研究发现，航空排放对空气质量的影响大于对气候的影响

麻省理工学院 (MIT) 的新研究量化了航空对气候和空气质量的影响，并按排放类型、高度和位置进行了细分。

麻省理工学院的团队发现，航空业的发展对空气质量造成的损害是对气候造成的损害的两倍。

今天在 IOP Publishing 的环境研究快报中写作，他们研究了如何减轻这种损害，并在考虑气候和空气质量影响的情况下对航空排放权衡进行一致的比较评估。

该研究的首席研究员、麻省理工学院航空与航天系航空与环境实验室的 Sebastian Eastham 博士说：“航空排放对人为气候变化的影响越来越大。它们造成了全球 5% 的气候变化。”强迫。

“当你考虑到包括起飞、巡航和着陆的排放在内的完整飞行时，飞机排放还导致每年约 16,000 人因空气质量受损而过早死亡。与其他行业相比，这很小，仅占全球空气质量的 0.4% 左右。每年归因于全球空气质量恶化的总死亡人数，但在政策分析中经常被忽视。”

“想要减少这些影响的航空业决策者面临的挑战是不同排放类型之间的权衡，以及它们在不同地点的影响。”

从历史上看，解决航空对气候和空气质量影响的尝试一直是通过改​​变政策、技术和/或运营——提高燃油效率;更严格的排放标准;减少CO 2排放的基于市场的措施;或引入可持续航空燃料。

但该研究指出，减少一种排放量可能会以增加另一种排放量为代价，无论是绝对值还是通过限制新技术提供的潜在减排量。

Eastham 博士解释说：“我们可以通过设计具有较低燃烧室温度的发动机来减少 NOx排放。但是，由此产生的热力学效率损失意味着我们需要燃烧更多的燃料，这意味着更多的 CO2。这些是权衡的类型需要量化，我们的研究为决策者提供了一种快速的方法来做到这一点。

“我们通过估算每单位排放污染物的社会成本，制定了一套指标，用于比较所有飞行阶段航空排放对气候和空气质量的影响。成本指标按飞行阶段细分——巡航、着陆和起飞-off - 以及排放的地理区域，包括每公斤排放量和每公斤燃料燃烧量。”

研究团队应用这些指标来评估全球航空扩张的影响，其幅度与其当前的年度增长一致。然后，他们将此作为三个场景的基准。

首先，他们考虑了燃料效率提高和 NOx 排放因子降低与 10 年目标一致的增长情景。其次，他们评估了基于发动机的NOx减排对气候和空气质量影响之间的权衡。最后，他们重新评估了航空燃料脱硫对气候和空气质量的权衡。

Eastham 博士说：“我们的研究结果表明，每单位航空燃料燃烧造成 97% 的气候和空气质量损害是由三个因素造成的：NOx的空气质量影响为58%;CO2的气候影响为25%;以及凝结尾迹对气候的影响为 14%。值得注意的是，NOx 对空气质量的影响中，绝大多数(实际上约为 86%)是由于巡航而不是着陆和起飞周期的排放。因此，这些组成部分——巡航 NOx排放、CO2排放和尾迹——是未来减少航空排放对大气影响的战略的主要目标。

“为了减少航空对气候的影响，旨在减少 CO2排放和尾迹的措施可能会产生最大的净气候效益。相比之下，我们发现 94% 的空气质量影响是由 NOx驱动的。这表明旨在减少巡航期间 NOx排放的措施可能会带来最大的净收益，即使它们会导致微小但不确定的气候 NOx不利影响和燃油效率的小幅下降。

“最后，我们发现航空排放对空气质量的影响明显超过气候影响，空气质量影响比每单位燃料燃烧的气候影响高出 1.7 到 4.4 倍。这必须与地面工业形成对比，后者在-燃烧排放控制和更清洁燃料的使用很普遍。例如，美国电力部门对气候的影响与过去 15 年共污染物排放显着下降后对空气质量的影响具有相似的程度。这表明潜在的减少航空部门对大气影响的政治和技术机会。”