Contrails mají zřejmě silný vliv na klimatické změny

Stopy za letadly někdy na obloze vydrží celé hodiny. Vede to nejen ke vzniku nesmyslných konspiračních teorií o takzvaných chemtrails, které by měly cíleně měnit počasí, ale zejména k reálným dopadům na klima. Vědci teprve začínají chápat, jak silné tyto dopady jsou a jak ovlivňují lidské životy.

Při pohledu na modré nebe se na něm často objevují bílé pruhy. Jde o takzvané contrails neboli kondenzační pruhy – a jsou to stopy, které vznikají za letadly. Jde o bílé pásy (pokud jsou osvětleny sluncem), které svou podobou připomínají oblaky druhu cirus nebo až cirokumulus. Zpočátku bývají široké jen 5 až 10 metrů a vytvářejí se ve vzdálenosti 50 až 100 metrů za letadlem.

Jak už název napovídá, vznikají kondenzací vodní páry na kondenzačních jádrech, která dodávají letadla do ovzduší, a následným mrznutím vzniklých přechlazených kapek (tedy kapek, které mají teplotu pod 0 stupňů Celsia). Občas kondenzační pruhy nevzniknou vůbec, někdy trvají jen krátce, zatímco jindy můžou přetrvávat i dlouhou dobu poté, co letadlo danou oblastí proletělo. Právě doba trvání těchto pruhů je přitom zásadní z hlediska dopadů na klima – významné jsou tehdy, pokud v atmosféře existují a přetrvávají delší dobu.

Proč čáry na obloze někdy nemizí hodiny

Konkrétní podoba kondenzačních pruhů závisí na podmínkách v okolní atmosféře, ve které se letoun nachází, především na teplotě a vlhkosti vzduchu. Vliv má ale i efektivita fungování leteckého motoru, množství vodní páry zbývající ve spalinách i specifická energie v palivu. Nejčastěji se kondenzační pruhy vyskytují při teplotách vzduchu mezi –40 a –50 °C ve výšce 7 až 12 kilometrů. Vertikální tloušťka vrstvy s vhodnými podmínkami pro vznik kondenzačních pruhů bývá asi dva kilometry.

Většina kondenzačních stop zmizí během několika sekund poté, co se vytvořily, jakmile se drobné krystalky ledu ohřejí a sublimací přejdou ve vodní páru – zde lze předpokládat zanedbatelný vliv na klima. Jiná situace je v oblastech, kde je dostatek vodní páry k tvorbě ledových oblaků (to jsou právě ciry, cirokumuly nebo cirostraty), ale chybějí takzvaná depoziční jádra, na kterých by mohla pára přejít v led.

Odhad oteplujícího efektu cirů vzniklých z kondenzačních pruhů za rok 2019 v miliwattech na metr čtvereční
Zdroj: Copernicus

Při průletu letadla touto oblastí dojde při dostatečně nízké teplotě nutné pro tvorbu kondenzačních pruhů ke vzniku zárodků ledových krystalků z vodní páry z motorů letadla a vodní páry přítomné v atmosféře na nespálených uhlíkových částicích opouštějících motor letounu. Tímto způsobem vzniká obrovské množství drobných ledových krystalků: jde až o biliony na každý kilogram spáleného leteckého paliva. A právě v takovém prostředí můžou kondenzační pruhy přetrvávat delší dobu – pokud je to přes deset minut, pak se v meteorologii mluví o perzistentních kondenzačních pruzích.

Jako umělé mraky

V takovémto prostředí se pruhy postupně rozšiřují horizontálně i vertikálně, protože vzniklé ledové krystalky na sebe „nabalují“ další vodní páru z okolí. Obsah vody v takovémto kondenzačním pruhu pak může být o několik řádů větší, než je obsah vody emitovaný z letadla.

Působením okolního proudění se může původně kondenzační pás rozšířit do vrstvy oblaků druhu cirus, přičemž v některých případech můžou mít výrazný horizontální rozsah a dosahovat značné optické tloušťky – jeví se tedy jako husté oblaky, které významně oslabují sluneční záření dopadající na zemský povrch. Pokud navíc už v atmostéře existuje přirozený tenký cirus, pak v místech s vysokou hustotou letecké dopravy a vysokou vlhkostí můžou kondenzační pruhy vzniknout poměrně rychle, a to v rozsáhlé oblasti, což pak přispívá i ke značnému podílu na průměrném ročním množství pruhů v daném regionu.

V ročním průměru pokrývají kondenzační pruhy celosvětově kolem 0,06 procenta plochy oblohy. V některých regionech s hustou leteckou dopravou ale může toto pokrytí dosahovat až kolem 10 procent. Perzistentní kondenzační pruhy se tvoří častěji v zimě než v létě a můžou dosahovat délek i přes 200 kilometrů. Průměrná šířka dosahuje zpravidla 9 až 10 kilometrů, a doba existence zpravidla jedné až tří hodin.

Contrails a klima

Pokud jde o konkrétní dopad na klima, závisí účinek kondenzační čáry (případně z něj vzniklého oblaku) na mnoha faktorech, především denní době a optické tloušťce oblaku. V noci mají významný oteplující efekt, protože pohlcují část tepelného záření z povrchu, které pak vysílají zpátky k zemi, takže ochlazení u země není tak intenzivní. Přes den částečně tlumí sluneční paprsky, ale podobně jako v noci se podílejí na zadržování tepla, které pak neuniká do vesmíru. Vyjma případů opticky velmi hustých pruhů a z nich vzniklých oblaků převažuje i přes den oteplující efekt.

Současně má ale vliv i to, jestli jde o oblast nad mořem či souší, jak vypadá oblačnost v okolí nebo směr a rychlost proudění. Jinými slovy stejná kondenzační stopa může během části svého života mít jak oteplující, tak ochlazující efekt. Což ale znamená, že není úplně jednoduché určit celkový vliv na klima.

Odhady radiačního působení pro rok 2019 činí na základě studie globálně 34,8-74,8 mWm-2, přičemž největší je nad Evropou (876 mWm-2) a Severní Amerikou (414 mWm-2), naopak nad Čínou vychází výrazně nižší (64 mWm-2). Zde je dobře patrné, že tvorba kondenzačních pruhů a jejich trvání závisejí významně právě na meteorologických podmínkách – a ty jsou nad Čínou kvůli nižší zeměpisné šířce méně příznivé (v stejných letových hladinách je tam tepleji než nad Evropou nebo severem Ameriky), navíc se fronty a tryskové proudění s příhodnými podmínkami pro vznik pruhů častěji vyskytují severněji, než je Čína.

Není sice úplně jednoduché číselně co nejpřesněji vyhodnotit dopady perzistentních kondenzačních pruhů na klima, zvyšuje se ale shoda na tom, že jejich dopad je podobný jako vliv produkce oxidu uhličitého letadly a že činí kolem 35 procent celkového vlivu leteckého provozu, což představuje 1 až 2 procenta z pozorovaného globálního oteplení.

Právě oteplující efekt perzistentních pruhů vede k otázce, jak by ho šlo snížit. Nabízí se několik možností – využití alternativních paliv vedoucích k nižšímu podílu částic vhodných pro tvorbu kondenzačních stop, dále úprava architektury motorů vedoucí ke snížení jak množství vodní páry, tak i počtu částic vhodných pro tvorbu pruhů a konečně i navigace, která letoun nasměřuje mimo oblasti vhodné pro jejich vznik. Vyhodnocení dopadů jednotlivých kroků ale není úplně jednoduché s ohledem na složité poměry v atmosféře. V této souvislosti je závěrem vhodné podotknout, že modernější letadla létající ve větších výškách sice produkují méně emisí skleníkových plynů, na druhé straně ale létají oblastmi, kde se snadněji tvoří perzistentní kondenzační pruhy. A i menší (často privátní) tryskáče vytvářejí podobné perzistentní pruhy jako velké komerční letouny, což dále zhoršuje jejich dopad na klima s ohledem na počet přepravených osob. 

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Život osídlí lávu jen pár hodin poté, co vychladne

„Život si vždycky najde cestu,“ zní slavná věta z filmu Jurský park. Nový výzkum života na sopkách ukazuje, jak pravdivý výrok z pera spisovatele Michaela Crichtona je. Tým ekologů popsal v odborném časopise Communications Biology, jak bleskurychle se vrhají mikrobi na čerstvou lávu, prakticky okamžitě po jejím vyhřeznutí na povrch. Sotva láva ztuhne a začne chladnout, hned se na ní objevují první kolonie.
před 4 hhodinami

Mlhoviny, galaxie, hvězdy. To nejlepší z kosmického teleskopu Jamese Webba

Před čtyřmi roky, na Vánoce roku 2021, vypustila evropská raketa Ariane 5 do kosmu Vesmírný dalekohled Jamese Webba. Evropská vesmírná agentura k tomuto výročí zveřejnila video, které ukazuje ty nejkrásnější pohledy tohoto přístroje na vzdálené hvězdy, rozlehlé mlhoviny, podivné „porodnice hvězd“, ale také na ta nejvzdálenější místa, kam kdy lidské oko dohlédlo.
před 8 hhodinami

Šíření spalniček v USA kvůli poklesu proočkovanosti pokračuje

Spojené státy ani na konci roku nedokázaly zastavit šíření nakažlivých spalniček. Naopak, počet nakažených překonal dva tisíce a stále se tvoří další ohniska, což naznačuje, že Světová zdravotnická organizace (WHO) příští rok odejme Spojeným státům status země bez spalniček.
před 10 hhodinami

Můry srkají losům slzy přímo z očí. Láká je „minerálka“

Když američtí přírodovědci studovali, jak žijí ve vermontských lesích losi, narazili na videopastech na něco pozoruhodného – na můry, které se těmto sudokopytníkům pohybují kolem očí.
včera v 15:50

Nadávkami k úspěchu. Klení podle vědců pomáhá lidem překračovat vlastní hranice

Když člověk při sportovním výkonu nadává, zvyšuje to jeho úspěšnost podobně, jako by si pomáhal zakázanými substancemi – podle nové studie tento psychologický trik umožňuje lidem prorazit vlastní zábrany.
včera v 14:07

Zátěžový test klimatu Británie upozornil, na co se připravovat

Oficiální vědecká zpráva pro britskou vládu ukazuje, na jaké scénáře se Spojené království musí připravit ohledně klimatické změny. Dosavadní adaptační opatření jsou podle ní nedostatečná, týkají se totiž zatím jen scénářů oteplení do dvou stupňů Celsia. Možný je ale ještě extrémnější vývoj.
včera v 12:40

Lední medvědice adoptovala sirotka. Vědci popsali výjimečný případ

Vědci v severní Kanadě pořídili videozáznam volně žijící samice ledního medvěda, která kromě svého vlastního mláděte pečuje o další, adoptované mládě. Podobné případy jsou přitom velmi vzácné, informovala agentura AFP.
včera v 09:50

Bezhlavá těla ve slovenském pravěkém „velkoměstě“ jsou objev dekády, říká vědkyně

Většinou přízemní domy, malebný kostelík, továrna na automobilové díly. Ve slovenském městě Vráble ležícím asi dvacet kilometrů jihovýchodně od Nitry nic neukazuje na to, že se právě tady nacházelo jedno z největších osídlení pravěkého světa a lokalita z doby kamenné, která poslední roky vydává jeden zajímavý archeologický objev za druhým. Začalo to přitom nenápadně.
28. 12. 2025
Načítání...