飞机尾迹在黑碳排放很低时仍大量形成

本文通过针对空客A321neo飞机（搭载CFM LEAP-1A贫油燃烧发动机）的实地飞行观测，系统揭示了现代航空发动机尾迹云形成的新机制。研究发现：尽管贫油燃烧技术可将发动机排放的黑碳（soot）颗粒数量降低三个数量级（即减少99.9%），但由此形成的尾迹云中冰晶数量却并未相应减少，反而高达每千克燃油燃烧产生约1.6×10^15个冰晶，远超黑碳颗粒本身数量。这表明，在黑碳极少的情况下，尾迹云冰晶主要并非由黑碳颗粒形成，而是由其他‘挥发性颗粒’充当凝结核。进一步分析确认，燃料中的硫成分会氧化成硫酸，在缺乏足够黑碳时自行凝结成硫酸盐气溶胶；此外，发动机润滑油蒸气和未完全燃烧的有机燃料组分也会形成新的挥发性颗粒，这些颗粒同样可作为冰核生成冰晶。因此，降低燃料硫含量（例如使用超低硫可持续航空燃料）能显著减少冰晶数量（降幅约3倍），而润滑油排放管理也至关重要。研究还指出，当前气候模型普遍低估了贫油燃烧飞机的尾迹云气候影响，因其错误假设‘黑碳少=冰晶少’；未来制定减排策略（如国际民航组织2050净零碳目标）必须同时关注非二氧化碳因素，包括燃料配方、发动机润滑油系统设计及尾迹云实时规避等综合路径。