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飞机尾迹，或称飞机凝结尾迹，对人为气候变化的影响占 2%。这是因为尾迹通常会发展成卷云，这些云层会在地球低层大气中捕获热量，显著加剧全球变暖。
好消息是：通过简单地改变飞机的飞行高度，可以以较低的成本缓解这一问题。科学家们只需要知道这些人造卷云在何时何地形成。
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借助全球流星网络（GMN）的集体力量和覆盖范围，西方大学研究员 Denis Vida 及其合作者提出了一项追踪尾迹的计划，该计划已经获得了 Google 和突破能源等重量级机构的资金支持。
“我们有一个难得的机会，在快速发展的领域中确立加拿大的领导地位。我们将成为世界上第一个在尾迹形成时进行大规模地面观测的项目，”Denis Vida 说，他是物理与天文学教授，也是流星物理学的领先专家。“如果成功，我们将减少的二氧化碳（CO₂）当量将超过加拿大的总排放量。”
Vida 创立并协调 GMN，这是一个具有变革性的国际合作项目，在全球部署了 1400 多台摄像机，用于捕捉流星事件，现在也用于调查飞机尾迹。
对于尾迹项目，Vida 及其合作者，包括物理与天文学教授 Lisa Schielicke，将利用 GMN 现有的基础设施，这在成本和时间上都提供了显著的价值，因为它消除了从头建立类似网络的需求。西方大学团队还直接与突破能源的 Contrails.org 合作，这是一个以科学为主导的非营利组织，专注于飞机的智能航线规划。
尾迹在大气中特定的区域形成，这些区域足够冷且潮湿。基于 GMN 新数据的预测将预测飞机可能形成尾迹的区域，并使空中交通管制员能够避开这些区域。
“尾迹形成区域通常在垂直方向上厚度不到一公里，尽管它们可能横跨数百公里宽，因此只需稍微调整飞行高度即可避开它们。这就是为什么缓解成本如此之低。挑战在于绘制这些尾迹区域，但我们的团队可以提供解决方案，”Vida 说，他是西方大学地球与空间探索研究所的成员。
“与 Contrails.org 和 Google Research 等合作伙伴合作，确保西方大学乃至整个加拿大在气候创新领域保持领先地位，并加强我们在气候科学中的领导力。”
尾迹通常会发展成卷云，这些云层在地球低层大气中捕获热量，占人为气候变化影响的 2%。当喷气发动机排出的水蒸气凝结并冻结成冰晶时，尾迹就形成了。
该项目始于阿拉斯加航空公司经验丰富的机长、ContrailCast 创始人 Luc Busquin 联系 Vida，希望使用 GMN 的流星摄像机观测尾迹以进行气候影响研究。在共同开发了概念验证后，Busquin 于 2024 年 6 月在英国伦敦的 Google Campus 举行的尾迹研讨会上发表了关于初步发现的演讲。
“对该项目的反应非常积极。GMN 正是尾迹研究社区多年来试图开发的，我们的方法远远领先于其他任何方法，”Busquin 说。
GMN 摄像机非常独特，因为它们非常敏感，监控整个天空，每秒收集数十次图像，这意味着它们可以在继续监控流星和跟踪卫星的同时追踪飞机尾迹。
“我们的技术取代了其他方法，使西方大学成为气候科学领域地面尾迹观测的实际世界领导者。现在我们正在与该领域的所有主要参与者合作，”Vida 说。
先前的研究估计，重新规划一小部分产生尾迹的航班可以缓解大多数由尾迹引起的全球变暖，然而实时、高分辨率的尾迹观测数据仍然稀缺。事实上，只需避免大约 15% 的国际尾迹，就可以减少 80% 的变暖。
现有的地球静止卫星系统平均只能在尾迹形成 30 分钟后检测到，这限制了它们在可操作的缓解策略中的实用性。GMN 凭借其全球分布的校准摄像机，可以在尾迹形成时直接观测，提供了一个独特的机会。
Vida 及其团队已经开发了一个管道的测试版本，该管道使用 AI 图像识别技术自动检测尾迹，并将其与航班配对。
“将 GMN 的应用扩展到包括尾迹跟踪，有可能彻底改变航空气候缓解策略，”Vida 说。“开发的数据和方法将为加拿大和国际政策制定者提供信息，有助于制定基于证据的尾迹缓解法规和标准。”
到今年年底，Vida 及其团队将提供第一个开放访问的数据集，将尾迹与飞行参数和大气条件联系起来。这将为空中交通管制员和其他相关方提供相关信息，以重新组织飞行模式的流动，并在未来的飞机设计和技术中实现真正的变革。计划在 2026 年更广泛地部署实时尾迹检测和报告算法。
“仅将尾迹指标纳入加拿大的航空排放交易计划，就可以为解决非 CO₂气候影响设定全球基准，”Vida 说。
