Kondenzační stopy – tenké bílé čáry, které můžete občas vidět za letadly letícími po obloze – mají překvapivě velký vliv na klima. Zpráva IPCC z roku 2022 uvádí, že se mraky vytvářené těmito stopami podílejí na globálním oteplování způsobovaném leteckým provozem zhruba 35 %, uvádějí na blogu Google softwarový inženýr Carl Elkin a produktový manažer Dinesh Sanekommu.
Výzkumná divize Google Research se spojila s aerolinkami American Airlines a investičním fondem Billa Gatese Breakthrough Energy. Společně dali dohromady obrovské množství dat – například desítky tisíc satelitních snímků, údaje o počasí a letových trasách.
Na základě těchto dat vycvičili model počítačového vidění pro detekci kondenzačních stop na satelitních snímcích. Po přidání údajů o počasí a letech nakonec měli k dispozici model pro předpovídání, kdy a kde se mohou nežádoucí stopy tvořit. „Je to jako velká mapa, která říká: 'Podívejte, letadla letící v této výšce vytvoří kondenzační stopy. Takže tudy žádná letadla nepoletí,“ vysvětluje ve videu softwarový inženýr Googlu Scott Geraedts.
Co jsou a jak škodí kondenzační stopy?
Kondenzační stopy jsou oblaky tvořené výfukovými plyny a vodní párou z letadel. Vznikají v důsledku teplých a vlhkých výfukových plynů, které se ve větších výškách uvolňují z leteckých motorů do chladného a vlhkého okolního vzduchu. Plyny se ve studeném okolním vzduchu rychle ochlazují a vodní pára v nich kondenzuje na malé kapičky vody nebo ledové krystalky, vytvářející mikroskopické částice.
Mohou mít různé formy, přičemž doba trvání závisí na atmosférických podmínkách. Krátkodobé stopy obvykle rychle mizí, nicméně některé mohou zůstat v atmosféře déle. Pak se mohou transformovat na cirrové oblaky, které mají jak pozitivní, tak i negativní účinky na globální oteplování. Záleží na tom, zda tato oblačnost bude zvyšovat odraz slunečního záření zpět do vesmíru, a chladit tak Zemi, nebo jestli bude působit jako pokrývka, která zadržuje teplo v atmosféře.
Vyhýbání se průletům oblastmi, kde dochází ke vzniku kondenzačních stop, může snížit oteplování. Největším problémem však až dosud bylo zjistit, ve kterých oblastech bude docházet ke vzniku kondenzačních stop. A právě to se rozhodli vyřešit odborníci z Google Research.
Výzkum kondenzačních stop
Aby letadla netvořila kondenzační stopy, mohou se snažit létat tam, kde je nižší vlhkost vzduchu. To nemusí znamenat nutnost odklonit se od kurzu, ale upravit výšku, ve které letí. Relativně jednoduché opatření může mít velký význam, ale piloti musí vědět, kde se vlhkost nachází.
Skupina pilotů aerolinek American Airlines uskutečnila během šesti měsíců 70 zkušebních letů, při nichž používala předpovědi Googlu založené na umělé inteligenci, které byly křížově ověřené s otevřenými modely společnosti Breakthrough Energy. Cílem bylo vyhnout se výškám, ve kterých mohly vznikat kondenzační stopy.
„Bylo to velmi snadné a intuitivní. Už teď dost často měníme výšku, abychom se vyhnuli turbulencím, takže tohle je něco velmi podobného,“ řekla ve videu ředitelka letového provozu společnosti American Airlines Deborah Hecker.
Snížení kondenzačních stop o 54 %
„Po testovacích letech jsme analyzovali satelitní snímky a zjistili, že piloti dokázali snížit výskyt kondenzačních stop o 54 %. Jedná se o první důkaz, že komerční lety se mohou prokazatelně vyhnout vytváření těchto stop a tím snížit jejich dopad na klima.“ uvádí náležitě hrdě blog Google.
Dalším významným zjištěním je skutečnost, že lety, které se snažily vyhnout vzniku kondenzačních stop, spálily jen o 2 % více paliva. Nedávné studie ukazují, že k tomu, aby se zabránilo většině kondenzačních čar, je třeba upravit jen malé procento letů. Celkový dopad na spotřebu paliva by tedy mohl být v rámci všech letů pouhých 0,3 %.
Při použití stávajících předpovědí by bylo možné ve velkém měřítku zamezit vzniku kondenzačních stop za cenu přibližně 5 až 25 amerických dolarů na tunu CO2e (ekvivalent oxidu uhličitého), což z této technologie činí nákladově efektivní opatření ke snížení oteplování, přičemž se očekávají další zlepšení.
„Snaha o omezení kondenzačních stop má potenciál stát se nákladově efektivním a škálovatelným řešením pro snížení dopadu létání na klima. Budeme pokračovat ve výzkumu a vývoji, abychom automatizovali vyhýbání se, zaměřili se na stopy s největším dopadem a zlepšili satelitní ověřování.“ konstatují v závěru Carl Elkin a Dinesh Sanekommu.