Come l’IA aiuta le compagnie aeree a mitigare l'impatto delle scie di condensazione sul clima
Le scie di condensazione - le sottili linee bianche che a volte si vedono dietro gli aerei - hanno un impatto sorprendentemente grande sul nostro clima. Il rapporto IPCC del 2022 ha rilevato che le nuvole create dalle scie rappresentano circa il 35% dell'impatto dell’aviazione sul riscaldamento globale, ovvero più della metà di tutto il carburante dei jet del mondo. 1 Google Research ha collaborato con American Airlines e Breakthrough Energy per riunire enormi quantità di dati - come immagini satellitari, meteo e dati sulle traiettorie di volo - e ha utilizzato l'intelligenza artificiale per sviluppare mappe di previsione delle scie per verificare se i piloti possono scegliere rotte che evitino la creazione di scie.
Spiegazione visiva degli effetti radiativi delle scie notturne e diurne. Le scie notturne sono spesso più riscaldanti di quelle diurne perché intrappolano esclusivamente il calore.
Queste scie si formano quando gli aerei volano attraverso strati di umidità e possono persistere come cirri per minuti o ore, a seconda delle condizioni atmosferiche. Se da un lato queste nuvole possono riflettere la luce solare nello spazio durante il giorno, dall'altro intrappolano grandi quantità di calore che altrimenti lascerebbero l'atmosfera terrestre. Questo crea un effetto netto di riscaldamento. Evitare di volare attraverso aree che creano scie di condensazione può ridurre il riscaldamento con un impatto minimo sul consumo di carburante. La sfida consiste nel sapere quali sono le rotte di volo che creano le scie.
Ridurre l'impatto delle scie sul riscaldamento
Un gruppo di piloti dell'American Airlines ha effettuato 70 voli di prova nell'arco di sei mesi utilizzando le previsioni basate sull'intelligenza artificiale di Google per evitare le altitudini che potrebbero creare le scie. Dopo questi voli di prova, abbiamo analizzato le immagini satellitari e abbiamo scoperto che i voli in cui i piloti hanno usato le nostre previsioni hanno ridotto le scie del 54% rispetto a quelli in cui i piloti non hanno usato le nostre previsioni. Questa è la prima prova che i voli commerciali possono evitare in modo verificabile le scie di condensazione e quindi ridurre il loro impatto sul clima.
Il direttore generale delle operazioni di volo dell'American Airlines, capitano John P. Dudley (a destra), e il primo ufficiale Tammy Caudill (a sinistra), dalla cabina di pilotaggio del primo volo per evitare le scie, che ha utilizzato le nostre previsioni nell'applicazione FPO di PACE per evitare le scie.
L'altro risultato significativo del nostro test con American Airlines è che i voli che hanno cercato di evitare la creazione di scie di condensazione hanno bruciato il 2% di carburante in più. Studi recenti dimostrano che è necessario regolare una piccola percentuale di voli per evitare la maggior parte del riscaldamento delle scie. Pertanto, l'impatto totale sul carburante potrebbe essere pari allo 0,3% dei voli della compagnia aerea. 2 Ciò suggerisce che le scie potrebbero essere evitate su scala per circa 5-25 dollari/tonnellata di CO2e (anidride carbonica equivalente) utilizzando le nostre attuali previsioni, rendendole una misura di riduzione del riscaldamento efficace dal punto di vista dei costi, e sono previsti ulteriori miglioramenti.
Scie rilevati sopra gli Stati Uniti grazie alle immagini dei satelliti AI e GOES-16.
Evitare le scie di condensazione ha il potenziale per essere la soluzione più efficace dal punto di vista dei costi per ridurre l'impatto climatico del volo. Continueremo la ricerca e lo sviluppo per automatizzare l'evitamento. E nel frattempo, ci concentreremo e quantificheremo gli interventi di evitamento a più alto impatto. Ci impegniamo a lavorare in tutto il settore dell'aviazione per utilizzare l'intelligenza artificiale e rendere la prevenzione delle scie una realtà nei prossimi anni.
