانت بالكاد أكثر كفاءة على أساس ميل- المكعب من المكبس الأخير طائرات تعمل بالكهرباء في أواخر 1950s (مثل كوكبة L-1649-A و DC-7C). كانت المطالبات من أجل تحقيق مكاسب عالية في كفاءة الطائرات خلال العقود الأخيرة (رغم أنها جزئية في الحقيقة) متحيزة في معظم الدراسات ، وذلك باستخدام النماذج الأولية غير الفعالة للطائرات النفاثة كخط أساس. تم تحسين هذه الطائرات لزيادة الإيرادات ، بما في ذلك زيادة السرعة وارتفاع المبحرة ، وكانت غير فعالة إلى حد كبير في الوقود بالمقارنة مع المتقدمين للتشغيل في المكبس.

واليوم ، تلعب الطائرات التي تعمل بمحركات مروحية ، ربما بسبب انخفاضها في سرعات الارتفاعات والارتفاعات (على غرار الطائرات السابقة التي تعمل بالكباس) مقارنة بالطائرات النفاثة ، دورًا واضحًا في كفاءة الوقود الإجمالية لشركات الطيران الرئيسية التي تمتلك شركات نقل إقليمية. على سبيل المثال ، على الرغم من أن خطوط ألاسكا الجوية سجلت أعلى تصنيف لفعالية استهلاك الوقود في 2011-2012 ، إذا تم إسقاط شركة الطيران الإقليمية الضخمة – المجهزة بأجهزة التوربينية – من الأفق ، فإن ترتيب الشركة سيكون أقل إلى حد ما ، لاحظ في دراسة الترتيب.

وتسعى الشركات المصنعة للطائرات إلى تخفيض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وأكسيد النيتروجين مع كل جيل جديد من تصميم الطائرات والمحركات. في حين أن إدخال طائرات أكثر حداثة يمثل فرصة للحد من الانبعاثات لكل كيلومتر يتحرك فيها المسافر ، فإن الطائرات هي استثمارات كبيرة تستمر لعقود عديدة ، وبالتالي فإن استبدال الأسطول الدولي هو اقتراح طويل الأجل سيؤخر إلى حد كبير تحقيق المنافع المناخية المترتبة على ذلك. العديد من أنواع التحسينات. يمكن تغيير المحركات في مرحلة ما ، ولكن مع ذلك هياكل الطائرات تتمتع بحياة طويلة. علاوة على ذلك ، بدلاً من كونها خطية من سنة إلى أخرى ، فإن التحسينات على الكفاءة تميل إلى التقلص بمرور الوقت ، كما هو مذكور في تاريخ كل من المكبس والطائرة العاملة بالطاقة.

كفاءة العمليات
سعت مشاريع بحثية مثل برنامج ecoDemonstrator التابع لشركة Boeing إلى تحديد طرق لتحسين كفاءة عمليات الطائرات التجارية. وقد شجعت الحكومة الأمريكية مثل هذه الأبحاث من خلال برامج المنح ، بما في ذلك برنامج FAA المستمر للطاقة المنخفضة ، والانبعاثات والضوضاء (CLEEN) ، ومشروع NASA للطيران البيئي المسؤول (ERA).

قد تؤدي إضافة محرك كهربائي إلى عجلة الأنف إلى تحسين كفاءة الوقود أثناء المناولة الأرضية. هذه الإضافة تسمح بالتاكسي بدون استخدام المحركات الرئيسية.

تغيير آخر مقترح هو دمج نظام إطلاق الطائرات الكهرومغناطيسية لمهابط الطائرات في المطارات. بعض الشركات مثل ايرباص تبحث حاليا في هذا الاحتمال. إن إضافة نظام EMALS سيسمح للطائرات المدنية باستخدام وقود أقل بشكل كبير (حيث يتم استخدام الكثير من الوقود أثناء الإقلاع ، بالمقارنة مع المبحرة ، عند حسابها لكل كيلومتر جوي). وتتمثل الفكرة في جعل الطائرة تقلع بسرعة الطائرات العادية ، وتستخدم فقط المنجنيق للإقلاع ، وليس للهبوط.

وتنشأ فرص أخرى من تحسين جداول مواعيد شركات الطيران وشبكات الطرق وترددات الطيران لزيادة عوامل الحمولة (تقليل عدد المقاعد الفارغة التي يتم نقلها جواً) ، إلى جانب تحسين المجال الجوي. ومع ذلك ، فهذه مكاسب لمرة واحدة ، ومع تحقق هذه الفرص على التوالي ، يمكن توقع انخفاض العوائد من الفرص المتبقية.

وثمة خفض آخر محتمل لتأثير تغير المناخ هو الحد من ارتفاع الطائرة على متن السفن. وهذا من شأنه أن يؤدي إلى انخفاض كبير في المواد ذات الارتفاعات العالية لموازنة هامشية من وقت الطيران المتزايد وزيادة تقدر بنسبة 4٪ في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. وتشمل عيوب هذا الحل قدرة محدودة للغاية على المجال الجوي للقيام بذلك ، خاصة في أوروبا وأمريكا الشمالية وزيادة حرق الوقود لأن الطائرات النفاثة أقل كفاءة في الارتفاعات المنخفضة.

في حين أنها ليست مناسبة للرحلات الطويلة أو عبر المحيطات ، فإن طائرات التوربوبتر التي تستخدم في رحلات الركاب تجلب منافع هامة: فهي تحرق في كثير من الأحيان كمية أقل بكثير من الوقود لكل ميل مسافر ، وعادة ما تحلق على ارتفاعات منخفضة ، داخل التروبوبوز ، حيث توجد لا توجد مخاوف بشأن إنتاج الأوزون أو التلوث.

الوقود البديل
بعض العلماء والشركات مثل GE Aviation و Virgin Fuels يبحثون في تكنولوجيا الوقود الحيوي لاستخدامها في الطائرات النفاثة. بعض محركات الطائرات ، مثل Wilksch WAM120 يمكن (يجري محرك الديزل 2 السكتة الدماغية) تعمل على زيت نباتي مستقيم. أيضا ، يعمل عدد من محركات Lycoming بشكل جيد على الإيثانول.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك أيضًا العديد من الاختبارات التي تتم بالجمع بين الوقود البترولي العادي والوقود الحيوي. على سبيل المثال ، كجزء من هذا الاختبار ، طارت شركة Virgin Atlantic Airways طائرة بوينج 747 من مطار لندن هيثرو إلى مطار سخيبول في أمستردام في 24 فبراير 2008 ، مع محرك واحد يحرق مزيجًا من زيت جوز الهند وباباسو. وقال كبير علماء منظمة السلام الأخضر دوغ بار إن الرحلة كانت “خضرة عالية الارتفاع” وأن إنتاج الزيوت العضوية لإنتاج الوقود الحيوي يمكن أن يؤدي إلى إزالة الغابات وزيادة كبيرة في انبعاثات غازات الاحتباس الحراري. أيضا ، فإن غالبية الطائرات في العالم ليست طائرات نفاثة كبيرة ولكن الطائرات ذات المكبس أصغر ، ومع تعديلات كبيرة كثيرة هي قادرة على استخدام الإيثانول كوقود. وهناك اعتبار آخر هو الكم الهائل من الأراضي التي ستكون ضرورية لتوفير مخزون الكتلة الحيوية اللازم لدعم احتياجات الطيران ، المدني والعسكري على السواء.

وأخيرًا ، يعد الغاز الطبيعي المُسْتَخْل وقودًا آخر يستخدم في بعض الطائرات. إلى جانب انخفاض انبعاثات غازات الدفيئة (حسب المكان الذي تم الحصول عليه من الغاز الطبيعي) ، هناك فائدة رئيسية أخرى لمشغلي الطائرات وهي السعر ، وهو أقل بكثير من سعر وقود الطائرات.

تقليل السفر الجوي

الخيارات الشخصية والضغط الاجتماعي
الفيديو القصير الألماني يستكشف مشروع القانون كيف يُنظر إلى السفر وآثاره بشكل عام في الحياة اليومية في العالم المتقدم ، والضغوط الاجتماعية التي تلعب دورًا. حقق الكاتب البريطاني جورج مارشال في تبريرات مشتركة تعمل كحواجز أمام اتخاذ خيارات شخصية للسفر أقل ، أو لتبرير الرحلات الأخيرة. في مشروع بحثي غير رسمي ، “واحد مرحب بك للانضمام إليه” ، كما يقول ، تعمد توجيه المحادثات مع أشخاص متوائمين مع مشاكل تغير المناخ إلى أسئلة حول رحلات الطيران لمسافات طويلة الأخيرة ولماذا تم تبرير السفر. وفي معرض الإعراب عن الأفعال المخالفة لمعتقداتهم ، قال: “(i) إذا كان التنافر بينهما ، فإن ما يكشف عنه بشكل خاص هو أن كل واحد من هؤلاء الأشخاص لديه مهنة تستند إلى افتراض أن المعلومات كافية لإحداث التغيير. افتراض أن الاستبطان في لحظة ما سيظهر لهم أنه عيب عميق “.

الخيارات التجارية والمهنية
مع وجود معظم المؤتمرات الدولية التي تضم المئات إن لم يكن الآلاف من المشاركين ، وغالبية هذه الطائرات تسافر عادة بالطائرة ، فإن السفر في المؤتمرات هو مجال يمكن فيه إجراء تخفيضات كبيرة في انبعاثات غازات الدفيئة المرتبطة بالسفر الجوي …. وهذا لا يعني -الحضور.

على سبيل المثال ، بحلول عام 2003 ، تم استخدام تقنية Access Grid بنجاح لاستضافة العديد من المؤتمرات الدولية ، ومن المرجح أن تقدم التكنولوجيا بشكل كبير منذ ذلك الحين. كان مركز تيندال لبحوث التغير المناخي يدرس بشكل منهجي وسائل تغيير الممارسات المؤسسية والمهنية المشتركة التي أدت إلى آثار كبيرة من الكربون لسفر علماء الأبحاث ، وأصدرت تقريرا.

إمكانية للقيود الحكومية على الطلب
أحد الوسائل لتقليل التأثير البيئي للطيران هو تقييد الطلب على السفر الجوي ، من خلال زيادة الأسعار بدلاً من توسيع سعة المطار. وقد استكشفت العديد من الدراسات هذا:

تشير دراسة المملكة المتحدة التي تنبأت وتقرر – الطيران وتغير المناخ وسياسة المملكة المتحدة ، إلى أن زيادة 10٪ في الأسعار تولد انخفاضًا في الطلب بنسبة 5٪ إلى 15٪ ، وتوصي الحكومة البريطانية بإدارة الطلب بدلاً من توفيره. وسيتم تحقيق ذلك من خلال استراتيجية تفترض “… ضد التوسع في قدرة المطارات البريطانية” وتقيد الطلب باستخدام الأدوات الاقتصادية لتسعير السفر الجوي بشكل أقل جاذبية.
وتخلص دراسة نشرتها مجموعة “اتحاد البيئة للطيران” (AEF) في الحملة الانتخابية إلى أنه من خلال فرض ضرائب إضافية بقيمة 9 مليار جنيه إسترليني ، فإن معدل النمو السنوي في الطلب على السفر جواً في المملكة المتحدة سوف ينخفض ​​إلى 2٪.
ويوصي التقرير التاسع للجنة الاختيار المعنية بالتدقيق البيئي في مجلس العموم ، الذي نشر في يوليو 2006 ، الحكومة البريطانية بإعادة النظر في سياسة توسعة مطارها والنظر في طرق خاصة من خلال زيادة الضرائب ، حيث يمكن إدارة الطلب المستقبلي بما يتماشى مع أداء الصناعة في هذا المجال. تحقيق الكفاءة في استهلاك الوقود ، بحيث لا يُسمح للانبعاثات بالزيادة بالقيمة المطلقة.

التنظيم الدولي لانبعاثات غازات الدفيئة في السفر الجوي

بروتوكول كيوتو 2005
استبعاد انبعاثات غازات الدفيئة من استهلاك الوقود في الطيران الدولي ، على النقيض من الانبعاثات الناتجة عن الطيران المحلي ومن استخدام الطاقة بواسطة المطارات ، من نطاق الفترة الأولى (2008-2012) لبروتوكول كيوتو ، وكذلك الحال بالنسبة للمناخ غير CO2 تأثيرات. وبدلاً من ذلك ، وافقت الحكومات على العمل من خلال منظمة الطيران المدني الدولي (ICAO) للحد أو الحد من الانبعاثات وإيجاد حل لتخصيص الانبعاثات من الطيران الدولي في الوقت المناسب للفترة الثانية من بروتوكول كيوتو اعتبارًا من عام 2009 ؛ ومع ذلك ، فشل مؤتمر كوبنهاغن للمناخ في التوصل إلى اتفاق.

وتشير الأبحاث الحديثة إلى هذا الفشل باعتباره عقبة كبيرة أمام السياسة العالمية بما في ذلك مسار الحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الذي من شأنه أن يتجنب تغير المناخ الخطير عن طريق الحفاظ على الزيادة في متوسط ​​درجة الحرارة العالمية أقل من 2 درجة مئوية.

نهج نحو تداول الانبعاثات
وكجزء من هذه العملية ، وافقت منظمة الطيران المدني الدولي على اعتماد نظام تداول مفتوح للانبعاثات لتحقيق أهداف خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. ويجري حالياً وضع مبادئ توجيهية لاعتماد وتنفيذ خطة عالمية ، وسيتم تقديمها إلى جمعية الايكاو في عام 2007 ، على الرغم من أن احتمالات التوصل إلى اتفاق حكومي شامل بشأن اعتماد مثل هذا المخطط غير مؤكدة.

تأثيرات تغير المناخ على الطيران

ازدياد الاضطراب
تقرير نشر في دورية Nature Nature Climate Change أشار إلى زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون ستؤدي إلى زيادة حجم في الاضطرابات الجوية التي تمر بها رحلات الطيران عبر المحيط الأطلسي. قال الملف الشخصي لـ – في بعض الأحيان قاتلة ، كما أن. يسبب تأخيرات وأشو للطائرات.