AIで飛行機雲を避ける「Operation Blue Skies」

こうした雲は、地球から宇宙へ逃げる赤外線の熱に影響を与えます。そのため、飛行機雲は航空分野における二酸化炭素（CO2）以外の気候影響、いわゆる「非CO2影響」の重要な要素とされています。

影響の大きさは、上空の状態や時間帯によって変わります。特に夕方から夜にかけては、氷の雲が赤外線の熱を逃がしにくくする効果が問題になりやすいとされています。すべての飛行機雲を同じように扱うのではなく、影響の大きいケースを狙って回避する意味はここにあります。

AIはどのように飛行ルートの変更を支援するのか

Googleは、衛星観測、過去の飛行・飛行機雲データ、英国気象庁（Met Office）の気象予報を組み合わせ、持続的な飛行機雲が発生しやすい「氷過飽和領域（ice-supersaturated regions）」を予測します。

想定される流れは、次の3段階です。

1. 発生リスクを予測する： AIモデルが、飛行機雲が長く残りやすい場所と高度を特定します。
2. 運航上の選択肢を検討する： 航空管制官が、安全性や運航上の実行可能性を確認し、対象機に高度変更を提案・指示します。
3. 結果を検証する： 衛星画像と飛行データを予測と照合し、実際に飛行機雲を避けられたか、燃料消費がどの程度増えたかを調べます。

英国の航空管制機関NATSは、選ばれた航空機に対し、最大約2,000フィートの上昇または降下を指示する見込みです。大西洋を横断するすべての便を大きく迂回させるのではなく、比較的小さな高度変更で対応します。実証運用は冬季を中心に、気候面での回避効果が大きいと見込まれる夕方・夜間のフライトを対象に計画されています。

最大の焦点は「差し引きで気候にプラスか」

高度を変えれば、必ず気候対策になるとは限りません。上昇や降下によって燃料消費が増えれば、追加のCO2排出が発生する可能性があります。そこでOperation Blue Skiesは、燃料消費の増加分と、持続的な飛行機雲を防ぐことで抑えられる温暖化を比較します。

実験の評価では、少なくとも次の点が重要になります。

• モデルが持続的な飛行機雲をどの程度正確に予測できたか
• 温暖化につながる飛行機雲をどれだけ見逃し、どれだけ誤って予測したか
• 高度変更によって追加で消費された燃料の量
• 衛星観測が、予測された飛行機雲や回避後の変化を裏付けるか
• 飛行機雲の温暖化とCO2排出を比較する際、どの気候指標と期間を用いるか

つまり、この試験は「高度変更がすでに差し引きで気候に良い」と証明するものではありません。飛行機雲の影響は推計が難しく、英国政府による航空の非CO2影響のレビューも、影響を一貫した方法で測定する難しさを指摘しています。

実施規模と参加機関

コンソーシアムには、Google UK、英国運輸省、NATS、Met Office、Contrails.org、インペリアル・カレッジ・ロンドン、ケンブリッジ大学が参加しています。英国政府の支援は、Aerospace Technology Institute（ATI、航空宇宙技術研究所）のプログラムを通じて提供されます。

この計画の特徴は、実際の大西洋上の運航空域を対象にする規模です。これまでにも、航空会社が主導する実証や、衛星画像から飛行機雲を検出し、個々のフライトと結びつけて予測を作るツールの開発が行われてきました。Googleの過去の研究では、衛星画像に付けたラベルを使ってコンピュータービジョンモデルを学習させ、飛行機雲を検出して航空機と関連づけています。

Blue Skiesは、こうした単独便レベルの実験から一歩進み、航空管制官がAI予測を使って、航空交通が集中する海洋空域で判断できるかを試すものです。主催者によると、Shanwick空域だけで世界全体の飛行機雲による温暖化の推定約5％を占めます。

結果はどのように検証されるべきか

プログラム側は、手法と結果を公表する方針を示しています。これは重要な点です。最終的な評価は、モデルの予測や広報上の推計だけでなく、第三者が再現・検証できるデータに基づく必要があります。

大学などの研究機関による科学的なレビューに加え、運航面の収支も独立して確認されるべきです。望ましい報告には、モデルの精度、観測された飛行機雲の変化、フライトごとの燃料への影響、用いた気候評価の前提、予測システムの計算に必要なエネルギーが含まれます。

こうした情報があれば、次の3つの主張を切り分けて検証できます。第一に、AIが飛行機雲の発生条件を予測できるか。第二に、航空管制官が安全な運航を妨げずに予測を使えるか。第三に、その介入によって航空全体の気候影響が実際に減るか、という点です。

成功すれば航空業界に何が起きるのか

試験で安定した差し引きの効果が確認されれば、飛行機雲の回避は、航空業界が非CO2の気候影響に対応する比較的早期の手段になる可能性があります。新燃料の普及や航空機 fleet の全面的な更新を待たず、既存の航空機と航空管制システムを活用できるためです。

ただし、CO2削減の代わりにはなりません。航空機は依然として燃料を燃やし、すべての飛行機雲を避けられるわけでもありません。高度変更が場合によっては排出量を増やす可能性もあります。効果は、温暖化への影響が大きいフライトと大気の領域を十分な精度で見極められるかにかかっています。

GoogleのAIは、それ自体でどれだけエネルギーを使うのか

この取り組みには、AIの計算に使うエネルギーをどう評価するかという課題もあります。Googleは、AI需要の拡大などを背景に、2024年のデータセンターの電力需要が27％増えた一方、クリーンエネルギーの調達や効率化により、データセンターのエネルギー由来排出量は12％減ったと報告しています。

ただし、この数字だけでは、Blue Skiesが差し引きで気候にプラスになるかは判断できません。公平な評価には、予測システムの追加的な計算エネルギーと排出量を、航空機の燃料消費の変化や、観測された飛行機雲による温暖化の変化と比較する必要があります。

現時点で最も正確な結論は慎重なものです。Operation Blue Skiesは、AIによる予測を実際の海洋空域規模の飛行機雲回避に結びつけられるかを試す重要な実験です。しかし、その気候上の効果は、測定結果が公表されるまで未検証のままです。