Как технология LIDAR помогает изучать инверсионные следы
В небе нередко можно наблюдать конденсационные следы от самолетов — белоснежные полосы, состоящие из сконденсированной воды, которые остаются на больших высотах. Хотя одни из них исчезают в течение нескольких минут, другие могут сохраняться часами, превращаясь в тонкие перистые облака. Это явление привлекает внимание ученых, поскольку его воздействие на окружающую среду до сих пор вызывает споры. В частности, эксперты изучают, как эти следы могут влиять на удержание тепла в атмосфере.
Для решения этой задачи специалисты NASA Langley совместно с инженерами GE Aerospace проводят серию экспериментов, используя передовые технологии, в частности, LIDAR. Этот метод основан на использовании мощного лазера, закрепленного на нижней части исследовательского самолета, для изучения поперечных сечений конденсационных следов.
LIDAR создает своеобразный двухмерный «занавес», отображающий уровни водяного пара в атмосфере. С помощью таких данных ученые могут анализировать плотность следов и условия, при которых они оказывают наибольшее воздействие. По словам ведущего специалиста программы NASA Рича Мура, новые методы раскрывают скрытую сложность структуры следов: «Мы привыкли думать, что это просто пар, превратившийся в кристаллики льда, но все гораздо сложнее. Впервые мы можем увидеть, что на самом деле происходит».
Конденсационные следы отличаются высокой яркостью, и в дневное время они способны отражать солнечный свет, охлаждая атмосферу. Однако ночью, когда отражать уже нечего, эти облака начинают удерживать тепло, что может способствовать глобальному потеплению.
На их поведение также влияет характер поверхности, над которой они образуются — море или суша. Эксперименты NASA и GE направлены на сбор более точных данных, чтобы понять все аспекты этого явления.
«Многие люди замечают следы в небе, но редко задумываются об их климатическом воздействии», — отмечает Кэсси Миллер, старший инженер программы GE RISE, занимающейся разработкой устойчивых авиадвигателей. «В отрасли и среди атмосферных ученых растет консенсус, что конденсационные следы оказывают тепловое воздействие на климат. Но пока в этом вопросе остается много неопределенности. Например, как сравнивается их влияние с выбросами углекислого газа? Мы пытаемся разобраться».
Собранные данные помогут составить карты участков, где условия для образования следов наиболее благоприятны, и разработать маршруты, которые позволят самолетам избегать этих зон. Кроме того, тесты лягут в основу работ, направленных на создание более экологичных двигателей.
Таким образом, новое исследование NASA и GE Aerospace не только помогает углубить понимание климатических эффектов авиации, но и задает вектор для разработки более устойчивых решений, которые могут сократить воздействие авиации на окружающую среду.
Ранее ученые выяснили, что современные самолеты влияют на климат сильнее устаревших моделей.
