Il caldo ha costretto alla cancellazione di dozzine di voli commerciali negli aeroporti del sud-ovest quest'estate. Questo caldo che disturba il volo è un segnale di avvertimento. Si prevede che i cambiamenti climatici avranno ripercussioni di vasta portata, tra cui l'innalzamento del livello del mare che inonda le città e il cambiamento dei modelli meteorologici che causano cali a lungo termine dei raccolti agricoli. E ci sono prove che sta cominciando a influenzare le prestazioni di decollo degli aerei commerciali, con potenziali effetti sui costi delle compagnie aeree.

I sistemi di trasporto nazionali e globali e l'attività economica che supportano sono stati ottimizzati per il clima in cui si sono sviluppati:le macchine sono progettate per funzionare in intervalli di temperatura comuni, i piani logistici dipendono dai modelli meteorologici storici e lo sviluppo del territorio costiero si basa su zone di alluvione note. Nel settore aeronautico, gli aeroporti e gli aerei sono progettati per le condizioni meteorologiche sperimentate storicamente. Perché il clima sta cambiando, anche elementi infrastrutturali fondamentali come aeroporti e settori economici chiave come il trasporto aereo potrebbero dover essere riprogettati e riprogettati.

Mentre gli scienziati si concentravano sugli impatti dei cambiamenti climatici e delle condizioni meteorologiche estreme sulla società umana e sugli ecosistemi naturali in tutto il mondo, la nostra ricerca ha quantificato come il calore estremo associato al nostro clima di riscaldamento possa influenzare i voli in tutto il mondo. Abbiamo scoperto che i principali aeroporti da New York a Dubai a Bangkok vedranno restrizioni più frequenti sul peso al decollo nei prossimi decenni a causa delle temperature calde sempre più comuni.

Voli sui cambiamenti climatici

Esistono solide prove che eventi estremi come le ondate di calore e le inondazioni costiere si stanno verificando con maggiore frequenza e intensità rispetto a pochi decenni fa. E se non riusciamo a ridurre significativamente le emissioni di gas serra nei prossimi decenni, si prevede che la frequenza e l'intensità di questi estremi aumenteranno drasticamente.

Gli effetti sull'aviazione possono essere diffusi. Molti aeroporti sono costruiti vicino al livello del mare, mettendoli a rischio di inondazioni più frequenti con l'innalzamento degli oceani. La frequenza e l'intensità della turbolenza dell'aria possono aumentare in alcune regioni a causa del rafforzamento dei venti d'alta quota. I venti più forti costringerebbero le compagnie aeree e i piloti a modificare le lunghezze e le rotte dei voli, potenzialmente aumentando il consumo di carburante.

Le cancellazioni dei voli Phoenix legate al caldo di luglio sono avvenute almeno in parte perché i manuali operativi delle compagnie aeree non includevano informazioni per temperature superiori a 118 gradi Fahrenheit, perché quel tipo di calore è storicamente raro. È un altro esempio di come potrebbe essere necessario aggiornare le procedure per adattarsi a un clima più caldo.

Volare con il caldo

Le alte temperature dell'aria influiscono sulla fisica del volo degli aerei, il che significa che le prestazioni di decollo dell'aeromobile possono essere compromesse nelle giornate calde. La quantità di portanza generata da un'ala di aeroplano è influenzata dalla densità dell'aria. La densità dell'aria a sua volta dipende principalmente dalla temperatura dell'aria e dall'elevazione; temperature più elevate e altitudini più elevate riducono la densità.

Minore è la densità dell'aria, più veloce deve viaggiare un aereo per produrre abbastanza portanza per decollare. Ci vuole più pista per raggiungere una velocità maggiore, e a seconda di quanto è lunga la pista dell'aeroporto, alcuni aeroplani potrebbero rischiare di rimanere senza spazio prima di raggiungere una velocità sufficiente. Quando ciò si verifica, l'unica opzione immediata è ridurre il peso dell'aeromobile per ridurre la velocità di decollo richiesta - rimuovendo i passeggeri, bagagli e carico. Questo è indicato come una restrizione di peso.

Le restrizioni di peso si verificano ora, soprattutto in luoghi caldi come Phoenix e Dubai e negli aeroporti con piste corte come LaGuardia e Washington di New York, Reagan National di Washington, ma la nostra ricerca suggerisce che potrebbero diventare molto più comuni in futuro.

Le temperature globali sono in costante aumento da decenni, e quasi sicuramente continueranno a farlo. In alcune regioni, ci sono prove che le temperature più calde possono aumentare a un ritmo più veloce della media, impilando ulteriormente il ponte a favore del calore estremo. Queste temperature più calde ridurranno la densità dell'aria e renderanno molto più probabile che siano necessarie restrizioni di peso per i voli che decollano durante le parti più calde della giornata.

Si prevede che la frequenza e l'entità delle restrizioni di peso aumenteranno:in alcune località, il numero di giorni che richiedono almeno una certa quantità di restrizione di peso per alcuni aeromobili potrebbe raddoppiare o triplicare, magari coprendo 50 o più giorni all'anno.

L'economia dell'adattamento

Sui voli più colpiti, la quantità di carico, i passeggeri e il carburante che devono essere rimossi per consentire il decollo saranno generalmente piccoli, tra lo 0,5 percento e il 4% del carico totale. Ciò significa meno clienti paganti sugli aerei, e meno carico a bordo. Quando tali restrizioni si sommano in tutto il sistema di trasporto aereo globale, i costi possono essere significativi.

Trasportare solo una frazione dell'uno percento in meno di passeggeri o meno merci può far perdere fino a milioni di dollari di entrate per una compagnia aerea in anni di attività. Ciò rende anche le piccole restrizioni di peso una preoccupazione in un settore così altamente competitivo e ottimizzato. Questi limiti potrebbero influenzare in modo sproporzionato i voli a lungo raggio, che richiedono grandi carichi di carburante e spesso decollano vicino ai loro pesi massimi.

Ci sono modi in cui le compagnie aeree potrebbero mitigare le crescenti restrizioni di peso. La soluzione più fattibile è quella di riprogrammare alcuni voli nelle ore più fresche della giornata, sebbene con il traffico aereo in aumento e molti aeroporti già operativi vicino alla capacità, questo potrebbe rivelarsi difficile.

Un'altra possibile soluzione è costruire piste più lunghe. Ma non è sempre possibile:alcuni aeroporti, come LaGuardia di New York, si trovano sulle coste o in ambienti urbani densi. Anche dove tecnicamente è possibile una pista più lunga, acquistare il terreno ed espandere l'area fisica di un aeroporto può essere costoso e politicamente difficile.

Gli aerei potrebbero essere ottimizzati per le prestazioni di decollo, ma la riprogettazione degli aerei è estremamente costosa e può richiedere decenni. I produttori sono sempre al lavoro per costruire aerei più leggeri e più efficienti dal punto di vista dei consumi. Nel futuro, quei miglioramenti di efficienza saranno necessari solo per mantenere le prestazioni odierne.

Implicazioni più ampie

Questi cambiamenti sono solo esempi delle innumerevoli procedure, processi e requisiti delle attrezzature che dovranno essere adeguati per un clima che cambia. Anche se questi adattamenti hanno successo, richiederanno fatica e denaro per raggiungere.

Molti settori dell'economia, compresa l'industria aeronautica, devono ancora considerare seriamente gli effetti del cambiamento climatico. Il prima possibile, meglio è:sia la costruzione degli aeroporti che la progettazione degli aeromobili richiedono decenni, e avere effetti duraturi. Gli aerei più recenti di oggi potrebbero volare tra 40 o 50 anni, e le loro sostituzioni sono in fase di progettazione ora. Gli impatti climatici precedenti sono compresi e apprezzati, gli adattamenti più efficaci e meno costosi possono essere. Tali adattamenti possono anche includere modi innovativi per ridurre drasticamente le emissioni climalteranti nel settore dell'aviazione, che aiuterebbe a ridurre il problema e allo stesso tempo a rispondervi.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.