Contrails - Research, comments and links

Contrails and Aviation-induced Cirrus Clouds

KNMI (Royal Dutch Meteorological Institute)  (01)

(The KNMI is also doing research 
on the climatological effects of aviation.)

Het weer nader verklaard

Vliegtuigstrepen

Een volledig onbewolkte lucht zien we niet vaak. Als er van nature geen bewolking is, dan zijn er geregeld vliegtuigstrepen te zien, die het zonlicht iets kunnen temperen. De witte strepen zijn kunstmatige wolken die ontstaan doordat uitlaatgassen van vliegtuigmotoren de hoeveelheid waterdamp en roetdeeltjes in de lucht op de vliegroute doen toenemen. Dat gebeurt op ongeveer 10 kilometer hoogte in de atmosfeer, waar de lucht zeer koud is en het meer dan 40 graden vriest.

Koude lucht kan maar weinig waterdamp bevatten en de extra waterdamp, die daar in de lucht wordt gebracht, leidt daarom direct tot wolkenvorming in de vorm van strepen. De streep begint meestal een eindje achter het vliegtuig, omdat de warmte van de uitlaatgassen wolkenvorming dichtbij de motoren belemmert. De vliegtuigstrepen worden "contrails" (samenvoeging van condensation en trails) genoemd en in de weerrapporten (zie onze rubriek weer) als bewolking vermeld.

De strepen verraden veel over de atmosfeer op grote hoogte. Lossen ze snel op dan wijst dat op droge lucht en is de kans op een weersomslag klein. Lossen de vliegtuigstrepen langzaam op en groeien ze flink uit dan is er in de regel een weersverandering op til, die hooguit een paar dagen op zich laat wachten. De meer uitgestrekte wolkensluiers zijn soms moeilijk te onderscheiden van natuurlijke hoge bewolking en blijven lang in tact. Uit satellietwaarnemingen blijkt dat vliegtuigstrepen in onze omgeving in veel gevallen langer dan een dag blijven bestaan en in een kwart van de gevallen zelfs langer dan twee dagen.

De wolken op die hoogte bestaan geheel uit ijskristallen. Door breking en weerkaatsing van zonlicht zijn er soms optische verschijnselen in te zien, zoals een gekleurde bijzon.

In internationaal verband wordt onderzoek gedaan naar de invloed van het luchtverkeer op de atmosfeer. Het Intergouvernementele Panel op het gebied van klimaatveranderingen (IPCC) stelt vast dat vliegtuigen, die naast kooldioxide nog verschillende andere stoffen uitstoten, op een complexe manier invloed hebben op het klimaat. Het effect van op het klimaat van mogelijke veranderingen in de bewolking door het vliegverkeer is belangrijk maar onzeker. Naast de vliegtuigstrepen gaat het ook om hoge bewolking die het broeikaseffect verder versterkt.

https://www.knmi.nl/voorl/nader/vliegtuigstrepen.htm

Laatste wijziging: 22 juni 1999

Persbericht 9 juni 1999
Internationaal symposium over luchtvaart en klimaat
 International Symposium on aviation and the global atmosphere
Speech of the minister of Transport, Public Works and Water Management Miss. T. Netelenbos

(links) Minister T. Netelenbos van Verkeer en Waterstaat heeft woensdag in de Beurs van Berlage in Amsterdam een tweedaags internationaal symposium over luchtvaart en klimaat geopend.

Aan dit symposium, dat was georganiseerd door enkele Europese en Amerikaanse onderzoeksinstituten op het gebied van de luchtvaart (AEREA/NASA) namen honderdvijftig vertegenwoordigers uit de wereld van de luchtvaart en onderzoek deel.

Doel van de Conferentie was het bespreken van verschillende aspecten van de invloed van de luchtvaart op het milieu door de luchtvaartindustrie, beleidsmakers en de onderzoekswereld. In Nederland waren het KNMI als onderzoeksinstituut op het gebied van klimaat en het NLR (Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium) nauw betrokken bij de organisatie.

Het was de eerste keer in de geschiedenis dat een sector (de luchtvaart), gebaseerd op wetenschappelijke bevindingen, in discussie ging over de klimaat- en milieueffecten. De discussie is door alle deelnemers als stimulerend ervaren en heeft de basis gelegd voor een nauwe dialoog in de toekomst. Veel aspecten moeten nog verder worden onderzocht om de onzekerheden te beperken.

IPCC-rapport Aviation and the Global Atmosphere

Het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) heeft op verzoek van de internationale luchtvaartorganisatie (ICAO) voor het eerst een Special Report gewijd aan Aviation and the Global Atmosphere. Het IPCC, opgericht in 1988 door de VN, is het gezaghebbende orgaan op het gebied van klimaatveranderingen dat alle relevante kennis, feiten en onzekerheden verzamelt op dit gebied.

Het IPCC-rapport geeft een overzicht van de meest recente kennis omtrent de be�nvloeding van de atmosfeer door vliegtuigen, zowel van de invloed op de stratosferische ozonlaag als op de toename van broeikasgassen. Het biedt ook een samenvatting van de huidige inzichten over de mogelijkheden om door middel van maatregelen de invloed van het vliegverkeer op de atmosfeer te beperken. Het rapport is samengesteld door een honderdtal van de beste wetenschappers in de wereld op het terrein van de luchtvaart en de processen in de atmosfeer, waaronder experts werkzaam in de luchtvaartindustrie.

Uit Nederland is aan het rapport meegewerkt door deskundigen van het KNMI, het Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium (NLR), het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM), het Instituut voor Atmosferisch Onderzoek van de Universiteit Utrecht (IMAU) en de Rijksluchtvaartdienst (RLD).

Vliegtuigemissies

Vliegtuigmotoren stoten naast kooldioxide nog verschillende andere stoffen uit, die op een complexe manier invloed hebben op het klimaat. De vaststelling dat ook die andere stoffen invloed hebben op het broeikaseffect, is een van de belangrijkste conclusies van het IPCC rapport. Belangrijk, maar nog onzeker, is het effect op het klimaat van mogelijke veranderingen in de bewolking veroorzaakt door het vliegverkeer. Naast de condensstrepen gaat het ook om een toename van de hoge bewolking die het broeikaseffect verder versterkt.

Scenario voor de toekomst

De komende decennia zal het verbruik van fossiele brandstoffen door de luchtvaart toenemen. De factor, waarmee het brandstofverbruik groeit, hangt af van het scenario waarmee gerekend wordt. Volgens het in het IPCC-rapport gekozen referentie-scenario bedraagt de groei tot het jaar 2050 een factor drie, ondanks verwachte verbeteringen van de brandstofefficiency en van het luchtverkeersmanagement. De luchtvaart neemt momenteel ongeveer 2% van het totale verbruik van fossiele brandstoffen voor haar rekening. Het percentage voor 2050, en daarmee de relatieve bijdrage van de luchtvaart aan de toename van broeikasgassen in de atmosfeer, hangt tevens af van ontwikkelingen in andere economische sectoren, die niet in het IPCC-rapport worden besproken.

Maatregelen

Technische en operationele maatregelen kunnen de toenemende invloed van de luchtvaart op het klimaat niet voorkomen. Beleidsmatig zijn er wel mogelijkheden om de groei te beperken. Opties, die door het IPCC worden genoemd, zijn onder andere het (verder) invoeren van emissievoorschriften, het invoeren van heffingen of belastingen, de introductie van een emissiehandelsysteem en het optimaliseren van start- en landingsprocedures. Overigens hebben de afspraken, die gemaakt zijn onder het Klimaatverdrag en onder het Kyoto Protocol, geen betrekking op de uitstoot van broeikasgassen door vliegtuigen.

https://www.knmi.nl/voorl/nieuws/ipccoverluchtvaartenklimaat.htm

Voor meer informatie kunt u contact opnemen met: KNMI- persvoorlichter: Harry Geurts, 030 2206 317

Harry Geurts, PR & Voorlichting KNMI
Copyright � KNMI

https://www.knmi.nl/voorl/nader/zeespiegelstijgt.htm

Het weer nader verklaard

knmi/nos teletekst pagina 717

Zeespiegel stijgt

Vaak worden ze in ��n adem genoemd: broeikaseffect en zeespiegel. Een warmere aarde leidt onherroepelijk tot een stijging van de zeespiegel. Uit metingen over de hele wereld blijkt dat de zeespiegel nu zo'n 18 cm per eeuw stijgt. Twee processen zijn van belang: het smelten van landijs en het uitzetten van zeewater door verwarming. Met landijs bedoelen we bijvoorbeeld gletschers in gebergtes over de hele wereld en ijskappen, waarvan het Zuidpoolgebied en Groenland de belangrijkste voorbeelden zijn.

Het is moeilijk om precies uit te vinden hoeveel de verschillende processen bijdragen aan de huidige zeespiegelstijging. Van alle gletschers op de wereld zouden we moeten weten hoe groot ze zijn en hoe ze in de loop van de tijd veranderen. Ook moeten we overal in de oceanen de temperatuur meten om te kijken hoe die verandert. We hebben maar beperkte mogelijkheden om te meten. Uit schattingen blijkt dat het uitzetten van zeewater en het smelten van gletschers in vrijwel gelijke mate bijdragen en het smelten van de ijskappen in mindere mate.

Met dank aan Arie Kattenberg, Oceanografisch Onderzoek, KNMI

Voor vragen en opmerkingen over deze pagina: Harry Geurts
Copyright � KNMI
Laatste wijziging : 21 oktober 1998

https://www.antenna.nl/nvmp/980307.htm

"Broeikaseffect" een komplot?

Door: Jan Gevers Leuven

Plooibare wetenschap

In zijn boek "De Grillige Zon" beschrijft de bekende wetenschapsjournalist Nigel Calder hoe Prime Minister Margaret Thatcher eind jaren 80 haar kans schoon zag de door haar zo liefderijk omarmde kernenergie en kernwapenarsenaal nieuw leven in te blazen. Koolzuurgas absorbeert infrarode straling en werkt daardoor als een warme deken rondom de aarde. Gevolg is een broeikaseffect en door het smelten van ijs lopen kostbare stukken land onder water, ontstaan wervelstormen en gebeuren er talloze rampen door de veranderende weermachinerie. Kernenergie maakt electriciteit, geen koolzuurgas. Dus was kernenergie een must, aldus Margaret Thatcher. Dat aan kernenergie onover komelijke nadelen kleven en dat uranium met CO2 producerende machines moet worden gedolven en bewerkt, dat alles kon de Prime Minister niet boeien.

De redactie vraagt u om een bondige reactie te sturen naar het secretariaat: Bosschastraat 17, 3514 HN Utrecht.

Terug naar inhoud nieuwsbrief

Het weer nader verklaard

knmi/nos teletekst pagina 717

Snelle klimaatveranderingen

De laatste jaren groeit onder wetenschappers het inzicht dat het klimaat snelle en onvoorspelbare veranderingen in zich kan hebben. In het verleden zijn hiervan verschillende voorbeelden te vinden. IJskernboringen in Groenland laten zien dat de opwarming, die volgde op de laatste ijstijd, werd onderbroken door een aantal korte periodes van hernieuwde kou.

Het bekendste voorbeeld is de Jonge Dryas die ongeveer 12.000 jaar geleden eindigde. De Jonge Dryas maakte deel uit van een overgangsfase van de laatste ijstijd (in het noordwesten van Europa Weichselien genoemd) naar het huidige veel warmere tijdvak, het Holoceen. Aan de Jonge Dryas kwam abrupt een einde, waarbij de temperatuur op Groenland in enkele tientallen jaren met 7 graden Celsius steeg. Het versterkte broeikaseffect zou in het huidige klimaat een vergelijkbare onvoorspelbare respons teweeg kunnen brengen.

In alle met elkaar samenhangende componenten van het klimaat, zoals atmosfeer, oceaan, ijsmassa's en de biosfeer, kan een dergelijke klimaatverandering beginnen. Een international gezelschap van meer dan honderd onderzoekers boog zich op initiatief van het Intergouvernementeel Panel voor klimaatveranderingen (IPCC) en op uitnodiging van het KNMI van 31 maart tot en met 2 april 1998 in Noordwijkerhout over deze problematiek.

http---www.knmi.nl-voorl-nader-snelleklimaatveranderingen.ht...

Verslag workshop Snelle Klimaatveranderingen

Voor vragen en opmerkingen over deze pagina: Harry Geurts
Copyright � KNMI
Laatste wijziging : 28 mei 1998

Present commercial aircraft fly at altitudes of 8-13 km. The emissions from such air traffic can change the atmospheric composition: Directly: by emitting carbon dioxide (CO2), nitrogen oxides (NOx = NO + NO2), water vapour, unburnt hydrocarbons, soot, and sulfate particles.
Indirectly: by a chemical reaction chain similar to smog-formation the greenhouse gas ozone (O3) can be formed. In this reaction chain nitrogen oxides act as a catalyst under the influence of sunlight. As a result of these chemical reations also the concentration of methane (CH4), another greenhouse gas, decreases.

These changes can have effects on climate:

Ozone, CO2, and water vapour are greenhouse gases and their increase has a warming effect. Methane is also a greenhouse gas and its decrease has a cooling effect. Aerosols (sulfate particles, soot) could have a cooling effect.
 
Contrails formed due to the emission of particles and water vapour can increase the cloud cover in the upper troposphere. This may result in a cooling or heating depending on the size and optical depth of the ice crystals of which the contrails consist. Presently it is believed that contrails lead to a net warming effect. There may be changes in (non-contrail) upper level clouds: Most contrails decay after minutes to hours, but some continue to exist and are then not distinguishable anymore from natural cirrus clouds (thin upper level clouds) for the human eye. The climate effect of changes in cirrus cloud cover due to aviation are not well known.

The ozone changes due to aviation also change UV at ground level:

An increase in the tropospheric ozone column leads to a reduction in the amount of UV radiation reaching the surface.

Research at KNMI:

These effects are studied by the Section of Atmospheric Composition in cooperation with other international research groups. In the framework of the European Union Environment and Climate Programme project Aeronox first estimates of the effects of emissions of nitrogen oxides by aircraft upon the global atmospheric composition have been made. Within the EU project POLINAT model calculations are confronted with measurements made by a research aircraft in the North Atlantic Flight Corridor.

On the national level we have contributed to the bill Air Pollution and Aviation (Nota Luchtverontreiniging en Luchtvaart - Lulu, 1995). A description of Lulu (in Dutch) is given by the Dutch Civil Aviation Authorities' Environment Dept.(RLD).

An overview of measurements and modelling of the impact of aviation emissions on the atmosphere was given by us in the KNMI Climate Research Department's Biennal Review.

Recent results of our research:

Recently Ernst Meijer, a Ph.D. student of our group, has incorporated a parametrization of aircraft plume processes in our global model. The result is a reduction of about 1/3 of the ozone perturbation due to aircraft NOx-emissions relative to the case where the NOx-emissions are directly emitted into the global model.

KNMI Climate Explorer
by Geert Jan van Oldenborgh, KNMI

Introduction
The last few years a lot of monthly mean climate data have become available for research: station data (GHCN), gridded observations of temperature and sea-level pressure (CRU) and precipitation (NCDC), and a 40-year reanalysis (NCEP/NCAR). This site gives the opportunity to explore these data and the relationships between them. This may lead to more insight how the climate system changes on seasonal time scales, and empirical statistical forecast models. You will have to judge for yourself whether the data you use are good enough to explore decadal or longer trends. The system is still under development, I appreciate feedback. (You can have a look at my TODO list).
https://climexp.knmi.nl 

Contrails are Bad News