vignette|upright=1.4|Même en abandonnant le kérosène fossile et en atteignant la neutralité carbone en 2050, le réchauffement dû à l’aviation continuera d’augmenter d’ici 2070 (étude de 2025).
L'impact climatique du transport aérien est la contribution au changement climatique du transport de passagers et de fret par la voie des airs. Il résulte principalement de la combustion de kérosène dans les réacteurs d'avion, qui émet du dioxyde de carbone (), un gaz à effet de serre qui s'accumule dans l'atmosphère et dont les émissions représentent 2,5 % des émissions anthropiques de . D'autres émissions contribuant à l'effet de serre s'ajoutent au : les traînées de condensation et cirrus artificiels qui se forment dans certaines conditions, les oxydes d'azote (), dont l'effet sur le changement climatique est indirect, ainsi que dans une moindre mesure la vapeur d'eau et les aérosols de suie et de sulfates. Leur durée de vie beaucoup plus courte que celle du rend difficile la comparaison de leurs effets respectifs. La contribution du secteur aérien mondial au forçage radiatif effectif était estimée à 3,8 % de la contribution anthropogénique totale en 2018.
La Base Carbone, administrée par l'Ademe en France, fournit des facteurs d'émission moyens pour différents types de trajets en avion. Par exemple, ce facteur est de éq/passager-km pour un trajet long-courrier en 2018, dont de liés à la combustion du kérosène, de liés à sa production et sa distribution et d'émissions à courte durée de vie.
Le premier accord mondial visant à réduire l'impact climatique du transport aérien international a été conclu le au sein de l'OACI. Il comble ainsi l'absence de mesures concernant le transport aérien international dans l'Accord de Paris. Il adopte un « panier de mesures techniques » et institue un système dénommé CORSIA de compensation des émissions de pour la fraction des émissions qui dépasserait le niveau atteint en 2020. L'accord vise à atteindre les objectifs que s'était fixés l'organisation en 2010 : améliorer l'efficacité énergétique de 2 % par an et stabiliser les émissions de au niveau qu'elles auront atteint en 2020. Les compagnies aériennes achèteront des crédits-carbone auprès d'autres secteurs sur une base volontaire à partir de 2021, puis de manière obligatoire à partir de 2027. Des organisations non gouvernementales environnementales (ONGE) ont critiqué le manque d'ambition de cet accord.
vignette|Entre 1940 et 2018, la part des émissions de dues à l'aviation dans le total des émissions anthropiques hors changement d'affectation des sols est passée de 0,7 % à 2,65 %. vignette|Traînées de condensation produites par un Airbus A340 survolant Londres. Les traînées de condensation contribuent notablement à l'effet de serre.
Impact du trafic aérien La combustion de kérosène dans les réacteurs d'avions produit principalement du dioxyde de carbone () et de la vapeur d'eau, ainsi que des polluants gazeux comme les oxydes d'azote (), ou particulaires comme des suies ou des sulfates. Le , qui a une durée de vie très longue (), se mélange de manière homogène à la basse atmosphère et s'y accumule, contribuant à l'augmentation continue de l'effet de serre. La vapeur d'eau et les aérosols y contribuent également puissamment mais de manière transitoire. Selon l'altitude de vol et les conditions atmosphériques, la vapeur d'eau se condense ou non pour former des traînées de condensation (ou cirrus homogenitus selon le nouvel Atlas international des nuages de 2017.) qui disparaissent en quelques secondes ou minutes ou peuvent s'étaler et former des cirrus (dits homomutatus.) qui peuvent subsister plus longtemps. Cette eau rejoint rapidement le cycle de l'eau, sauf lorsqu'elle est émise dans la stratosphère. Les oxydes d'azote sont dégradés par des réactions photochimiques qui consomment du méthane () et produisent de l'ozone (). La destruction de méthane, un gaz à effet de serre puissant, contrebalance en partie le forçage radiatif du . L'ozone est un gaz à effet de serre, mais du fait de sa durée de vie courte, il n'est en général pas comptabilisé en équivalent .
Les effets non- de l'aviation sur le climat pourraient être supérieurs aux effets , au moins à court terme..
Les émissions des avions sont très inégalement réparties entre les deux hémisphères. En 2006, 93 % du kérosène était brûlé dans l'hémisphère Nord et 69 % entre 30° N et 60° N. Trois régions du monde concentraient plus de 50 % des émissions mondiales : États-Unis (26 %), Europe (15 %) et Extrême-Orient (11 %) Wilkerson, J. T., Jacobson, M. Z., Malwitz, A., Balasubramanian, S., Wayson, R., Fleming, G., Naiman, A. D., and Lele, S. K.: Analysis of emission data from global commercial aviation: 2004 and 2006, Atmos. Chem. Phys., 10, 6391–6408, https://doi.org/10.5194/acp-10-6391-2010, 2010.. Alors que le émis par les avions se répartit de manière homogène autour du globe terrestre du fait de sa longue durée de vie, les autres émissions se dispersent assez peu et leur impact peut être localement très différent de l'impact moyen estimé.
Émissions de dioxyde de carbone La combustion d'un litre de kérosène (Jet A1 Europe) libère de , auxquels il faut ajouter pour l'amont (l'extraction, le transport et le raffinage), soit un facteur d'émission total de de par litre de kérosène (ou de par kilogramme de kérosène, soit encore par kilowatt-heure, ou par tep)..
En 1992, selon un rapport spécial du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC), les émissions de des avions comptaient pour 2 % des émissions anthropiques totales et 2,4 % des émissions liées aux combustibles fossiles. Mais comme le transport aérien ne s'est développé qu'à partir des années 1950, la concentration de dans l'atmosphère qui lui est attribuable n'était en 1992 que d'un peu plus de 1 %..
Selon l'Air Transport Action Group (ATAG), une coalition d'organisations et d'entreprises du secteur aérien, les vols commerciaux ont été responsables de l'émission de de en 2018 et de en 2019 sur un total de plus de ., soit 2 % des émissions liées aux activités humaines.
Selon une estimation indépendante de l'industrie du transport aérien basée sur les données de consommation mondiales de kérosène de l'Agence internationale de l'énergie (AIE), les émissions de dues au transport aérien ont atteint en 2018, soit 2,4 % des émissions de d'origine humaine, changement d'affectation des terres inclus. Si l'on exclut le changement d'affectation des terres, la part du secteur aérien s'élève à 2,8 %..
Selon Lee , le chiffre correct se situerait quelque part entre ces deux estimations : d'une part, les chiffres fournis par le secteur aérien sont sous-estimés ; d'autre part, les données de l'AIE incluraient des consommations militaires et d'autres usages du kérosène ( Appendix A). L'AIE précise que la consommation pour usage militaire n'est plus supposée être incluse dans les statistiques qu'elle publie depuis 2006, mais qu'elle n'est pas sure que cette directive soit respectée par tous les pays, notamment pour les données rétrospectives..
Sur la base de l'estimation de l'industrie du transport aérien pour 2018, le think tank The Shift Project évalue les émissions totales, amont compris, à environ de , voir également la présentation ..
France Les émissions de de l'aviation commerciale en France sont estimées par la Direction générale de l'Aviation civile (DGAC) à pour 2019, en augmentation de 24,5 % par rapport à 2000, dont pour les vols internationaux, comptés pour la moitié du trajet, et pour les vols intérieurs (y compris Outre-mer). Les émissions totales incluant l'aviation non commerciale se sont élevées à (estimation provisoire).
D'après les données d'inventaire national au titre de la CCNUCC pour 2018, le trafic aérien intérieur (y compris Outre-Mer et non commercial) représentait 4 % des émissions de l'ensemble du secteur des transports et 1,6 % des émissions totales de de la France. En réintégrant les soutes internationales aériennes et maritimes dans les bilans de la France, le secteur aérien représentait 14,9 % des émissions de des transports et 6,4 % des émissions totales de ..
Gaz et aérosols à courte durée de vie En sus du , dont la durée de vie dans l'atmosphère terrestre est très longue () et qui s'y accumule, les avions émettent de la vapeur d'eau, des gaz et des aérosols, dont la durée de vie est très courte et dont l'effet sur le bilan radiatif de la Terre ne dure que tant qu'il y a des avions en l'air. Néanmoins, le forçage radiatif dont sont responsables ces émissions est important et même, en 2000, deux fois supérieur à celui du accumulé depuis les débuts de l'aviation.
Le forçage radiatif (FR) exprime la variation du flux de rayonnement résultant au niveau de la tropopause (ou au sommet de l'atmosphère) liée à un facteur de perturbation, en . Le flux de rayonnement résultant est la différence entre la puissance radiative reçue et la puissance réémise. Un forçage radiatif positif tend à réchauffer le système (plus d'énergie reçue qu'émise), alors qu'un forçage radiatif négatif va dans le sens d'un refroidissement (plus d'énergie perdue que reçue). Le GIEC prend comme référence l'année 1750 et son rapport de 2014 fournit des données sur le forçage radiatif en 2011 par rapport à 1750..
Émissions de Les oxydes d'azote () ne sont pas des gaz à effet de serre, mais réagissent avec d'autres espèces chimiques présentes dans l'atmosphère et provoquent, à l'altitude de vol des avions subsoniques () : la production d'ozone, un gaz à effet de serre puissant mais à courte durée de vie, donc un réchauffement des températures de surface (à ces altitudes, les émissions de produisent plus d'ozone que près du sol et cet ozone provoque un réchauffement plus important). L'ozone ainsi produit est surtout cantonné dans l'hémisphère nord où le trafic aérien est plus important. Son forçage radiatif est de (évaluation du GIEC pour 2000). ; la destruction de méthane, gaz à effet de serre puissant d'une durée de vie de , donc un refroidissement. En 1992, la part du trafic aérien dans la concentration atmosphérique de méthane était estimée à 2 %.. Son forçage radiatif est de (évaluation du GIEC pour 2000).
À l'altitude des vols supersoniques, les émissions de détruisent la couche d'ozone stratosphérique..
Effet des traînées de condensation et des cirrus induits vignette|Traînées de condensation et cirrus en formation.
Le vol des avions peut entraîner la formation de traînées de condensation persistantes lorsque l'atmosphère est sursaturée en glace et que la température est inférieure à . Ces traînées sont constituées de cristaux de glace dont la taille est en général inférieure à celle des cristaux constituant les cirrus naturels. Leur présence tend à réchauffer la Terre. Bien qu'elles réfléchissent une partie de la lumière solaire incidente et donc tendent à la refroidir, l'effet de serre qu'elles provoquent, qui tend à la réchauffer, est prédominant.. Le forçage radiatif net des traînées de condensation est le plus important la nuit, car de jour, le réchauffement et le refroidissement s'annulent en partie..
Le forçage radiatif des traînées de condensation dépend de leur étendue globale et de leur épaisseur optique, qu'il est difficile d'évaluer avec précision. En 1992, l'étendue moyenne a été estimée à 0,1 % de la surface terrestre, avec des proportions plus élevées dans les régions à fort trafic aérien (0,5 % en Europe centrale). Elle dépend de l'intensité du trafic aérien et de l'étendue des zones de sursaturation qui peut varier avec l'évolution du climat. Par ailleurs, l'épaisseur optique dépend de la taille et de la forme des particules de glace, qui dépendent elles-mêmes de la nature et de la quantité d'aérosols émis par le réacteur, ces aérosols agissant comme noyaux de condensation.. Le forçage radiatif des traînées est de (0,005 à 0,03, confiance moyenne) (évaluation du GIEC pour 2011)..