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Feasibility of climate-optimized air traffic routing for trans-Atlantic flights

Grewe, Volker und Matthes, Sigrun und Frömming, Christine und Brinkop, Sabine und Jöckel, Patrick und Gierens, Klaus Martin und Champougny, Thierry und Fuglestvedt, Jan und Haslerud, Amund und Irvine, Emma A. und Shine, Keith (2017) Feasibility of climate-optimized air traffic routing for trans-Atlantic flights. Environmental Research Letters, 12 (3), 34003/1-9. Institute of Physics (IOP) Publishing. doi: 10.1088/1748-9326/aa5ba0. ISSN 1748-9326.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
1MB

Offizielle URL: http://stacks.iop.org/1748-9326/12/i=3/a=034003

Kurzfassung

Current air traffic routing is motivated by minimizing economic costs, such as fuel use. In addition to the climate impact of CO2 emissions from this fuel use, aviation contributes to climate change through non-CO2 impacts, such as changes in atmospheric ozone and methane concentrations and formation of contrail-cirrus. These non-CO2 impacts depend significantly on where and when the aviation emissions occur. The climate impact of aviation could be reduced if flights were routed to avoid regions where emissions have the largest impact. Here, we present the first results where a climate-optimized routing strategy is simulated for all trans-Atlantic flights on 5 winter and 3 summer days, which are typical of representative winter and summer North Atlantic weather patterns. The optimization separately considers eastbound and westbound flights, and accounts for the effects of wind on the flight routes, and takes safety aspects into account. For all days considered, we find multiple feasible combinations of flight routes which have a smaller overall climate impact than the scenario which minimizes economic cost. We find that even small changes in routing, which increase the operating costs (mainly fuel) by only 1% lead to considerable reductions in climate impact of 10%. This cost increase could be compensated by market-based measures, if costs for non-CO2 climate impacts were included. Our methodology is a starting point for climate-optimized flight planning, which could also be applied globally. Although there are challenges to implementing such a system, we present a road map with the steps to overcome these.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/111295/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Feasibility of climate-optimized air traffic routing for trans-Atlantic flights
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Grewe, VolkerDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0002-8012-6783NICHT SPEZIFIZIERT
Matthes, SigrunDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Frömming, ChristineDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Brinkop, SabineDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jöckel, PatrickDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gierens, Klaus MartinDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0001-6983-5370NICHT SPEZIFIZIERT
Champougny, ThierryEurocontrol, Brüssel, BelgienNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Fuglestvedt, JanCICERO, Olso, NorwegenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Haslerud, AmundCICERO, Olso, NorwegenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Irvine, Emma A.Univ. Reading, UKNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Shine, KeithUniv. Reading, UKNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:27 Februar 2017
Erschienen in:Environmental Research Letters
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:12
DOI:10.1088/1748-9326/aa5ba0
Seitenbereich:34003/1-9
Verlag:Institute of Physics (IOP) Publishing
ISSN:1748-9326
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Aircraft routing, Climate, Ozone, Contrails, REACT4C
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Luftverkehrsmanagement und Flugbetrieb
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AO - Air Traffic Management and Operation
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Klima, Wetter und Umwelt (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Physik der Atmosphäre > Erdsystem-Modellierung
Hinterlegt von: Grewe, Prof. Dr. Volker
Hinterlegt am:06 Mär 2017 13:11
Letzte Änderung:20 Jun 2024 09:52

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