Producción de ozono fotoquímico a lo largo de trayectorias de vuelo en la parte superior de la troposfera y la baja estratosfera y optimización de rutas
Autores: Foster, Allan W.; Derwent, Richard G.; Khan, M. Anwar H.; Shallcross, Dudley E.; Lowenberg, Mark H.; Navaratne, Rukshan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Producción de ozono fotoquímico a lo largo de trayectorias de vuelo en la parte superior de la troposfera y la baja estratosfera y optimización de rutas
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Aviación
Ozono
óxidos de nitrógeno
Gases de efecto invernadero
Trayectorias de vuelo
Optimización de rutas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 12
Citaciones: Sin citaciones
La aviación es ampliamente reconocida por tener impactos climáticos a escala global a través de la formación de ozono (O) en la parte superior de la troposfera y la baja estratosfera (UTLS), impulsada por las emisiones de óxidos de nitrógeno (NO). Se sabe que el ozono es uno de los gases de efecto invernadero más potentes formados a partir de la interacción de los plumas de emisiones de aeronaves con especies atmosféricas. Este documento da seguimiento a investigaciones anteriores, donde se demostró que un Modelo de Trayectoria Fotochemical era una medida robusta de la formación de ozono a lo largo de las trayectorias de vuelo después del vuelo. Utilizamos una combinación de un modelo de transporte químico-lagrangiano global y un modelo de caja para cuantificar los impactos del NO de las aeronaves en el ozono UTLS durante un período de cinco días. Este trabajo amplía el rango espacial y temporal, así como la precisión química reportada anteriormente, con un mayor rango de especies químicas relevantes del NO. Basado en estos modelos, se ha investigado la optimización de rutas, a través del uso de teoría de redes y algoritmos. Esto es para mostrar la posible inclusión de una comprensión de las regiones de la atmósfera sensibles al clima en la planificación de rutas y su impacto en el equilibrio de Radiación Térmica de la Tierra con los recursos y tecnología existentes. Las trayectorias de vuelo optimizadas indicaron reducciones en la formación de O por unidad de NO en el rango del 1-40% dependiendo del aspecto espacial del vuelo. Temporalmente, los tiempos de invierno locales y las regiones ecuatoriales se encuentran generalmente con la formación de O más significativa por unidad de NO; además, se encontraron puntos críticos sobre el Océano Pacífico y el Océano Índico.
Descripción
La aviación es ampliamente reconocida por tener impactos climáticos a escala global a través de la formación de ozono (O) en la parte superior de la troposfera y la baja estratosfera (UTLS), impulsada por las emisiones de óxidos de nitrógeno (NO). Se sabe que el ozono es uno de los gases de efecto invernadero más potentes formados a partir de la interacción de los plumas de emisiones de aeronaves con especies atmosféricas. Este documento da seguimiento a investigaciones anteriores, donde se demostró que un Modelo de Trayectoria Fotochemical era una medida robusta de la formación de ozono a lo largo de las trayectorias de vuelo después del vuelo. Utilizamos una combinación de un modelo de transporte químico-lagrangiano global y un modelo de caja para cuantificar los impactos del NO de las aeronaves en el ozono UTLS durante un período de cinco días. Este trabajo amplía el rango espacial y temporal, así como la precisión química reportada anteriormente, con un mayor rango de especies químicas relevantes del NO. Basado en estos modelos, se ha investigado la optimización de rutas, a través del uso de teoría de redes y algoritmos. Esto es para mostrar la posible inclusión de una comprensión de las regiones de la atmósfera sensibles al clima en la planificación de rutas y su impacto en el equilibrio de Radiación Térmica de la Tierra con los recursos y tecnología existentes. Las trayectorias de vuelo optimizadas indicaron reducciones en la formación de O por unidad de NO en el rango del 1-40% dependiendo del aspecto espacial del vuelo. Temporalmente, los tiempos de invierno locales y las regiones ecuatoriales se encuentran generalmente con la formación de O más significativa por unidad de NO; además, se encontraron puntos críticos sobre el Océano Pacífico y el Océano Índico.