Repülőgépek, hajózási sávok és autók: Meglepő módok, ahogy az éghajlatváltozás hatással lehet a közlekedésre.
A globális éghajlatváltozás hatásai széles körűek, és mindenkire, valamint a Föld természetes rendszereire is hatással vannak.
Árnyékkép egy repülőgépről naplementekor. A klímaváltozás miatt a jövő repülőjáratai döcögősebbek lehetnek. Kép: A Pixabay fotója a Pexelsről (CC0 1.0)
Az éghajlatváltozás főbb hatásairól már sokat írtak. Az olyan hatások, mint a globális felszíni hőmérséklet emelkedése, a tengerszint emelkedése, a hosszabb és intenzívebb hőhullámok, a gleccserek és jégtakarók olvadása, a sarki tengeri jég elvesztése, a szélsőséges időjárási és éghajlati események, valamint az állati élőhelyekre gyakorolt hatások jól dokumentáltak és rendszeresen szerepelnek a hírekben.
Ebben az új NASA Éghajlatvédelmi funkció sorozatban a Föld változó éghajlata által a világunkra gyakorolt, kevésbé ismert és gyakran meglepő hatásokat vizsgáljuk meg.
Az ipari forradalom előtt az emberi utazásoknak kevés hatása volt a Föld éghajlatára. Ez megváltozott, amint elkezdtük elégetni a fosszilis tüzelőanyagokat a vonatok, hajók, autók, teherautók és repülőgépek meghajtásához. Ma a közlekedés a globális szén-dioxid-kibocsátás mintegy negyedét okozza, a második helyen áll az elektromos energiaágazat után.
Az éghajlatváltozás jelentős mértékben befolyásolja a közlekedést, például a nulla károsanyag-kibocsátású autókra való folyamatos átállással. Az éghajlatnak a közlekedésre gyakorolt néhány hatása azonban kevésbé nyilvánvaló. Íme néhány.
Pocsékabb égbolt
.
Az éghajlatváltozás erősítheti a függőleges szélnyírást a sugáráramlatokban, növelve a repülőgépek turbulenciáját. A sugáráramlatok gyorsan mozgó szélsávok, amelyek hullámos, kanyargós pályán haladnak a bolygó körül.
A sarki és szubtrópusi sugáráramlatok globális áttekintését bemutató animáción a gyorsabb szelek piros színűek, a lassabbak kék színűek. Az 1988. június 10. és július 8. közötti időszakban a lenti vizualizáció a NASA Modern Era Retrospective-Analysis for Research and Applications (MERRA) adatállományának időjárási és éghajlati megfigyeléseit használja fel a sugáráramlat Észak-Amerika feletti örvénylő útjának közel egy hónapos modellezéséhez. Forrás: NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio (NASA/Goddard Űrrepülési Központ Tudományos Vizualizációs Stúdió)
Változó légkörünk a jövőbeni légi járatokat döcögősebbé teheti a jet-áramlatok függőleges szélnyírásának erősödésével. A sugáráramlatok olyan gyorsan mozgó szélövek, amelyek hullámos, kanyargós pályákon haladnak a bolygó körül a légkör felső részein. A repülők gyakran használják vagy elkerülik őket, hogy növeljék repüléseik hatékonyságát.
A repülőgépek turbulenciájának intenzitása a csekélytől a szélsőségesig terjed. Forrás: Nemzeti Óceán- és Légkörkutató Hivatal/Nemzeti Meteorológiai Szolgálat
A függőleges szélnyírás szabálytalan légmozgásokat, úgynevezett turbulenciát hoz létre, ami jelentős és költséges probléma a légitársaságok számára, ami sérülésekhez, sérült repülőgépekhez, járatkésésekhez, valamint ellenőrzésekhez és vizsgálatokhoz vezet.
Néha a döcögős repülések jelentős felhőzet vagy zivatarok nélkül is előfordulnak. Ezt a jelenséget “tiszta levegő turbulenciának” nevezik. Paul Williams, a Readingi Egyetem brit légkörkutatója a tiszta levegő turbulenciáját tanulmányozza. Megállapításai között szerepelnek:
- 2050-re várhatóan megduplázódik a jelentett légörvények gyakorisága, és a turbulencia átlagos erőssége várhatóan 10-40%-kal nő.
- A repülőgépek tipikus utazómagasságán a súlyos turbulenciák két-háromszor gyakoribbá válhatnak. Ez hatással lesz az északi félteke nagy régiói feletti légtérre.
A NASA Langley Kutatóközpontjának kutatói olyan speciális infrahang-mikrofont terveztek, amely képes érzékelni az égbolton a turbulencia által keltett ultramély frekvenciákat. Ezt a technológiát a Stratodynamics HiDRON vitorlázórepülőgépen tesztelik mind a turbulencia észlelése, mind a repüléskutatás céljából. Forrás: NASA
A NASA olyan technológiákat fejleszt, amelyek javítják a repülés hatékonyságát és fenntartják a biztonságot. A NASA Langley Kutatóközpontjának kutatói a közelmúltban olyan speciális infrahang-mikrofont terveztek, amely képes “meghallani” a turbulencia által keltett ultramély frekvenciákat. Ezt a technológiát egy HiDRON nevű, személyzet nélküli sztratoszférikus vitorlázórepülőgépen tesztelték.
Az éghajlatváltozás a repülőgépek felszállását is megnehezítheti. A hőmérséklet emelkedésével a levegő sűrűsége csökken, így a repülőgépeknek nehezebb lesz megteremteniük a felszálláshoz szükséges felhajtóerőt. Emiatt előfordulhat, hogy egyes repülőgépek kifutópályái nem lesznek elég hosszúak bizonyos repülőgépek felszállásához. Ez arra is kényszerítheti a repülőgép-üzemeltetőket, hogy csökkentsék a repülőgépek és helikopterek felszállósúlyát.
Az Északi-sarkvidéki tengeri jég kiterjedését bemutató térkép 2023. március 6-án, az éves maximum napján. Az idei tél végi kiterjedés az ötödik legalacsonyabb volt a Nemzeti Hó- és Jégadatközpont által vezetett műholdas feljegyzésekben. A sarkvidéki tengeri jég kiterjedése 14,62 millió négyzetkilométeren (5,64 millió négyzetmérföldön) tetőzött, ami nagyjából 1,03 millió négyzetkilométerrel (398 000 négyzetmérfölddel) alacsonyabb az 1981-2010-es átlagos maximumnál.
Az átlagos maximumhoz képest 2023 telén a Jeges-tengerből Texas és Arizona állam területének megfelelő jég hiányzott. A sárga körvonal mutatja a tengeri jég átlagos kiterjedését februárban 1981-2010 között. A medián a középső érték; vagyis a kiterjedések fele nagyobb volt a sárga vonalnál, fele pedig kisebb. Forrás: NASA Földmegfigyelő Intézet, a Nemzeti Hó- és Jégadatközpont adatainak felhasználásával.
Az északi-sarkvidéki utazások biztonságosabbak és veszélyesebbek is lesznek
Ez a térkép a 2009. szeptember 1. és 2016. december 31. között az északi-sarkvidéki vizekre irányuló egyedi hajóutakat mutatja. A pontok és vonalak a hajók helyét jelölik, ahogyan azt a fedélzeti jeladók a műholdvevőknek továbbítják. Minél sűrűbb és világosabb színűek a pontok, annál több egyedi hajóátkelést jelentettek az adott régióban, az élénksárga és a zöld szín a legnagyobb forgalmú területeket jelzi. A hét év alatt a hajózási tevékenység átlagos központja 300 kilométerrel északabbra és keletre tolódott – közelebb az Északi-sarkhoz. Forrás: Greg Fiske, Woods Hole Kutatóközpont
A bolygó egyik legjelentősebb változása az Északi-sarkvidéki tengeri jég folyamatos csökkenése. Az elmúlt 40 évben a jégtakaró mennyisége mind az éves maximumon, mind a minimumon csökkent, és az évről évre megmaradó vastag jég aránya is csökkent. Amint arról 2018-ban beszámoltunk, ez új kereskedelmi lehetőségek előtt nyitotta meg az Északi-sarkvidéket, de komoly környezetvédelmi aggályok is felmerültek. Mindkettő középpontjában a hajózási ipar áll.
Az inuitok és más sarkvidéki őslakosok hógépekkel és kutyás csapatokkal járják a tengeri jeget.
Forrás: Shari Fox, Nemzeti Hó- és Jégadatközpont
A pozitív oldalon a csökkent tengeri jégtakaró egyre inkább lehetővé teszi, hogy a hajók jégtörő hajók támogatása nélkül hajózzanak át a Jeges-tengeren. Ez jelentősen lerövidítheti az Ázsia, Európa és Észak-Amerika közötti utazási időt. Ennek eredményeképpen számos nemzet készül a sarkvidéki hajózás növelésére.
Vannak negatívumok is. A tudósok és a környezetvédők attól tartanak, hogy a nagyobb hajózási tevékenység fokozza a szennyezést és az olajszennyezést, valamint zavarja a tengeri élővilágot. A hajók még mindig rengeteg jéggel találkoznak, ahogy közelebb hajóznak az Északi-sarkhoz, és olyan vizeken, amelyek nincsenek jól feltérképezve. A fokozott kutatás és turizmus azt is jelenti, hogy a keresési és mentési műveletek nagyobb kihívást jelentenek az amerikai és a kanadai parti őrség számára. Végezetül, a jég vékonyodásával néhány hagyományos (motoros szánok, teherautók és más járművek által használt), a tengeri jégen átvezető útvonal is veszélyessé válhat.
(Nem) gurul a folyón
A Landsat 7 2012. augusztus 8-án készítette ezt a képet a Mississippi folyóról a Tennessee állambeli Memphistől délre. 2012 augusztusában a vízszint több méterrel a Memphisben szokásos történelmi vízállás alatt volt, és számos homokpad újonnan nyílt meg, vagy jelentősen megnőtt. 2012. augusztus 17-én a Memphis térségében a folyami vízmérők -2,4 és -8,3 láb közötti vízállást mértek (a történelmi normál vízállás alatt). Forrás: NASA Földmegfigyelő Intézet, az Egyesült Államok Földtani Intézetének Landsat-adatai alapján.
Az éghajlatváltozás várhatóan növeli az aszályok és árvizek gyakoriságát és/vagy intenzitását, így a folyók és víztározók vízszintjére gyakorolt hatások súlyosabbá és kiszámíthatatlanabbá válhatnak.
A hajóval történő teherszállításra gyakorolt hatások jelentősek lehetnek. A vízszintek olyan mértékben csökkenhetnek, hogy a folyók túl sekélyek lesznek a hajózáshoz, és egyes hajóknak kevesebb rakományt kell majd szállítaniuk ahhoz, hogy biztonságosan hajózhassanak a folyókon. Az Egyesült Államokban az elmúlt években a Mississippi folyón történő teherszállításra is hatással volt. Például 2012-ben az alacsony vízállás miatt a Mississippi folyó egy 11 mérföldes szakaszát Memphis közelében lezárták. Az ilyen lezárásoknak nagy gazdasági hatása van a folyó mentén.
Alan Buis, NASA Jet Propulsion Laboratory