С помощью самолетов эксперты замеряют воздух в разных частях Земли. Ученые в основном фокусируются на аэрозолях – частицах, поглощающих солнечный свет и влияющих на климат.

Небо без инверсионных полос от самолетов – одна из "примет" коронавируса. Вредные выбросы от авиации в Европе сократилась на 85 процентов вследствие того, что полетов стало меньше на 80-90 процентов. Столь уникальной ситуацией не преминула воспользоваться объединенная исследовательская группа из Немецкого центра авиации и космонавтики (DLR), Химического института Общества им. Макса Планка (MPI), Франкфуртского университета им. Гёте и исследовательских центров городов Юлиха и Карлсруэ. В рамках проекта Bluesky впервые в мировой практике ученые отслеживают нынешнее состояние атмосферы Земли, которое для науки представляет собой своего рода "нулевую точку" или возврат к тем временам, когда человечество гораздо меньше загрязняло атмосферу.

В течение двух недель предназначенные для исследования климата самолеты DLR "Halo" и "Falcon", оснащенные специальной аппаратурой, совершали полеты над Германией, Италией, Францией, Великобританией, Ирландией, а также в Северной Атлантике в воздушном  коридоре в Северную Америку. На высоте 3000–12000 метров ученые выясняли, как изменилась атмосфера Земли вследствие ограничительных мер, вызванных коронавирусом. В частности, измеряли содержание в воздухе оксидов азота и аэрозолей.

"Мы измеряем эталонную атмосферу, которая почти не обременена выбросами промышленности и транспорта, в том числе авиации. Это дает нам уникальную возможность лучше понять эффекты от увеличения выбросов перед связанными с пандемией ограничениями", – говорит руководитель проекта Bluesky Кристиане Фогт (Christiane Voigt) из DLR. Она подчеркивает, что только благодаря слаженной работе всех партнеров удалось в кратчайшие сроки спланировать и реализовать проект в весьма непростых обстоятельствах.

Чтобы защититься от коронавируса, экипаж летал в уменьшенном и всегда постоянном составе, в масках. Поэтому Кристиане Фогт пришлось остаться на земле, полеты она отслеживала по радару. С помощью так называемой носовой мачты самолета исследователи измеряли ветра, а лазерные приборы на крыльях судна контролировали аэрозоли и частицы облаков в воздухе. Затем ученые соотносили полученные данные с соответствующими погодными условиями.

Многие показатели оказались ожидаемыми: так, над Рурской областью количество оксидов азота снизилось по сравнению с прошлым годом. Тогда как в отношении аэрозолей исследователей ждал сюрприз: в более высоких слоях воздуха в мае их обнаружилось меньше, чем до пандемии. "Этот факт – настоящая изюминка", – комментирует Фогт. Он свидетельствует о том, что визуально небо изменилось не только из-за отсутствия конденсационных полос самолетов – аэрозоли тоже влияют на рассеивание солнечного света. "Уже сейчас ясно, что небо кажется более синим именно из-за сокращения количества аэрозолей", – утверждает руководитель проекта Bluesky.

Вместе с тем речь идет о чем-то большем, нежели эстетика. Аэрозоли затрудняют оценку уровня потепления. С одной стороны, они могут отражать солнечный свет и тем самым оказывать охлаждающее действие. Но, с другой стороны, на этих мельчайших частицах могут образовываться капли и кристаллы льда. А этот процесс, в свою очередь, влияет на образование облаков.

"Более точное понимание влияния облаков – одна из глобальных проблем исследований климата", – говорит Кристиана Фогт. Воздействие облаков признается важной причиной, по которой климатические модели последнего поколения обычно предсказывают более интенсивное потепление, чем их предшественники. Используя новые данные, ученые планируют более подробно изучить связи между аэрозолями, облаками и климатом.

Исследования DLR показывают, что в совокупном губительном воздействии на климат от авиаперевозок около 50 процентов может составлять доля инверсионных (конденсационных) полос. Этот видимый в воздухе след появляется вследствие того, что самолеты выбрасывают частицы сажи, на которых конденсируется водяной пар, преобразуясь в холодных атмосферных слоях в лед. Так создаются своего рода искусственные облака.

Учитывая эффект конденсационных полос, специалисты DLR ищут пути, каким образом полеты в будущем могут стать более экологичными. Это возможно, например, при использовании альтернативного топлива, новых технологий и погодно-ориентированных полетных маршрутов . Кроме этого, выводы команды Bluesky должны внести вклад в дебаты о том, как в будущем бороться с негативным воздействием авиаперевозок. На оценку полученных данных ученым потребуется несколько месяцев. 

Арина Попова