关于如何处理飞机尾迹的科学争论越来越激烈，飞机尾迹是你经常看到的在飞机后面拖着的水汽的细线。
那些看起来无害的蒸汽轨迹有时会扩散形成薄卷云。关注气候变化的环保活动人士和非营利组织经常断言，飞机尾迹对全球变暖的影响比喷气发动机排放的二氧化碳更大。
航空业迫于压力，加大了对飞机尾迹的研究。
去年10月，波音公司和美国宇航局在埃弗雷特进行了飞行测试，一架美国宇航局的DC-8研究飞机在一架737 MAX 10后面飞行，以嗅闻其废气并分析其尾迹，以测试所谓的可持续航空燃料是否可以减少它们的发生率。
谷歌与比尔·盖茨创立的总部位于西雅图的气候行动研究小组“突破能源”的研究人员合作，与美国航空公司进行了一项小型实验，以测试商业飞行员是否可以避开可能产生尾迹的大气区域。包括阿拉斯加航空(Alaska Airlines)在内的多家航空公司计划于明年进行更大规模的试验。
但上周，人们一致认为飞机尾迹对地球非常有害，我们需要迅速找到减少它们的方法，这一共识被打破了。
2021年，联合国政府间气候变化专门委员会(ipcc)航空工作组主席、最具影响力的航空对气候影响研究报告的作者大卫·李(David Lee)发表了一份新的、尖锐的评估报告，评估了围绕该主题的无数科学不确定性。
该论文由英国著名气候研究人员共同撰写，结论是，“基本前提”，即尾迹重要到足以缓解“尚未建立”。
除了尾迹变暖效应规模的不确定性之外，李指出，一个相关的降温影响可能会抵消它。
李认为，关于航空业非二氧化碳影响的数据——主要是飞机尾迹和发动机排放对云层形成的影响——是如此不确定，以至于任何缓解它们的行动“可能效果有限，或者会产生意想不到的后果”。
他指出，改变航线以避开容易产生尾迹的空域意味着燃烧更多的燃料，排放更多的二氧化碳，这些二氧化碳会在大气中存留几个世纪，而尾迹会在几天内消散。
当水蒸气在喷气发动机排放的气溶胶(主要是烟灰和硫的颗粒和液滴)周围凝结，在高空寒冷中形成冰晶时，就会形成尾迹。
大多数尾迹消散得很快。有些散开，形成又高又薄的卷云。
这些云可以在白天部分地冷却地球，因为它们反射了地球上的阳光。然而，高而冷的云层也捕获了表面的热量，否则这些热量会逃逸到太空中——这是一种与二氧化碳相似的“温室效应”。
尾迹引起的云的总体影响是变暖，特别是在没有太阳反射的夜晚。
科学是如此复杂，以至于飞机尾迹对气候的影响程度一直是非常不确定的。它不仅根据白天或晚上的时间而变化，而且根据下面的表面类型而变化。云形成的科学模型仍然非常不完善。
然而，近年来，环保人士已经将李2021年评估中的数据作为证据，证明飞机尾迹的变暖效应大于发动机排放的二氧化碳。
尽管引用的数据有很大的误差余地，但这一断言已在媒体上反复出现，并成为减少飞机尾迹的公认基础。
在接受采访时，突破能源公司尾迹项目主任马克·夏皮罗(Marc Shapiro)引用了政府间气候变化专门委员会(ipcc)最近的评估，该评估基于李2021年的论文:尾迹占人为气候变化总量的1%至2%。
“这很惊人，”夏皮罗说。“大多数人听到这个都很震惊。”
因此，Breakthrough公司与谷歌(Google)合作，致力于寻找让飞机避免产生尾迹的方法。
在今年的初步试验中，谷歌使用人工智能来分析卫星图像、天气和飞行数据，并在35条美国航空公司的航线上开发了航迹预测地图。
在一个方向上，飞行员在模型显示的大气条件有利于形成轨迹的区域上空或下方飞行。在反向飞行时，他们直接飞过，不顾可能出现的尾迹。
夏皮罗说，这些避免措施导致尾迹引起的云减少了54%。
明年，他们计划“在多家航空公司进行更大规模的试验”，在数千个航班上重复实验。
夏皮罗承认，关于飞机尾迹影响的数据存在模糊性，但他表示，这种不确定性“被学术界夸大了”。
他说，这往往会导致一种无事可做的结论，“我真的不同意这种看法。”
欧洲领先的清洁交通倡导组织“运输与环境”的可持续航空经理马泰奥·米罗罗(Matteo Mirolo)也赞同这一观点，他在接受采访时表示，“重要的是不要越界，因为不确定性被当作不作为的借口。”
米罗罗说，与减少二氧化碳排放相比，谷歌和突破公司正在推动的减少飞机尾迹的操作变化应该是减少航空对全球变暖的贡献的一种简单而廉价的方法。
他用气候活动人士在这个问题上经常使用的一句话，称防止飞机尾迹对航空业来说是“唾手可得的果实”。
但是，英国曼彻斯特城市大学大气科学教授李在他的大学网站上发表的一篇文章中尖锐地驳斥了这一观点，强调了这篇新论文。
“没有简单的灵丹妙药或唾手可得的果实来解决这个问题，”李说。
在欧洲，要求减少飞机尾迹的政治压力越来越大。
从2025年开始，欧洲航空公司将被要求监测、报告和核实其航班的非二氧化碳气候影响。在进行影响评估后，到2028年，欧盟委员会(European Commission)必须提出解决这些影响的建议——其中最突出的是飞机尾迹。
这一政治推动的前提是，人们相信飞机尾迹对地球大气的危害甚至比温室气体还要大，而这一信念源于李在2021年的主要评估数据。
这份分析报告被联合国政府间气候变化专门委员会(ipcc)、环保人士、波音公司(Boeing)和美国国家航空航天局(NASA)引用，仍然是航空业对气候影响的权威研究。
但解释各不相同，因此李的新努力澄清了它的含义。
2021年的论文通过对多项研究的分析提供了“最佳估计”，这些研究将尾迹视为迄今为止航空业最大的非碳影响，其中碳排放仅占航空业总变暖效应的34%，尾迹则占57%。
然而，对尾迹的定量估计是非常模糊的。它的误差范围是正负70%。
杜克大学(Duke University)地球科学教授德鲁·辛德尔(Drew Shindell)曾为政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on climate Change)评估气候影响，他说，对云层及其形成的分析缺乏严严性，导致了尾迹影响的“巨大不确定性”。
最新的政府间气候变化专门委员会估计，尾迹和航空引起的卷云对所有人类活动造成的全球变暖的贡献率为0.7%至3.7%。
辛德尔说，最近的研究表明，它“可能接近(政府间气候变化专门委员会)范围的低端”。
他说:“总的评估是，实际上，它可能非常小。”“我个人认为，我们不需要比二氧化碳更担心气候变化。我不认为科学支持这种说法。”
就连研究重点是减少飞机尾迹的“突破”公司的夏皮罗也表示:“坦率地说，我们的数据也处于大卫·李(2021年)估计的低端。”
“有一种越来越多的共识，那篇论文中的数字太高了，”他说，但他很快坚持说，“这并不是说它微不足道。”
李的新评估尖锐地批评了对他的数据的误读。
这篇新论文指出，尾迹的不确定变暖效应可能会被抵消，因为引发尾迹的飞机气溶胶也会以复杂的方式改变云的形成方式，这种方式的冷却效应甚至不太明显，但可能更大。
由于气溶胶如何与云相互作用的不确定性，许多研究显示了截然不同的结果，2021年的评估甚至没有对此进行估计。
李的新论文得出结论，这些相互竞争的因素加在一起，对全球变暖“可能产生净积极或净消极”的影响。
Lee特别批评了像Breakthrough这样的轨迹避免解决方案。
在一封电子邮件中，李表达了对“似乎很大的(在我看来是无知的)规避航迹的热情”的担忧，因为这会产生额外的二氧化碳排放。
额外二氧化碳的变暖效应“几乎永远持续下去”，李写道。
此外，他的论文还指出，目前对大气状况的预测还不够准确，无法提供可靠的轨迹预测。
他的论文主张进行更多的研究和“仔细的分析，以避免不正当的结果，并以坚实的证据为基础做出战略投资决策。”
《突破》杂志的夏皮罗在回应李的论文中对轨迹规避的反对意见时反驳说，飞行在轨迹区域上方或下方会向空气中注入相同的气溶胶，因此它们对云形成的可能冷却作用不会受到影响。
谷歌在对美国航空公司试验的描述中引用了一项研究，该研究表明，采用复杂的航迹避免技术，“对燃油的总影响可能低至0.3%。”
夏皮罗在一封电子邮件中写道:“我相信这种谨慎会带来真正的气候机会成本。”
夏皮罗说，即使飞机尾迹最终只占人类气候影响总量的0.5%，而不是2%，“这仍然令人震惊。”
“我不确定这会改变我的动机或解决问题的方法，”他说。
位于科罗拉多州博尔德的美国国家海洋和大气管理局化学科学部主任大卫·费伊(David Fahey)是李在2021年发表的那篇有影响力的论文的合著者，他称李及其合作者新发表的评估“令人震惊”。
费伊也认为，科学模型的不确定性削弱了急于实施解决方案的理由。
他说，气候活动人士敦促立即对飞机尾迹采取行动，是在“在天空中画一个目标，然后说，‘那是敌人’”。
因为有太多的未知，“我们不需要这样做，”费伊说，并补充说李的新论文是“对正在进行的酷爱饮料的解毒剂”。
在美国国家航空航天局和波音公司去年10月的一项研究中，飞行员不是在避开飞机尾迹，而是在追踪它们以收集数据。
美国国家航空航天局的研究飞行员安迪·巴里驾驶着四引擎的DC-8研究飞机，飞机上装载着排放传感器和摄像头，后面是波音MAX 10，这架飞机被涂上了最终所有者联合航空公司的颜色。
在三周的时间里，他们进行了五到六个小时的飞行，寻找形成尾迹的合适大气条件。
在MAX上，仪器吸入外部空气并进行分析。在更大、更重的NASA追踪飞机上，更多的仪器从MAX发动机的排气中吸取空气——无论是否可见尾迹——并分析其成分。
因为这项研究的很大一部分是研究燃料如何减少尾迹，所以MAX配备了分区油箱。机翼上装有低硫版的普通煤油喷气燃料。中央油箱装有100%的可持续航空燃料，这些燃料来自生物质、油和废物。这两种燃料燃烧起来都比普通喷气燃料更清洁，产生的烟尘和气溶胶更少。
有8到10名工程师在后面监视仪器，飞行员在一个飞行段燃烧一种燃料，然后返回，在同一空域重复操作，燃烧第二种燃料。
对巴里来说，飞行既棘手又费力。
通过与波音飞机的无线电通信，美国宇航局的飞行员瞄准了一个大约200英尺宽和高的目标空域，距离波音飞机大约4到5英里。
他们必须避开波音飞机翼尖产生的尾流，这些尾流会在飞机后面产生旋转的漩涡。在有强烈侧风的日子里，他们不得不调整横向以找到排气流。
巴里在DC-8驾驶舱接受采访时说:“在移动的环境中，这是一小片天空。”“这是一个高度动荡的环境，这就是为什么每个人都系上五点安全带的原因。”
“我们要做的是400英里的腿，以及手动飞行。我们只能说这很累，”他说。“没有任何自动驾驶仪能让你在这个最佳位置采集数据。”
飞机尾迹形成的复杂性和不确定性体现在飞行员在附近空域发现一架飞机有20英里的尾迹时。
巴里说，他本以为“今天会很容易”找到尾迹——“然后我们开始进入状态，什么也没有，或者只有半英里长的尾迹。”
李的新论文警告说，避免尾迹可能会增加碳排放，同时指出，通过燃烧可持续航空燃料来减少尾迹，同时减少碳排放“可能是一个‘双赢’”。
10月份飞行测试的结果将于明年公布。
除了关于飞机尾迹的工作外，研究结果还应证实可持续航空燃料对公共健康的另一个重大好处。燃料产生的较低气溶胶排放将减少全球机场周围的污染。
航空业到2050年将碳排放减少到“净零”的目标充满了巨大的成本和巨大的不确定性。
开发新的飞机技术，同时大规模扩大可持续航空燃料的生产，不仅成本极高，而且可能难以实现。
相比之下，减少尾迹虽然不容易，但似乎有诱人的可能性。
李主张减少碳排放仍然是首要任务。通过电子邮件，他总结了航空业的困境，并敦促谨慎行事。
“作为环境科学家，我们的日常工作充满了不确定性，”李写道。“然而，更难以应对的是完全‘错误’并在此过程中对气候造成永久性损害的不确定性。”
