Как жаркая погода и изменение климата влияют на авиарейсы

Жаркая погода этим летом привела к отмене десятков коммерческих рейсов в аэропортах юго-запада США. Эта нарушающая полёты жара является предупреждающим знаком. Изменение климата, как ожидается, будет иметь далеко идущие последствия, включая затопление городов из-за повышения уровня моря и долгосрочное снижение урожайности из-за сдвигов погодных условий. И есть свидетельства, что оно начинает влиять на взлётные характеристики коммерческих самолётов, что может отразиться на затратах авиакомпаний.

Наши исследования показывают, что крупные аэропорты от Нью-Йорка до Дубая и Бангкока в ближайшие десятилетия будут чаще сталкиваться с ограничениями по взлётному весу из-за учащения экстремально высоких температур.

Физика полёта в жару

Высокие температуры воздуха влияют на физику полёта, ухудшая взлётные характеристики самолётов. Подъёмная сила крыла зависит от плотности воздуха, которая снижается при повышении температуры и высоты. При меньшей плотности самолёту требуется развить бóльшую скорость для взлёта, а значит — бóльшая длина разбега. Если длины ВПП недостаточно, единственным вариантом становится снижение веса самолёта за счёт пассажиров, багажа или груза — так называемое ограничение по весу.

Такие ограничения уже случаются, особенно в жарких регионах (Финикс, Дубай) и в аэропортах с короткими ВПП (ЛаГуардия в Нью-Йорке, Рейган в Вашингтоне). Однако из-за глобального потепления, которое снижает плотность воздуха, они могут стать гораздо более частыми. В некоторых локациях количество дней в году, требующих ограничений для определённых типов самолётов, может удвоиться или утроиться, достигнув 50 и более дней.

Экономика адаптации

На большинстве затронутых рейсов потребуется снять относительно небольшую часть нагрузки — от 0,5% до 4%. Однако в масштабах всей мировой авиационной системы даже такие небольшие ограничения могут привести к потере миллионов долларов выручки для авиакомпаний. Особенно это может затронуть дальнемагистральные рейсы, которые часто взлетают с максимальным весом.

Авиакомпании могут адаптироваться, например, перенося рейсы на более прохладное время суток. Другой вариант — удлинение взлётно-посадочных полос, что не всегда возможно физически или политически. Оптимизация конструкции самолётов для улучшения взлётных характеристик — процесс дорогой и занимающий десятилетия.

Широкие последствия

Эти изменения — лишь примеры бесчисленных процедур и требований, которые необходимо будет скорректировать в условиях меняющегося климата. Адаптация потребует усилий и средств. Многие секторы экономики, включая авиацию, ещё не серьёзно задумались о последствиях изменения климата. Понимание этих воздействий на раннем этапе — при проектировании новых аэропортов и самолётов, которые будут эксплуатироваться следующие 40–50 лет, — позволит сделать адаптацию более эффективной и менее затратной.