O tempo quente forçou dezenas de voos comerciais a serem cancelados em aeroportos no sudoeste neste verão. Este calor que atrapalha o vôo é um sinal de alerta. As mudanças climáticas devem ter repercussões de longo alcance - incluindo aumento do nível do mar inundando cidades e mudanças nos padrões climáticos, causando declínios de longo prazo na produção agrícola. E há evidências de que está começando a afetar o desempenho de decolagem de aeronaves comerciais, com potenciais efeitos nos custos das companhias aéreas.

Os sistemas de transporte nacionais e globais e a atividade econômica que eles sustentam foram otimizados para o clima em que tudo se desenvolveu:as máquinas são projetadas para operar em faixas de temperatura comuns, os planos logísticos dependem dos padrões climáticos históricos e o desenvolvimento das terras costeiras é baseado em zonas de inundação conhecidas. No setor de aviação, aeroportos e aeronaves são projetados para as condições climáticas vividas historicamente. Porque o clima está mudando, até mesmo os elementos fundamentais da infraestrutura, como aeroportos e setores econômicos importantes, como o transporte aéreo, podem precisar ser reprojetados e reprojetados.

Enquanto os cientistas se concentravam nos impactos das mudanças climáticas e do clima extremo na sociedade humana e nos ecossistemas naturais em todo o mundo, nossa pesquisa quantificou como o calor extremo associado ao aquecimento do clima pode afetar os voos ao redor do mundo. Descobrimos que os principais aeroportos de Nova York a Dubai e Bangkok terão restrições de peso de decolagem mais frequentes nas próximas décadas devido às temperaturas quentes cada vez mais comuns.

Voos de mudanças climáticas

Há evidências robustas de que eventos extremos, como ondas de calor e inundações costeiras, estão acontecendo com maior frequência e intensidade do que apenas algumas décadas atrás. E se não conseguirmos reduzir as emissões de gases de efeito estufa significativamente nas próximas décadas, a frequência e a intensidade desses extremos devem aumentar dramaticamente.

Os efeitos na aviação podem ser generalizados. Muitos aeroportos são construídos perto do nível do mar, colocando-os em risco de inundações mais frequentes à medida que os oceanos sobem. A frequência e a intensidade da turbulência do ar podem aumentar em algumas regiões devido ao fortalecimento dos ventos de alta altitude. Ventos mais fortes forçariam as companhias aéreas e os pilotos a modificar a duração e as rotas dos voos, potencialmente aumentando o consumo de combustível.

Os cancelamentos de voos da Phoenix relacionados ao calor em julho aconteceram pelo menos em parte porque os manuais operacionais das companhias aéreas não incluíam informações para temperaturas acima de 118 graus Fahrenheit - porque esse tipo de calor é historicamente incomum. É outro exemplo de como os procedimentos podem precisar ser atualizados para se adaptar a um clima mais quente.

Voando no calor

As altas temperaturas do ar afetam a física de como as aeronaves voam, o que significa que o desempenho de decolagem da aeronave pode ser prejudicado em dias quentes. A quantidade de sustentação gerada por uma asa de avião é afetada pela densidade do ar. A densidade do ar, por sua vez, depende principalmente da temperatura do ar e da elevação; temperaturas mais altas e elevações mais altas reduzem a densidade.

Quanto menor a densidade do ar, mais rápido um avião deve viajar para produzir sustentação suficiente para decolar. É preciso mais pista para alcançar uma velocidade mais alta, e dependendo do comprimento da pista do aeroporto, alguns aviões podem correr o risco de ficar sem espaço antes de atingirem velocidade suficiente. Quando isso ocorrer, a única opção imediata é reduzir o peso da aeronave para diminuir a velocidade de decolagem necessária - removendo os passageiros, bagagem e carga. Isso é conhecido como uma restrição de peso.

As restrições de peso acontecem agora, especialmente em lugares quentes como Phoenix e Dubai e em aeroportos com pistas curtas como LaGuardia e Washington de Nova York, Reagan National de D.C., mas nossa pesquisa sugere que eles podem se tornar muito mais comuns no futuro.

As temperaturas globais têm aumentado constantemente por décadas, e quase certamente continuarão a fazê-lo. Em algumas regiões, há evidências de que as temperaturas mais quentes podem aumentar a uma taxa mais rápida do que a média, empilhar ainda mais o convés em favor do calor extremo. Essas temperaturas mais altas reduzirão a densidade do ar e tornarão muito mais provável que as restrições de peso sejam necessárias para voos decolando durante os períodos mais quentes do dia.

A frequência e a magnitude das restrições de peso devem aumentar - em alguns locais, o número de dias exigindo pelo menos alguma quantidade de restrição de peso para certas aeronaves pode dobrar ou triplicar, talvez cobrindo 50 ou mais dias por ano.

A economia da adaptação

Nos voos mais afetados, a quantidade de carga, os passageiros e o combustível que deve ser removido para permitir a decolagem geralmente serão pequenos - entre 0,5% e 4% da carga total. Isso significa menos clientes pagantes em aviões, e menos carga a bordo. Quando essas restrições se somam ao sistema global de transporte aéreo, os custos podem ser significativos.

Transportar apenas uma fração de um por cento a menos de passageiros ou menos carga pode representar milhões de dólares em perda de receita para uma companhia aérea ao longo de anos de operação. Isso faz com que mesmo as pequenas restrições de peso sejam uma preocupação em uma indústria altamente competitiva e otimizada. Esses limites podem afetar desproporcionalmente os voos de longo curso, que requerem grandes cargas de combustível e muitas vezes decolam perto de seus pesos máximos.

Existem maneiras de as companhias aéreas atenuarem as crescentes restrições de peso. O mais viável é reprogramar alguns voos para horários mais frios do dia - embora com o tráfego aéreo aumentando e muitos aeroportos já operando perto de sua capacidade, isso pode ser difícil.

Outra solução potencial é construir pistas mais longas. Mas isso nem sempre é possível:alguns aeroportos, como o LaGuardia de Nova York, estão em litorais ou em ambientes urbanos densos. Mesmo onde uma pista mais longa é tecnicamente possível, comprar o terreno e expandir a área física de um aeroporto pode ser caro e politicamente difícil.

A aeronave pode ser otimizada para desempenho de decolagem, mas redesenhar aeronaves é extremamente caro e pode levar décadas. Os fabricantes estão sempre trabalhando para construir aviões mais leves e mais econômicos. No futuro, essas melhorias de eficiência serão necessárias apenas para manter o desempenho de hoje.

Implicações mais amplas

Essas mudanças são apenas exemplos dos inúmeros procedimentos, requisitos de processos e equipamentos que terão de ser ajustados para um clima em mudança. Mesmo se essas adaptações forem bem-sucedidas, eles vão precisar de esforço e dinheiro para alcançar.

Muitos setores da economia, incluindo a indústria da aviação, ainda tem que considerar seriamente os efeitos das mudanças climáticas. O mais cedo, o melhor:tanto a construção do aeroporto quanto o projeto da aeronave levam décadas, e têm efeitos duradouros. Os aviões mais novos de hoje podem voar em 40 ou 50 anos, e seus substitutos estão sendo projetados agora. Os impactos climáticos anteriores são compreendidos e avaliados, as adaptações mais eficazes e menos onerosas podem ser. Essas adaptações podem até incluir maneiras inovadoras de reduzir drasticamente as emissões que alteram o clima em todo o setor de aviação, o que ajudaria a reduzir o problema e, ao mesmo tempo, responderia a ele.

Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.