國泰航空導入 Google 預測式 AI 模型：結合電腦視覺與大數據 實測大減 40% 航跡雲氣候增溫影響

在談及全球航空業的減碳進程與可持續發展（ESG）戰略時，市場焦點普遍集中於二氧化碳減排量以及可持續航空燃油（SAF）的普及進度。然而，全球航空科學研究顯示，航空業對全球暖化造成的總體影響中，有高達三分之一其實源自長期被大眾忽視的「非二氧化碳」因素——即飛機在大氣高空飛過時產生的「航跡雲」。為了破解這項棘手的氣候難題，國泰航空與 Google 香港展開跨界合作，結合 Google 的預測式人工智能（AI）技術、衛星影像與大數據模型，成功在真實飛行營運中實測航跡雲避讓技術。

據悉，「航跡雲」是指飛機穿越萬米高空寒冷且潮濕的氣層時，引擎排出的水蒸氣迅速凝結成冰晶，進而在機身後方形成白色尾跡。雖然多數航跡雲會在十多分鐘內消散，但在特殊的氣象條件下，部分航跡雲會於高空持續存在數小時並擴散成卷雲狀。這類持久存在的航跡雲在夜間及特定時段，會如同一張高空毛毯將地球向外輻射的熱量困在大氣層內，進一步加劇溫室效應。因此，尋求有效減少航跡雲形成的科學手段，已成為全球科技界與航空業界推動永續發展的重點戰略目標。

萬米高空氣候難題 大數據與電腦視覺精準解套

相比起更新機隊或全面普及低碳燃油等需要耗費數十年時間的長遠方案，透過微調飛行高度來避開易產生航跡雲的氣層，被科學界視為目前最快速且具成本效益的氣候減緩手段。飛機通常只需在飛行過程中向上或向下調整數千英呎的高度，就能繞過寒冷潮濕的特定空域。然而，過往這項技術最大的瓶頸，在於傳統氣象模型無法精準預測萬米高空極為微小的濕度變化，導致航空公司與飛行簽派團隊難以在航線規劃階段預先作出精準部署。

為解決高空濕度預測不精準的困境，Google 團隊建立全球首個大型航跡雲人工標注數據庫，審視並標注了超過 8,000 張衛星影像，精確區分自然高空卷雲與飛機產生的航跡雲。以此為基礎，Google 將電腦視覺 AI 模型與高空氣象模型、ADS-B 衛星全球航班追蹤數據深度結合，生成動態的四維航跡雲預測地圖，精準估算特定空域產生持久增溫航跡雲的概率。同時，團隊亦利用氣象衛星實時影像開發自動化追蹤模型，在航班飛過後精準追溯核對，構建出從預測、規劃到驗證的全流程數據閉環。

駕駛艙系統無縫整合 實測大減四成增溫效應

這項前沿 AI 技術能否成功落地，關鍵在於不增加機組人員與簽派團隊的營運負擔。國泰航空資訊科技與營運團隊將 Google 提供的人工智能預測數據，無縫接駁至國泰自主研發的「電子飛行資料夾」（EFF）iPad 應用程式中。飛行簽派員在規劃航線時，系統會自動在飛行計畫上以紫色區塊標示出可能產生航跡雲的高風險空域。簽派員在確保飛行安全、氣流狀況、空域流量許可及燃油效率的前提下預先調校航線，機師則可於駕駛艙內透過機上 Wi-Fi 實時查看動態預測圖，並與航空交通管制（ATC）部門溝通進行小幅度的高度爬升或下降。

這項試行計劃自 2025 年底開展以來，已於國泰航空超過 100 班涵蓋亞洲及跨太平洋的商業航班上應用，其中超過 80 班航班成功執行了航跡雲避讓路線。數據分析顯示，採取避讓措施的航班成功將航跡雲產生的氣候增溫影響降低約 40%。以香港往返新加坡（HKG-SIN）這條氣候條件極易形成持久航跡雲的核心航線為例，航機僅需進行微幅高度調整，單計該航線減少的氣候影響已佔整個試行計劃總成效一半以上。由於高度調整幅度極小，對整體航程的額外燃油消耗幾乎可忽略不計，成功以極低代價換取顯著的氣候冷卻效益。

第二階段擴大國際數據共享

Google 香港銷售及營運總經理余名德表示：「Google 深信人工智能有助應對複雜的環境挑戰，而我們與國泰航空的合作正是一個最佳例子，研究如何利用預測式人工智能技術，配合現有飛機及燃料，在實際飛行營運中應對航跡雲所帶來的氣候影響。這項工作充分體現我們持續開發具長遠影響力的可持續發展方案的承諾。我們期待與國泰航空進一步擴大試驗規模，並繼續攜手推動開放氣候科學研究。」國泰數碼及資訊科技董事方逸翔表示：「航空業需要應對氣候變化的方案，而人工智能正加速推動相關進展。是次合作結合國泰深厚的營運經驗與 Google 世界級的人工智能技術能力，共同應對大規模且複雜的可持續發展挑戰。國泰相信，創新必須創造實質而深遠的價值，而這項合作不僅體現雙方推動可持續發展的共同願景，更為航空業的創新領導力樹立新標準。」

第一階段試驗成功驗證了將 AI 預測融入商業航空公司日常作業流程的可行性，國泰航空與 Google 現正積極籌備規模更大、科學架構更嚴謹的第二階段試行計劃，並收集更多來自國泰航空亞洲及跨太平洋航線的實際營運數據。雙方更正與致力推動航跡雲減緩科學研究的國際非牟利機構 Contrails.org 展開合作，共享試驗數據並建立全球營運數據庫，期望透過與政府、空域監管機構及氣候科學界的共同參與，為全球航空業推動開放氣候科學研究與落實可持續發展，構建具可行性的科技藍圖。

Source：Google