Te ślady kondensacji są to lodowe chmury, długie linie, które czasami pojawiają się podczas przelatywania samolotu i są spowodowane kondensacją pary wodnej zawartej w spalinach silników. Czasami na końcach skrzydeł tworzą się również inne rodzaje smug kondensacyjnych, ze względu na kondensację oparów atmosferycznych, spowodowaną spadkiem ciśnienia i temperatury, który występuje podczas przelatywania samolotu, ale ta ostatnia zwykle ma miejsce podczas startu i lądowania. latać na wysokich poziomach i trwają znacznie krócej.
Z tego powodu zamierzamy poświęcić ten artykuł, aby opowiedzieć Ci wszystko, co musisz wiedzieć o śladach kondensacji i ich charakterystyce.
Główne cechy
Silniki lotnicze emitują para wodna, dwutlenek węgla (CO2), śladowe ilości tlenków azotu (NOx), węglowodory, tlenek węgla, gazy siarkowe i sadza i cząstki metalu. Ze wszystkich tych gazów i cząstek tylko para wodna jest związana z powstawaniem smug kondensacyjnych.
Aby utworzyć dużą smugę kondensacyjną za samolotem w drodze, konieczne są określone warunki temperatury i wilgotności, aby umożliwić kondensację pary wodnej emitowanej przez silniki. Gazy siarkowe mogą pomóc, ponieważ pomagają tworzyć małe cząstki, które mogą działać jako jądra kondensacji, ale generalnie i tak.
W atmosferze jest wystarczająco dużo cząstek, aby działały jako jądra kondensacji. Pozostałe gazy i cząstki emitowane przez silnik samolotu nie wpływają na formowanie się przebudzenia.
Kiedy gazy emitowane przez samolot mieszają się z otaczającym powietrzem, szybko się ochładzają, jeśli w atmosferze jest wystarczająco dużo wilgoci, aby schłodzić mieszaninę. Po osiągnięciu nasycenia para wodna ulega kondensacji. Zawartość wilgoci w mieszaninie, tj. czy osiągnie ona nasycenie, będzie zależeć od temperatury i wilgotności powietrza, a także od ilości pary wodnej i temperatury spalin.
Jak powstają
W zależności od ilości wydalonego powietrza i gazu, wymiany temperatury i zawartości wilgoci, smugi kondensacyjne mogą stać się gęstsze, bardziej trwałe i sprzyjać tworzeniu się chmur lub w inny sposób zacząć szybko się rozpraszać.
Naturalnie w atmosferze, zwłaszcza przy wysokich poziomach, poziom wilgotności i wahania powietrza ustępują miejsca tworzeniu się chmur cirrus lub cirrus, a czasami mogą być podobne do śladów kondensacji pozostawionych przez samolot lub dowolny typ samolotu. Aby je rozróżnić, należy przeprowadzić analizę obserwacji meteorologicznych i ustalić, na jakim poziomie atmosfery są one znalezione i jakie jest ich źródło powstawania.
Jednym z najczęstszych narzędzi umożliwiających dokładniejsze ich zobaczenie są zdjęcia satelitarne wykonane z kosmosu. Obserwacje naukowe wykazały, że smugi kondensacyjne utrzymują się tylko przez kilka sekund lub minut, gdy powietrze w atmosferze jest suche, ale gdy powietrze jest wilgotne, smugi kondensacyjne mogą trwać dłużej i rozszerzać się w szerokie chmury przypominające cirrusy, ogólnie taki sam jak w przypadku tego samego źródła naturalnego
Smugi zwykle zmniejszają ilość promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni Ziemi, zwiększając w ten sposób ilość promieniowania podczerwonego pochłanianego przez atmosferę, podobnie jak chmury cirrus o podobnych właściwościach.
Rodzaje szlaków kondensacyjnych
Po utworzeniu smugi jej ewolucja zależy od warunków atmosferycznych. Widzimy więc trzy rodzaje smug kondensacyjnych wymienione na plakacie:
- krótkie trasy: są to małe białe linie, które widzimy za samolotem, które znikają prawie tak szybko, jak samolot przelatuje. Występują, gdy ilość pary wodnej w atmosferze jest niewielka, a następnie cząsteczki lodu tworzące ślad szybko wracają do stanu gazowego.
- Trwałe smugi kondensacyjne, które nie rozprzestrzeniają się: są to długie białe linie, które utrzymują się po przelocie samolotu, ale nie rosną ani nie rozprzestrzeniają się. Występują przy dużej wilgotności powietrza, więc smugi kondensacyjne nie odparowują (a dokładniej nie sublimują) i mogą trwać godzinami.
- Trwałe smugi kondensacyjne, które pozostają: gdy chmura rośnie, linie stają się grubsze, szersze i mają nieregularny kształt. Dzieje się tak, gdy wilgotność w atmosferze jest bardzo zbliżona do poziomu kondensacji, para wodna w atmosferze może łatwo skondensować się w cząsteczkach lodu. Jeśli występuje również pewna niestabilność i turbulencje, trajektoria ma nieregularny kształt. Te szlaki mogą być również przesuwane przez wiatr.
Przewidywanie smugi
Pierwsza wzmianka o smugach kondensacyjnych pochodzi z końca I wojny światowej, kiedy samoloty mogły latać na dużych wysokościach. Otrzymują warunki ich formacji. Do początku II wojny światowej uważano je za ciekawostkę, ale w czasie wojny smugi kondensacyjne stały się bardzo ciekawym tematem, ponieważ mogły zdradzić pozycję samolotu. Tak więc w różnych krajach zaczęli badać przyczyny i warunki ich powstawania. W 1953 roku amerykański Appleman opublikował wykres, który umożliwia określenie, czy i na jakim poziomie powstaną smugi kondensacyjne, znając warunki temperaturowe i wilgotnościowe na dużych wysokościach.
Smugi są możliwe w tych warunkach (jeśli w otaczającej atmosferze jest wystarczająco dużo wilgoci) Powyżej poziomu 400hPa odpowiada to wysokości około 7 km. i coraz częściej na wyższych poziomach, aż jest prawie pewne (nawet przy 0% wilgotności w atmosferze) Powyżej około 280 hPa (punkty zaznaczone na czerwono), czyli nieco powyżej 9 km wysokości.
zaburzenia atmosferyczne
Wiele działań człowieka ma szkodliwy wpływ na atmosferę, a te linie na niebie są dobrym przykładem. Gazy emitowane przez samoloty to zanieczyszczenia, które bezpośrednio i pośrednio niszczą atmosferę. Kiedy zanieczyszczający gaz łączy się z parą, kropelki wody w chmurze zakwaszają się, a zanieczyszczenia ostatecznie osiadają na powierzchni.
Wzrost liczby linii lotniczych w ostatnich latach doprowadził do wzrostu smug kondensacyjnych, co oczywiście wpływa na naturalny proces wymiany promieniowania i oświetlenia słonecznego z ziemią, który to stan powoduje nieregularne nagrzewanie się lub ochładzanie Ziemi. atmosfera.
Mam nadzieję, że dzięki tym informacjom można dowiedzieć się więcej o szlakach kondensacji, ich charakterystyce i powstawaniu.