Le temps chaud a forcé des dizaines de vols commerciaux à être annulés dans les aéroports du Sud-Ouest cet été. Cette chaleur qui perturbe le vol est un signe avant-coureur. Le changement climatique devrait avoir des répercussions de grande envergure, notamment l'élévation du niveau de la mer inondant les villes et les changements climatiques provoquant une baisse à long terme des rendements agricoles. Et il existe des preuves que cela commence à affecter les performances de décollage des avions commerciaux, avec des effets potentiels sur les coûts des compagnies aériennes.

Les systèmes de transport nationaux et mondiaux et l'activité économique qu'ils soutiennent ont été optimisés pour le climat dans lequel ils se sont tous développés :les machines sont conçues pour fonctionner dans des plages de températures communes, les plans logistiques dépendent des conditions météorologiques historiques et l'aménagement des terres côtières est basé sur les zones inondables connues. Dans le secteur aéronautique, les aéroports et les avions sont conçus pour les conditions météorologiques rencontrées historiquement. Parce que le climat change, même des éléments d'infrastructure fondamentaux comme les aéroports et les secteurs économiques clés comme le transport aérien peuvent avoir besoin d'être repensés et repensés.

Alors que les scientifiques se concentraient sur les impacts du changement climatique et des phénomènes météorologiques extrêmes sur la société humaine et les écosystèmes naturels du monde entier, nos recherches ont quantifié comment la chaleur extrême associée au réchauffement climatique peut affecter les vols autour du monde. Nous avons constaté que les grands aéroports de New York à Dubaï à Bangkok verront des restrictions de poids au décollage plus fréquentes au cours des prochaines décennies en raison des températures chaudes de plus en plus courantes.

Changements climatiques vols

Il existe des preuves solides que les événements extrêmes tels que les vagues de chaleur et les inondations côtières se produisent avec une fréquence et une intensité plus élevées qu'il y a quelques décennies seulement. Et si nous ne parvenons pas à réduire de manière significative les émissions de gaz à effet de serre au cours des prochaines décennies, la fréquence et l'intensité de ces extrêmes devraient augmenter considérablement.

Les effets sur l'aviation peuvent être généralisés. De nombreux aéroports sont construits près du niveau de la mer, les exposant à des inondations plus fréquentes à mesure que les océans s'élèvent. La fréquence et l'intensité des turbulences de l'air peuvent augmenter dans certaines régions en raison du renforcement des vents à haute altitude. Des vents plus forts obligeraient les compagnies aériennes et les pilotes à modifier les durées de vol et les itinéraires, une augmentation potentielle de la consommation de carburant.

Les annulations de vols de Phoenix liées à la chaleur de juillet se sont produites au moins en partie parce que les manuels d'exploitation des compagnies aériennes n'incluaient pas d'informations sur les températures supérieures à 118 degrés Fahrenheit – car ce type de chaleur est historiquement rare. C'est un autre exemple de la façon dont les procédures doivent être mises à jour pour s'adapter à un climat plus chaud.

Voler dans la chaleur

Les températures élevées de l'air affectent la physique du vol des avions, ce qui signifie que les performances de décollage de l'avion peuvent être altérées par temps chaud. La quantité de portance générée par une aile d'avion est affectée par la densité de l'air. La densité de l'air dépend à son tour principalement de la température et de l'altitude de l'air; des températures plus élevées et des altitudes plus élevées réduisent la densité.

Plus la densité de l'air est faible, plus un avion doit voyager vite pour produire suffisamment de portance pour décoller. Il faut plus de piste pour atteindre une vitesse plus élevée, et selon la longueur de la piste de l'aéroport, certains avions risquent de manquer de place avant d'avoir atteint une vitesse suffisante. Lorsque cela se produit, la seule option immédiate est de réduire le poids de l'avion pour abaisser sa vitesse de décollage requise - en enlevant les passagers, bagages et marchandises. C'est ce qu'on appelle une restriction de poids.

Les restrictions de poids arrivent maintenant, en particulier dans les endroits chauds comme Phoenix et Dubaï et dans les aéroports avec des pistes courtes comme LaGuardia et Washington de New York, Reagan National de D.C., mais nos recherches suggèrent qu'elles pourraient devenir beaucoup plus courantes à l'avenir.

Les températures mondiales augmentent régulièrement depuis des décennies, et ils continueront presque certainement à le faire. Dans certaines régions, il est prouvé que les températures les plus chaudes peuvent augmenter à un rythme plus rapide que la moyenne, empiler davantage le pont en faveur de la chaleur extrême. Ces températures plus élevées réduiront la densité de l'air et augmenteront la probabilité que des restrictions de poids soient nécessaires pour les vols décollant pendant les périodes les plus chaudes de la journée.

La fréquence et l'ampleur des restrictions de poids devraient augmenter - dans certains endroits, le nombre de jours nécessitant au moins une certaine quantité de restriction de poids pour certains aéronefs pourrait doubler ou tripler, couvrant peut-être 50 jours ou plus par an.

L'économie de l'adaptation

Sur les vols les plus touchés, la quantité de fret, les passagers et le carburant qui doivent être retirés pour permettre le décollage seront généralement de petite taille – entre 0,5 pour cent et 4 pour cent de la charge totale. Cela signifie moins de clients payants dans les avions, et moins de fret à bord. Lorsque ces restrictions s'additionnent à l'ensemble du système de transport aérien mondial, les coûts peuvent être importants.

Transporter seulement une fraction d'un pour cent de passagers en moins ou de fret en moins peut représenter des millions de dollars de pertes de revenus pour une compagnie aérienne au fil des années d'exploitation. Cela rend même les petites restrictions de poids une préoccupation dans une industrie aussi hautement compétitive et optimisée. Ces limites pourraient affecter de manière disproportionnée les vols long-courriers, qui nécessitent de grandes charges de carburant et décollent souvent près de leur poids maximum.

Il existe des moyens pour les compagnies aériennes d'atténuer les restrictions de poids croissantes. Le plus faisable est de reprogrammer certains vols à des heures plus fraîches de la journée - bien qu'avec l'augmentation du trafic aérien et de nombreux aéroports fonctionnant déjà presque à pleine capacité, cela pourrait s'avérer difficile.

Une autre solution potentielle consiste à construire des pistes plus longues. Mais ce n'est pas toujours possible :certains aéroports, comme LaGuardia de New York, se trouvent sur des littoraux ou dans des environnements urbains denses. Même lorsqu'une piste plus longue est techniquement possible, l'achat du terrain et l'agrandissement de la zone physique d'un aéroport peuvent être coûteux et politiquement difficiles.

Les avions pourraient être optimisés pour les performances de décollage, mais reconcevoir des avions est extrêmement coûteux et peut prendre des décennies. Les constructeurs s'efforcent toujours de construire des avions plus légers et plus économes en carburant. À l'avenir, ces améliorations d'efficacité seront nécessaires juste pour maintenir les performances d'aujourd'hui.

Implications plus larges

Ces changements ne sont que des exemples des innombrables procédures, les processus et les exigences en matière d'équipement qui devront être ajustés pour un climat changeant. Même si ces adaptations sont réussies, il faudra des efforts et de l'argent pour y parvenir.

De nombreux secteurs de l'économie, y compris l'industrie aéronautique, doivent encore considérer sérieusement les effets du changement climatique. Le plus tôt, le mieux :la construction d'aéroports et la conception d'avions prennent des décennies, et avoir des effets durables. Les avions les plus récents d'aujourd'hui pourraient bien voler dans 40 ou 50 ans, et leurs remplaçants sont en cours de conception. Les impacts climatiques antérieurs sont compris et appréciés, les adaptations les plus efficaces et les moins coûteuses peuvent être. Ces adaptations peuvent même inclure des moyens innovants de réduire considérablement les émissions qui modifient le climat dans le secteur de l'aviation, ce qui permettrait de réduire le problème tout en y répondant.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.