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研究:更靈活利用噴射氣流 助減跨大西洋航班 16% 飛行燃料

現代航班早已利用大氣層對流層頂的噴射氣流 (jet stream) 節省飛行時間和燃料,但最新刊於《環境研究快報 (Environmental Research Letters) 》的研究表明,跨大西洋航班如果更精準地使用噴射氣流,可額外節省多達 16% 燃料,從而減低二氧化碳排放。

團隊指,當中關鍵是「靈活性」,即允許航班更頻繁、更廣泛地改變其飛行路線,改變將具體取決於噴射氣流在特定日子的活動方式。衛星和追踪技術的進步將可以達至這一改變,而不會增加旅途上的任何風險,且可迅速應用實施,所需成本也低。

領導研究的英國雷丁大學數學博士生 Cathie Wells 指,目前的跨大西洋飛行路線令航班消耗的燃料和碳排放超過了其需要。雖然在規劃航線時會在一定程度上考慮「風」這個因素,但與減少燃油消耗和污染相比,航空公司會更優先考慮降低飛行運營總成本。

為了令節省燃料成為必須考慮, Wells 的團隊研究了 2019 年 12 月至 2020 年 2 月倫敦和紐約之間約 3.5 萬次航班,當中有近 100 萬旅客乘坐這些航班。

團隊的數據顯示,雖然航班在新方法下最多可節省 16% 燃料,但平均值則低得多:西向抵達紐約的航班僅節省 1.7% ,東向抵達倫敦的航班則節省 2.5% 燃油。不過近 3 個月加起的碳減排量已高達 670 萬公斤二氧化碳,相當於每年 773 個家庭所使用的能源排放

目前,航空業的碳排放量佔總排放量的 2.4% ,數字更因近年更頻繁旅遊業而不斷增加,因此有迫切需要找到減少該行業的碳排放量方法。

有参與研究的雷丁大學大氣科學家 Paul Williams 補充,升級到更高效的飛機,或改用生物燃料或電池都可顯著降低碳排放,但要付出高昂代價,可能需要數十年時間才能實現。相反,調整航線來得簡單而且便宜得多,更可立即帶來收益。這很重要,因為人類有迫切需要減少航空碳排放,以減少氣候變化的未來影響。

要令團隊想法實現所需的低地球軌道衛星技術亦已經處於測試階段。團隊未來會將更深入研究,調整航道的實際應用方法,以在不確定天氣條件下找到穩健的最佳航道設計。

來源:
Science Alert, Aircraft Could Cut a Big Chunk of Their Emissions Just by Riding The Winds, 30 January 2021

報告:
Wells, C.A., Williams, P.D., Nichols, N.K. & et al. (2021). Reducing transatlantic flight emissions by fuel-optimised routing. Environmental Research Letters 16 025002. doi: 10.1088/1748-9326/abce82

文/Alan Chiu

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