飛行機雲を避ければ航空の気候影響を減らせるか

航空機の飛行機雲は気候の温暖化を助長しており、その回避はある程度は選択可能だ。2019年に運航された4000万便の定期旅客便の総飛行距離は約610億キロに達し、1年の毎日、地球から太陽までの距離を上回る計算になる。

そのうち40％超のフライトが、旅程の少なくとも一部で飛行機雲を残した。エンジンの排気に含まれる水蒸気が凍結し、微小な氷の粒子となったものだ。

これらの雲の多くは一時的だった。生み出した飛行機の後ろに棚引いた後、すぐに消えていった。しかし総飛行距離の約5％――1日10往復の月旅行に十分な距離――では、大気中に元々ある水蒸気も巻き込んで凍結しながら、飛行機雲は持続し拡大した。

細い白線は幅広い半透明の巻雲の帯へと変わった。その帯を毛糸玉のように地球に巻き付けてみると、持続性の飛行機雲は常時、空の約1000分の1を覆っている計算になる。そうして地球を温暖化させているのだ。

なぜ持続性の飛行機雲は地球を温暖化させるのか

飛行機雲が白く見えるのは、含まれる氷の結晶が太陽光を反射するためだ。日中は冷却効果をもたらし得る。しかし結晶は赤外線も吸収し、温室効果ガスのように再放射する。その一部は宇宙へ逃げるが、残りは地球へと戻ってくる。

このため24時間を通じた温暖化が生じ、全体としては冷却効果をはるかに上回る（飛行機雲以外に由来する巻雲でも同様だ）。正味の温暖化量を正確に算出するのは難しいが、現在の証拠によれば、航空機の飛行機雲とそれが誘発する巻雲は、航空機エンジンが排出する二酸化炭素よりも地球の気温上昇に大きく寄与している可能性がある。

とはいえ、この温暖化はある程度は回避可能だ。飛行機雲が持続するには、周囲の大気が氷点をはるかに下回りつつ、未凍結の水蒸気を相当量含んでいる必要がある。この水蒸気の凍結を妨げているのは、結晶形成の核となって凍結を「誘発」し得る粒子の不足だ。飛行機雲はそうした種を数兆個も供給し、本来は雲がなかった場所に雲を作り出す。

このような氷過飽和領域（ISSR）は高度8～13km付近に存在する傾向があり、幅は数百kmに及ぶ一方、厚さはわずか数百mだ。航空機をこの領域から遠ざければ、多くの持続性飛行機雲を除去でき、それは温暖化の一部を取り除くことも意味する。

シャンウィック上空で飛行機雲回避を検証するオペレーション・ブルースカイズ

8月18日、英国を拠点とするコンソーシアムが、気候冷却に向けたこの手法でこれまでで最も重要な実証実験となる「オペレーション・ブルースカイズ」を発表した。実験は、ブリテン諸島西方の北大西洋180万平方キロをカバーする空域「シャンウィック」で行われる（地図参照）。

この発想の小規模な実証はすでに行われている。2021年にはドイツ航空宇宙機関が、2025年にはアメリカン航空と、ビル・ゲイツ氏が創設した投資家ネットワークのブレークスルー・エナジーから資金の大部分を得る非営利研究機関コントレイルズ・ドット・オーグが実施し、有望な結果が得られた。はるかに大規模なブルースカイズは、ISSRを予測して迂回する手法が効果的で実運用に適するかどうかを示すはずだ。

シャンウィックはこのようなプロジェクトに適した空域だ。旅客機の巡航高度で、飛行機雲ができやすい湿った冷気が生じやすく、利用する航空機も多い。この2つの要因が重なり、地球表面のわずか0.4％しか占めないにもかかわらず、モデルではシャンウィックが飛行機雲関連の温暖化の約5％を占めるとされる。さらに、欧米の気象衛星が可視光と赤外線の両方で同海域を昼夜監視しているため、状況を把握しやすい。

ISSRを避ける迂回飛行の仕組み

計画では、この冬とその次の冬に20～40日間、英国の空域を管轄するNATSの航空管制官が、シャンウィックを通過する航空機の飛行経路を変更し、ISSRと疑われる領域を避ける。条件が該当し、乱気流などの支障がない場合、航空機を運航計画より数百メートル低い高度に誘導する。

こうした変更を実施する期間としない期間の飛行機雲を比較することで、削減量に関する信頼性の高いデータが得られるはずだ。ロンドンのインペリアル・カレッジでブルースカイズに携わるセバスチャン・イーストハム氏は言う。「理想的な成果は、衛星画像に写る飛行機雲が、繰り返し、確実に減少することです」

NATSとインペリアルのほか、ブルースカイズのコンソーシアムはコントレイルズ・ドット・オーグ、グーグル（ソフトウエアの専門性に加え、500万ポンドの予算のうち140万ポンド＝190万ドル相当のハードウエアと計算時間を拠出）、ケンブリッジ大学、英気象庁で構成される。

飛行機雲の回避を主流にするには、ブルースカイズの実証で、回避策を講じた日の飛行機雲が少ないことを示すだけでなく、このプロセスを通常運航に安全かつ円滑に組み込めることも示す必要がある。それがより広範な、そして最終的には日常的な利用への道を開く。

温暖化は集中しているため迂回が必要な便は少数

普及は全面的でなくても有益だ。飛行機雲による温暖化は集中している。ある推計では、気候への気温上昇効果の80％はわずか2％のフライトに由来する。厄介なことに、どの2％かを事前に正確に知ることはできない。しかしコントレイルズ・ドット・オーグを率いるマーク・シャピロ氏は、世界の飛行機雲温暖化の70％を除去するシステムでも、飛行計画の変更が必要なのは5％未満のフライトで済む可能性があると述べる。

ケンブリッジのジェシー・スミス氏らの最近の論文によると、航空業界が現状を変えなければ、2050年時点で産業革命前比の総温暖化のうち約0.1度に寄与する。その頃に世界が約2度の温暖化に見舞われているとすれば、航空の寄与は5％で、その半分超は飛行機雲に由来する。2035年に開始する効果75％の飛行機雲回避プログラムは、その総量を約3分の1削減するとされるが、不確実性は大きい。

分数のさらに分数と聞くと小さく思えるが、スミス博士らは、その効果は航空輸送による温暖化を抑えるために提案された他のいかなる単独策とも同程度の規模であり、より速く実現できると主張する。

燃料コスト、CO2増加、気候面のトレードオフ

利益は無料ではない。低高度の飛行は燃料使用量を増やし、航空会社にとってはコスト増、二酸化炭素排出量も増え、地球にとってはコストとなる。だがどちらのコストも巨大ではない。モデル推計では、ISSRの回避による飛行距離の延長はわずかで、燃料使用量の増加は2％未満にとどまる。

5％のフライトで2％多く燃料を使っても、業界全体の燃料費の増加は1000分の1にとどまる。アメリカン航空の実証では、迂回したフライトとしなかったフライトの燃料使用量の差は検出できなかった。

温暖化についても同様の計算が成り立つ。この問題に30年間取り組み、現在は専門のフランスの小企業クリマを率いる気候科学者オリヴィエ・ブーシェ氏は言う。「影響の最も大きいフライトに絞れば、二酸化炭素1トンの追加排出で、二酸化炭素換算100トン分を削減できるかもしれない」

機会費用もある。飛行機雲に焦点を当てることで、航空会社の二酸化炭素排出や、その削減（持続可能な航空燃料、すなわちSAFの利用による）または相殺（大気からCO₂ を除去して永久貯留することによる）に向けた取り組みから注意がそれると懸念する声がある。こうした点への対処――あるいは飛行量自体の削減――なしに飛行機雲だけをなくしても、一度きりの利益は得られるが、長期的には飛行が増えれば温暖化も進むという根本的事実は変わらない。

飛行機雲対策では回避が持続可能燃料より安上がりに見える理由

懐疑派はまた、SAFは氷形成の核となる粒子の排出が少なくなるよう設計でき、二酸化炭素だけでなく飛行機雲も減らせると主張する。これは事実だ。しかしISSRを避ける方が、飛行機雲削減にははるかに費用対効果が高いように見える。スミス博士らの論文では、すでに回避を実施しているシステムにSAFを加えても、得られる冷却効果は最大で0.001度にとどまるとされた。

したがって、ただ飯はない。しかし、世界に数多くあるフライトのうちの少数の便で、乗客が料金を払った機内食を味わう時間を1、2分長く取ることが、何らかの善果をもたらし得るという考えは、気候介入策としてはこれ以上ないほど魅力的だ。■

訂正（2026年8月27日）：本記事は当初、スミス氏らの論文における航空による温暖化の推計値を誤って記載していました。誤りは修正済みです。

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