Operation Blue Skies testaa tekoälyllä ohjattua vanojen välttämistä Pohjois-Atlantilla

Miten tekoälyä ja sääennusteita käytetään?

Kokeilussa mallit yhdistävät:

• satelliittihavaintoja,
• historiallisia lento- ja tiivistymisvanatietoja sekä
• Met Officen sääennusteita.

Niiden avulla pyritään tunnistamaan niin sanottuja ylikyllästyneitä jääalueita. Niissä ilma on olosuhteiltaan sellaista, että lentokoneen vana säilyy tavallista todennäköisemmin ja voi levitä laajemmaksi jääpilveksi.

Kokeilu keskittyy talven ilta- ja yöaikaan, jolloin vanojen välttämisellä arvioidaan olevan suurin ilmastohyöty. NATS-lennonjohto ei olisi muuttamassa kaikkien lentojen reittejä, vaan voisi ehdottaa valituille koneille noin 2 000 jalan eli noin 600 metrin korkeusmuutosta.

Ratkaiseva kysymys: säästyykö ilmastoa kokonaisuutena?

Korkeuden muuttaminen ei ole automaattisesti ilmastoteko. Nousu tai lasku voi lisätä polttoaineenkulutusta ja siten CO₂-päästöjä. Siksi kokeilussa on tarkoitus verrata todellista polttoaineen lisäkulutusta arvioituun vanojen aiheuttaman lämpenemisen vähenemiseen.

Samalla tutkitaan, tunnistavatko ennusteet todella ne harvat lennot ja ilmatilan osat, jotka aiheuttavat suhteettoman suuren osan vaikutuksesta. Kokeilu ei siis vielä todista, että korkeusmuutokset tuottaisivat nettomääräisen ilmastohyödyn. Juuri tätä kysymystä varten hanke on käynnistetty.

Ketkä ovat mukana?

Britannian liikenneministeriö tukee hanketta Aerospace Technology Institute -ohjelman kautta. Kumppaneihin kuuluvat Google, lennonvarmistuspalvelu NATS, Contrails.org, Imperial College London, Cambridgen yliopisto ja Met Office. Met Office osallistuu hankkeeseen Contrails.org:n alihankkijana.

Google ja Contrails.org ovat aiemmin kehittäneet työkaluja, joilla satelliiteissa havaittuja vanoihin liittyviä pilviä voidaan yhdistää yksittäisiin lentoihin ja joilla vanoja voidaan ennustaa. Myös lentoyhtiöiden aiemmissa kokeiluissa on testattu lentosuunnittelua ja tilapäisiä korkeusmuutoksia.

Blue Skies -hankkeen erityispiirre on siirtyminen lentoyhtiöiden yksittäisistä kokeista lennonjohdon koordinoimaan toimintaan vilkkaalla valtamerikäytävällä.

Miten tuloksia arvioidaan?

Satelliittikuvien ja lentotietojen avulla tarkistetaan, vastaavatko ennustetut vanojen syntyalueet ja annetut välttämisohjeet todellisia havaintoja. Tutkimuskumppaneiden on tarkoitus tarjota hankkeelle riippumatonta tieteellistä arviointia.

Ohjelman mukaan menetelmät ja tulokset pyritään julkaisemaan. Avoimuus on tärkeää, koska vanojen ennustamiseen, niiden ilmastovaikutusten mittaamiseen ja polttoaineen lisäkulutuksen arviointiin liittyy yhä tieteellistä ja operatiivista epävarmuutta.

Voisiko menetelmä vähentää ilmailun muita kuin CO₂-vaikutuksia?

Jos lähestymistapa osoittautuu toimivaksi, se voisi tarjota ilmailulle suhteellisen nopeasti käyttöön otettavan keinon vähentää osaa sen muista kuin hiilidioksidipäästöihin liittyvistä ilmastovaikutuksista. Se ei kuitenkaan korvaisi CO₂-päästöjen vähentämistä: vanojen välttäminen ei poista lentopolttoaineen kulutuksesta syntyviä päästöjä eikä estä kaikkien vanojen muodostumista.

Googlen tekoälyn energiankulutus herättää lisäkysymyksen

Hankkeeseen liittyy myös energiankulutuksen arviointia koskeva kysymys. Google kertoo datakeskustensa sähkönkulutuksen kasvaneen 27 prosenttia vuonna 2024 tekoälyn kysynnän lisääntyessä. Yhtiön mukaan datakeskusten energiankulutukseen liittyvät päästöt kuitenkin vähenivät 12 prosenttia puhtaan energian hankinnan ja tehokkuustoimien ansiosta.

Vanojen välttämiseen käytetty laskenta voisi tuottaa ilmastohyötyä, joka on paljon suurempi kuin ennusteiden ajamiseen tarvittava sähkö. Tällaista läpinäkyvää, koko elinkaaren kattavaa vertailua ei kuitenkaan ole vielä julkisesti osoitettu.

Luotettava arvio edellyttäisi ainakin seuraavien tietojen julkaisemista: mallien laskentaan käytetty energia ja siihen liittyvät rajapäästöt, toteutuneet polttoaineen muutokset, havaittu vanojen väheneminen, käytetty ilmastomittari ja tarkastelujakso sekä ennusteiden virheelliset hälytykset ja väliin jääneet vanat.

Siihen asti Operation Blue Skies -hankkeen mahdollinen ilmastohyöty on lupaava mutta todistamatta.