AI 预测困迹云,帮助航班减排
美国航空与谷歌周四表示,双方利用一套基于人工智能的预测工具,在部分航班上显著降低了气候影响,核心做法是提前预测并尽量避免形成困迹云。
当飞机穿过高空寒冷且潮湿的区域时,发动机排放的烟尘颗粒会成为凝结核,周围形成冰晶,进而生成困迹云。这类云层会像“保温层”一样滞留热量,推动地球变暖。谷歌正在利用人工智能模型预测哪些空域在飞机通过时更容易形成困迹云。
美国航空则将这些预测结果试点接入其飞行计划系统,在确保安全的前提下,引导飞行员适度调整飞行高度或选择替代航路,以尽量绕开高风险区域。
双方认为,这一工具有望成为当前航空业中成本最低、可扩展性最强的气候减缓方案之一。
困迹云对变暖的“隐形”贡献
航空业正承受日益加剧的减排压力。看上去只是天空中几条细长白线的飞机尾迹,其实对全球变暖的贡献并不小。根据非营利研究机构 Contrails.org 的数据(该机构隶属于比尔·盖茨创立的突破能源集团,专注通过困迹管理降低航空气候影响),困迹云相关效应约占全球变暖的 1% 至 2%。该机构也是本次试点的合作方之一。
从根源上看,使用更清洁的燃料,例如可持续航空燃料,可以明显减少排放和困迹云的生成,但这类燃料成本远高于在既有航线上做小幅调整。
多数困迹云存续时间较短,但在极度潮湿的条件下,有些可以持续数小时甚至数天。已有研究显示,只需对飞行高度或航线做轻微调整,就能以极少的额外燃油消耗,显著削弱由困迹云带来的变暖效应。本次试点则在真实运营环境中对这一理论进行了验证。
2400 趟跨大西洋航班试点
此次试点覆盖了 2400 个从美国飞往欧洲的航班。谷歌在周四发布的博客中介绍,其中一半航班获得了基于 AI 的“避开困迹云”航线选项,另一半则作为对照组,按常规方式飞行。
研究论文指出,在选择该选项的 112 个航班中,其形成的困迹云面积与对照组相比减少了 62%。研究人员估算,这使得这些航班的气候变暖效应降低了约 69%。
试点从 2025 年 1 月开始,持续至 5 月。美国航空所使用的飞行计划服务商 Flightkeys 参与了与谷歌及 Contrails.org 的合作,将相关功能集成进飞行规划流程。

谷歌困迹云项目负责人 Dinesh Sanekommu 在采访中表示:“我们知道航空业是最难实现脱碳的行业之一,而我们认为人工智能可以在其中发挥作用。无论是基于 AI 的预测,还是这类运营层面的科学示范,都能提供证据和数据,帮助行业在长期做出更正确的决策。”
这项工作延续了谷歌、美国航空与突破能源此前的合作。早在 2023 年,三方就曾尝试通过调整航线减少困迹云的变暖效应,并开展了规模较小的测试。当时的航班是由人工方式识别和调整,而非直接集成进飞行计划系统。
谈到下一步计划时,Sanekommu 表示,需要开展更大规模的试点,并希望与更多飞行计划软件供应商合作,将困迹云预测与规避功能嵌入其产品中。
为其他航空公司提供样板
调整航线的主要顾虑之一是燃油成本可能上升。但试点结果显示,试验组与对照组之间的燃油消耗并无统计学上的显著差异。
波士顿清洁空气行动组(Clean Air Task Force,CATF)航空气候影响研究员 Thomas Walker 指出,在国际空域中,飞行员与各国空中交通管制部门的协调本身就很复杂,这也为调整航线带来挑战。他表示,CATF 已与多家大型航空公司讨论过避免困迹云的问题,但“遇到了一些阻力”。
美国航空可持续发展副总裁 Jill Blickstein 则表示,试点表明,调度员和飞行员提交并执行替代飞行计划以规避困迹云,并不像想象中那样困难。
Walker 补充称,北大西洋地区是困迹云的高发区域,因此在这里避免形成困迹云的效果尤其显著。他提到,欧洲已经有类似的航线调整试点,而这次美国航空的项目是他所知美国规模最大的同类试点,“是朝正确方向迈出的重要一步”。他希望美国航空取得的积极结果能带动更多航空公司参与。
美国航空表示,目前尚未将“避免困迹云”纳入常规飞行计划流程。该公司希望继续与合作伙伴开展更多研究,覆盖不同航线和飞行时段,以解答更多关键的科学问题。
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