elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Multi-model assessment of the atmospheric and radiative effects of supersonic transport aircraft

van ’t Hoff, Jurriaan A. und Hauglustaine, Didier und Pletzer, Johannes und Skowron, Agniezka und Grewe, Volker und Matthes, Sigrun und Meuser, Maximilian M. und Thor, Robin N. und Dedoussi, Irene (2025) Multi-model assessment of the atmospheric and radiative effects of supersonic transport aircraft. Atmospheric Chemistry and Physics, 25 (4), Seiten 2515-2550. Copernicus Publications. doi: 10.5194/acp-25-2515-2025. ISSN 1680-7316.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
26MB

Offizielle URL: https://acp.copernicus.org/articles/25/2515/2025/

Kurzfassung

Commercial supersonic aircraft may return in the near future, offering reduced travel time while flying higher in the atmosphere than subsonic aircraft, thus displacing part of the passenger traffic and associated emissions to higher altitudes. For the first time since 2007, we present a comprehensive multi-model assessment of the atmospheric and radiative effect of this displacement. We use four models (EMAC, GEOS-Chem, LMDz–INCA, and MOZART-3) to evaluate three scenarios in which subsonic aviation is partially replaced with supersonic aircraft. Replacing 4 % of subsonic traffic with Mach 2 aircraft that have a NOx emissions index of 13.8 g (NO2) kg−1 leads to ozone column loss of −0.3 % (−0.9 DU; model range from −0.4 % to −0.1 %), and it increases radiative forcing by 19.1 mW m−2 (model range from 16.7 to 28.1). This forcing is driven by water vapor (18.2 mW m−2), ozone (11.4 mW m−2), and aerosol emissions (−10.5 mW m−2). The use of a Mach 2 concept with low-NOx emissions (4.6 g (NO2) kg−1) reduces the effect on forcing and ozone to 13.4 mW m−2 (model range from 2.4 to 23.4) and −0.1 % (−0.3 DU; model range from −0.2 % to +0.0 %), respectively. If a Mach 1.6 aircraft with a lower cruise altitude and NOx emissions of 4.6 g (NO2) kg−1 is used instead, we find a near-net-zero effect on the ozone column and an increase in the radiative forcing of 3.7 mW m−2 (model range from 0.5 to 7.1). The supersonic concepts have up to 185 % greater radiative effect per passenger kilometer from non-CO2 emissions compared to subsonic aviation (excluding contrail impacts).

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/213019/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Multi-model assessment of the atmospheric and radiative effects of supersonic transport aircraft
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
van ’t Hoff, Jurriaan A.TU Delft, NLNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hauglustaine, DidierLaboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnenment, Gif-sur-Yvette, FNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pletzer, JohannesDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0003-3210-3496179249393
Skowron, AgniezkaManchester Metropolitan University, Manchester, UKNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Grewe, VolkerDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0002-8012-6783NICHT SPEZIFIZIERT
Matthes, SigrunDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0002-5114-2418NICHT SPEZIFIZIERT
Meuser, Maximilian M.DLR, LufttransportsystemeNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Thor, Robin N.DLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dedoussi, IreneTU Delft, NLNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:27 Februar 2025
Erschienen in:Atmospheric Chemistry and Physics
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:25
DOI:10.5194/acp-25-2515-2025
Seitenbereich:Seiten 2515-2550
Verlag:Copernicus Publications
ISSN:1680-7316
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Supersonic transport, climate impact NOx, stratospheric water vapour
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Luftverkehr und Auswirkungen
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AI - Luftverkehr und Auswirkungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Klima, Wetter und Umwelt
Standort: Hamburg , Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Physik der Atmosphäre > Erdsystem-Modellierung
Lufttransportsysteme
Hinterlegt von: Grewe, Prof. Dr. Volker
Hinterlegt am:03 Mär 2025 07:58
Letzte Änderung:03 Mär 2025 07:58

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.