避开凝结尾迹可降低航空业的气候影响

航空凝结尾迹会加剧气候变暖，而避开它们在某种程度上是可选的。2019年，4000万架次定期客运航班累计飞行约610亿公里——相当于一年中的每一天都超过了地球到太阳的距离。

超过40%的航班在部分航程中都留下了凝结尾迹，因为发动机排出的水汽冻结成了微小的冰晶。

其中许多尾迹稍纵即逝。它们从飞机身后拖出后很快消散。但在总飞行距离约5%的航段上——足以每天往返月球十次——尾迹持续存在并不断扩宽，因为大气中原有的水汽也参与了冻结。

纤细的白线变成了宽阔的半透明卷云带。把这些云带像毛线缠绕线球一样绕在地球上，你会发现，在任何时刻，持续性凝结尾迹覆盖的天空可能约为千分之一。而这足以让地球变暖。

为什么持续性凝结尾迹会让地球变暖

凝结尾迹呈白色，是因为其中的冰晶会反射阳光，这在白天可能产生降温效应。但这些冰晶也会像温室气体一样吸收红外辐射并重新释放，其中一部分辐射到太空，其余则返回地面。

这会产生24小时的增温效应，总体上大大超过降温作用（非凝结尾迹形成的卷云也是如此）。净增温的确切数值难以计算，但现有证据表明，飞机凝结尾迹及其诱生的卷云对地球升温的作用，可能超过飞机发动机排放的二氧化碳。

然而，这种增温在某种程度上是可以避免的。要形成持续性凝结尾迹，所在空气必须远低于冰点，同时又含有大量尚未冻结的水汽。而阻止这些水汽冻结的原因，是缺乏可作为晶核“播撒”冻结过程的微粒。凝结尾迹一次就能提供数万亿个这样的晶种，从而在原本无云之处制造出云。

这类冰过饱和区（ISSR）通常出现在8至13公里的高空。它们横向绵延数百公里，厚度却只有数百米。让飞机避开它们，就能消除大量持续性凝结尾迹——也就意味着消除一部分增温效应。

“蓝天行动”将在尚威克上空测试凝结尾迹规避

8月18日，一个总部位于英国的联盟宣布启动“蓝天行动”，这是迄今为给气候降温而采取这一方法的最重要试验。试验将在尚威克空域进行，该空域覆盖不列颠群岛以西、北大西洋180万平方公里的区域（见地图）。

此前已有规模较小的试验。一次由德国航空航天机构于2021年开展，另一次于2025年由美国航空公司与Contrails.org合作开展，Contrails.org是一家非营利研究机构，主要由比尔·盖茨创立的投资网络“突破能源”资助。试验结果令人鼓舞。规模大得多的“蓝天行动”将验证预测冰过饱和区并绕行的方法是否既有效又适合实际运行。

尚威克空域非常适合开展此类项目。在客机巡航高度上，这里常出现适合形成凝结尾迹的潮湿低温条件，且空中交通繁忙。综合这些因素，尽管它仅占地球表面积的0.4%，模型显示，尚威克却造成了约5%的凝结尾迹相关增温。此外，欧洲和美国的气象卫星以可见光和红外波段对该区域进行昼夜监测，便于观察实际情况。

绕开冰过饱和区的航班改道如何运作

根据计划，在即将到来的冬季以及再下一个冬季中的20至40天里，负责管理英国空域的英国国家空中交通服务公司（NATS）的空中交通管制员，将调整途经尚威克的飞机航路，使其避开疑似冰过饱和区。当条件允许且没有不利因素（如颠簸）时，飞机会被引导至比申报飞行高度低数百米的高度飞行。

对比实施改道期间和未实施期间形成的凝结尾迹，应能提供关于尾迹减少程度的可靠数据。伦敦帝国理工学院“蓝天行动”团队成员塞巴斯蒂安·伊斯瑟姆表示：“最理想的结果是，卫星图像一次又一次确凿而稳定地显示凝结尾迹减少了。”

除NATS和帝国理工学院外，“蓝天行动”联盟还包括Contrails.org、谷歌（除软件技术外，还为500万英镑预算出资140万英镑、约合190万美元的硬件和算力）、剑桥大学和英国气象局。

要让凝结尾迹规避成为主流，“蓝天行动”试验不仅需要证明采取规避措施的日子里凝结尾迹更少，还要证明将这一流程融入日常运行安全且简便。这将为更广泛乃至日常应用铺平道路。

增温效应高度集中意味着只需调整少数航班

推广不必遍及所有航班也能发挥作用。凝结尾迹造成的增温高度集中。据一项估计，80%的气候升温效应仅来自2%的航班。棘手的是，无法事先确切知道是哪2%。但Contrails.org负责人马克·夏皮罗表示，一个能消除全球70%凝结尾迹增温的系统，可能只需调整不到5%的航班计划。

据剑桥大学的杰茜·史密斯与其他机构同事最近发表的一篇论文，如果航空业不改变现状，到2050年，它将造成约0.1摄氏度高于前工业化水平的升温。若届时全球升温约2摄氏度，航空业的贡献约占5%，其中一半以上由凝结尾迹引起。尽管存在很大不确定性，一个从2035年开始、有效性达75%的凝结尾迹规避计划可将这一总量减少约三分之一。

这些零头听起来很小，但史密斯博士及其同事认为，这一效果与为减少航空运输增温而提出的任何其他单一措施规模相当——而且可能更快实现。

燃油成本、额外二氧化碳与气候权衡

这些好处并非没有代价。在较低高度飞行会增加燃油消耗，这是航空公司的成本，也会增加二氧化碳排放，这是地球的代价。但这两项成本都不大。模型估算显示，避开冰过饱和区只会让航程略微变长，燃油消耗增加不到2%。

在5%的航班上多用2%的燃油，只会让全行业的燃油总账单增加千分之一。在美国航空的试验中，改道航班与未改道航班之间的燃油消耗差异几乎无法察觉。

增温方面的计算结果类似。研究该问题30年、现执掌法国小型专业公司Klima的气候科学家奥利维耶·布谢表示：“如果你真正聚焦于影响最大的航班，或许每多排放1吨二氧化碳，就能节省约100吨二氧化碳当量的增温效应。”

还有机会成本。一些人担心，聚焦凝结尾迹会分散对航空公司二氧化碳排放的注意力，以及减少这些排放（通过使用可持续航空燃料，即SAF）或抵消排放（通过从大气中去除CO₂ 并将其永久封存）的努力。不从这些方面入手——或不减少飞行总量——仅消除凝结尾迹只能带来一次性收益，并不能改变一个根本事实：从长远看，飞行越多，变暖越严重。

为何规避措施比可持续燃料看起来更划算

怀疑者还指出，可以设计产生更少冰核微粒的SAF，从而同时减少凝结尾迹和二氧化碳。这没错。但避开冰过饱和区看起来是减少凝结尾迹的成本效益要高得多的方法。史密斯博士及其同事的论文发现，在已实行规避的系统中再添加SAF，最多只能带来0.001摄氏度的降温。

因此，天下没有免费的午餐。但让全球众多航班中少数航班的乘客多花一两分钟，细细品味他们付费购买的机上餐食，就可能带来益处——这在气候干预措施中已算是相当有吸引力的了。■

更正（2026年8月27日）：本文最初误报了史密斯等人研究中关于航空业造成增温的估算，现已更正。

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