Weersverwachting: zonnig met vliegtuigstrepen


We weten al een tijdje dat de zeespiegel stijgt, maar nu worden de gevolgen pas pijnlijk duidelijk. De eerste eilandjes zijn al verdronken. En vreemd genoeg hebben de condensstrepen die vliegtuigen in de lucht trekken daar rechtstreeks mee te maken.

Een compleet onbewolkte lucht zien we niet vaak.
Want als er een keer geen natuurlijke bewolking is,
dan zijn er vaak wel vliegtuigstrepen die het zonlicht
een beetje temperen.

Als je nog naar een paradijselijk eilandje in de Stille Zuidzee wilt, moet je opschieten. Ze gaan namelijk hard achteruit. Zo is het 'zeezicht' op enkele laaggelegen eilandjes van Kiribati, Tuvalu en de Marshall-eilanden erbarmelijk. In plaats van wuivende palmen markeren afgedankte auto's de kustlijn en tussen al dat schroot liggen grote stenen opgestapeld.

De autowrakken en de stenen vormen het laatste redmiddel voor de eilandbewoners. Door de zeespiegelstijging loopt hun land onder water. Verder landinwaarts vluchten kan niet, want daar wonen al andere families. Het bouwen van dijken kost tientallen miljoenen en dat hebben ze niet.

In 1998 verdween het Tuvalu-eilandje Tepuku Savilivili in de golven. In juni 1999 verdronk Tebua Tarawa en het bij de republiek Kiribati behorende eiland Abanuea. De verdwijning van Tebua Tarawa haalde de wereldpers. Hoewel onbewoond en maar duizend vierkante meter groot, diende het als navigatiepunt voor de scheepvaart en aanlegplaats voor lokale vissersboten.

"Niet alleen de stijging van de zeespiegel, maar ook de algehele verslechtering van het klimaat speelt ons parten," vertelde Bikenibeu Paeniu, minister-president van Tuvalu, tijdens een eind 1998 gehouden milieuconferentie. "Wie niet op onze eilanden woont, kan zich niet voorstellen hoe groot de ecologische en economische schade is die wij ondervinden. Niet alleen de stranden, maar ook onze vliegvelden en de bruggen tussen de eilanden lopen onder. Wij voelen hoe het klimaat verandert."

Het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) waarschuwt al sinds 1988 voor de alarmerende situatie. Door het verstoken van fossiele brandstoffen en de uitstoot van andere broeikasgassen gaat de temperatuur op aarde omhoog en dat heeft weer tot gevolg dat het zeewater uitzet. Bovendien komt er meer water in de oceanen terecht doordat gletsjers en poolkappen smelten.

Vliegtuigsnuiven

Ligt het aan het buitensporige vliegverkeer waarmee we naar onze vakantiebestemmingen razen? Het broeikaseffect is natuurlijk een som van veel meer factoren: verkeer, industrie, het gebruik van drijfgassen, intensieve landbouw en veeteelt. Toch kan de luchtvaart wel eens de druppel zijn die de emmer doet overlopen. Dat was tenminste de waarschuwing die afgelopen juni werd gegeven tijdens een in Amsterdam gehouden internationaal symposium over luchtvaart en klimaat. Weliswaar draagt de luchtvaart nu nog maar voor 3,5 procent bij aan de aardse opwarming, maar ze groeit jaarlijks met vijf procent. Werd in 1992 nog maar 130 miljoen ton brandstof verbruikt, in 2015 loopt dat op tot 300 miljoen ton. En in 2050 is het brandstofverbruik gestegen tot 450 miljoen ton. Over vijftig jaar gaat er dus meer dan drie keer de huidige hoeveelheid broeikasgassen de lucht in. Kooldioxide, waterdamp, stikstof- en zwaveloxiden uit de motoren van vliegtuigen warmen de aarde nog veel verder op.

Dit condensspoor werd van bovenaf vanuit een
meetvliegtuig gefotografeerd tijdens het Europese
onderzoeksprogramma Polinat.

"Het eigenaardige is dat het niet alleen de luchtvervuiling is waardoor vliegtuigen ons klimaat opwarmen," vertelt dr. Peter van Velthoven, atmosfeer-onderzoeker bij het KNMI. "Contrails, de condenssporen die vliegtuigen in de lucht trekken, hebben ook een heel ongunstig effect. Ze ontstaan door vermenging van de lucht uit de vliegtuigmotor met de omgevingslucht. Op 10 kilometer hoogte vriest het meer dan veertig graden. Koude lucht kan maar weinig waterdamp bevatten en de extra waterdamp die in de lucht wordt gebracht, vormt daarom direct langgerekte 'wolken'. De streep begint meestal zo'n 30 tot 300 meter achter het vliegtuig."

De strepen, legt Van Velthoven uit, verraden veel over de atmosfeer op grote hoogte. Lossen ze snel op, dan wijst dat op droge lucht en is de kans op een omslag van het weer vrij klein. Lossen ze langzaam op of groeien ze flink uit, dan is er in de regel een weersverandering op til. En als de condensstrepen snel vervormen, zijn er grote variaties in de wind. Dat kan wijzen op een front in aantocht. De meer uitgestrekte strepen zijn soms moeilijk te onderscheiden van andere hoge bewolking en blijven lang intact. Uit satellietwaarnemingen blijkt dat veel vliegtuigstrepen in onze omgeving langer dan een dag blijven hangen en in een kwart van de gevallen zelfs langer dan twee dagen.

"Hoe langer ze blijven bestaan, hoe groter hun invloed is," vervolgt Van Velthoven. "Dat zie je als het mooi weer is en de strepen in de loop van de dag de hemel bedekken. Ze laten minder zon door en het wordt koeler. En tegelijkertijd ontstaat er ook een opwarmend effect. De strepen vormen als het ware een deken, waardoor minder warmte door het aardoppervlak wordt uitgestraald. Het hangt af van de dikte van de strepen en de grootte van de ijskristalletjes waaruit ze zijn opgebouwd of er afkoeling of opwarming optreedt. Het netto effect varieert ook met het tijdstip van de dag. 's Nachts vindt alleen opwarming plaats. Overdag is er afkoeling. Maar over een heel etmaal wordt het volgens de deskundigen gemiddeld warmer. Het effect is even groot als de opwarming die wordt veroorzaakt door de uitgestoten kooldioxide- en ozontoename door het vliegverkeer."

Het verraderlijke van vliegtuigstrepen is dat ze na een paar uur niet meer van gewone bewolking te onderscheiden zijn. Dat bleek bijvoorbeeld tijdens het door NASA uitgevoerde SUCCESS-experiment. Er werd een achtvormige contrail boven de Golf van Mexico gevlogen, die vervolgens door de GOES-8-weersatelliet in beeld werd gebracht. Geleidelijk ging de acht over in bewolking en hij zou nooit meer als vliegtuigspoor te herkennen zijn geweest als hij niet vanuit de ruimte was gevolgd. Misschien dat door de niet-herkende vliegtuigstrepen het klimaat dus nog wel meer opwarmt dan op grond van waargenomen contrails is berekend.

Is het tij nog te keren? "Technische en operationele maatregelen kunnen de toenemende invloed van de luchtvaart op het klimaat niet voorkomen," meent Van Velthoven. "Er bestaan zelfs geen afspraken over de uitstoot van broeikasgassen door vliegtuigen. Een deel van de vliegtuigstrepen zou je kunnen voorkomen door de vlieghoogte of de route aan te passen, maar dan moet je eerst precies weten hoe ze ontstaan. Daarom deed het KNMI mee met het Europese onderzoeksprogramma Polinat. We vlogen met een meetvliegtuig dat letterlijk was volgestouwd met meetapparatuur voor ozon, stikstofoxides, waterdamp, roetdeeltjes, enzovoort. In de drukke Noord-Atlantische vliegcorridor volgden we de condenstrepen.

KNMI en andere organisaties voerden metingen uit
in de Noord-Atlantische vliegcorridor. Met een speciaal
‘snuffelvliegtuig’ volgestouwd met apparatuur werden
broeikasgassen en andere luchtverontreiniging achter
vliegtuigen gemeten.
Soms bleven ze enkele minuten, dan weer urenlang bestaan. Ook werd er aan de uitlaat van andere vliegtuigen 'geroken'. Bij zo'n sniff-experiment vloog het meetvliegtuig soms op enkele tientallen meters achter een vliegtuig. Buitengewoon spannend was dat."

"Maar wat je zou moeten doen om nog meer vliegtuigstrepen te voorkomen? In ieder geval niet supersoon gaan vliegen! De huidige generatie subsone toestellen vliegt op ongeveer tien kilometer hoogte omdat daar een temperatuurminimum is. Op die hoogte gebruik je je brandstof zo efficiënt mogelijk. Een supersoon vliegtuig zoekt de ijle stratosfeer op 20 kilometer hoogte op. Onder andere omdat door hun grote snelheid de luchtweerstand te hoog zou worden. En dus belanden de Concorde en andere toestellen in de ozonlaag, waar hun uitlaatgassen ozon afbreken. Geschat wordt dat een supersoon vliegtuig een ongeveer vijf maal zo grote invloed op het klimaat heeft als een subsoon vliegtuig. En subsoon vliegen met betere motoren? Moderne vliegtuigmotoren hebben een lagere uitlaattemperatuur waardoor zich juist meer contrails zullen vormen. In 2050, als de luchtvaart drie keer zoveel brandstof als nu verbruikt, zullen naar schatting vijf keer zoveel contrails ontstaan."

25 mm per jaar!

Daar zijn we dan mooi klaar mee. Als ik op Internet satellietfoto's bekijk (bijvoorbeeld op http://www.dkrz.de/sat/sat.html), is daarop soms te zien hoe de lucht boven grote luchthavens helemaal door de vliegtuigsporen wordt dichtgeborduurd. Ons land komt er daarbij nog genadig vanaf omdat de lucht boven Schiphol meestal door een westelijke stroming wordt geklaard. Maar boven Midden-Europa is op zonnige dagen de bewolking als gevolg van het vliegverkeer schrikbarend.

Midden-Europa op een zonnige dag. Door het
luchtverkeer wordt de hemel in de loop van de dag
dichtgeborduurd.
Hoe zou je het luchtverkeer moeten beperken? Iedereen wil tenslotte op vakantie. Als één land de kerosine duurder maakt, gaan luchtvaartmaatschappijen gewoon ergens anders tanken. Dat leidt dus niet tot een vermindering van het vliegverkeer, maar tot een verschuiving. Daarom bepleitte ons land een paar jaar geleden al dat de internationale gemeenschap als geheel de verantwoordelijkheid moet dragen. Dat standpunt is inmiddels door de Europese Gemeenschap overgenomen.

In ieder geval moet er snel iets gebeuren. Het verdwijnen van koraalatollen in de Stille Zuidzee is de eerste, duidelijke waarschuwing. Steeg de zeespiegel tot voor kort nog maar 2 millimeter per jaar, de afgelopen vijf jaar rees het water in de Stille Zuidzee jaarlijks met 25 millimeter! Nederland dringt dus niet zomaar aan op beperkende maatregelen. Op dit moment stoot de internationale burgerluchtvaart al ongeveer tweemaal zoveel broeikasgas uit als ons land in zijn geheel. Als dat nog verder toeneemt, kunnen we in de loop van de volgende eeuw onze kust ook met autowrakken gaan versterken.


BROEIKASEFFECT

De aarde wordt van nature door het broeikaseffect op temperatuur gehouden. Waterdamp en kooldioxide in onze atmosfeer houden een deel van de zonnewarmte vast. Als dat niet zou gebeuren, was het op aarde veel kouder dan nu. Industrie, verkeer, ontbossing en verbranding versterken het broeikaseffect en dat leidt op den duur tot een warmer klimaat. Ook de hoeveelheden neerslag, wind en bewolking kunnen veranderen.

Is het warmere klimaat van de afgelopen jaren het gevolg van een versterkt broeikaseffect? Deense onderzoekers vonden een verband tussen zonnevlekken en de temperatuur op aarde en tussen de intensiteit van kosmische straling en hoge bewolking. Ze betwijfelen dat de mens het klimaat op aarde nu al beïnvloedt.


LITERATUUR
INTERNET

Tekst: Carl Koppeschaar

Publicatie in KIJK, september 1999

Foto's: DLR - Institut für Physik der Atmosphäre, Oberpfaffenhofen

Laatst bijgewerkt: 6-11-2001