Почему от пролетающего самолета остаются следы и от чего зависит их внешний вид

Атмосфера тонкая и холодная. Выхлоп из двигателя самолета намного более горячий, чем атмосфера. Водяной пар из двигателя горячего самолета превращается в ледяной воздух, который мы видим в виде белых линий на небе.

Это то же самое явление, которое мы наблюдаем, когда выдыхаем горячий воздух в холодный день. Длинные конденсационные следы образуются в условиях высокой влажности, тогда как короткие конденсационные следы образуются при низкой влажности.

В зависимости от высоты самолета, а также температуры и влажности атмосферы, следы могут отличаться по толщине, протяженности и продолжительности. Характер и устойчивость реактивных следов могут быть использованы для прогнозирования погоды. Тонкий недолговечный след указывает на воздух с низкой влажностью на большой высоте, это признак хорошей погоды. В то время как толстый, продолжительный след отражает влажный воздух на большой высоте и может быть признаком будущих осадков.

Смешивающиеся газы, содержащиеся в противовесе, вращаются относительно окружающего воздуха. Эти области вращающегося потока называются вихрями. Любая острая поверхность, такая как кончик крыла, может вызвать вихревой поток в его следе, если он достаточно большой или поток достаточно быстрый. Иногда эти вихри могут взаимодействовать друг с другом.

Эти факторы хорошо описывает такой термин как нестабильность по Кроу. Явление заставляет вихри развивать симметричные синусоидальные колебания и в конечном итоге сливаться и образовывать вихревые кольца в струе. Эта нестабильность может быть вызвана турбулентностью в окружающем воздухе или локальным изменением температуры или плотности воздуха, что само по себе может быть результатом стратификации атмосферы. Когда следы становятся видимыми и сильными, можно увидеть, как белые полосы становятся волнистыми, а затем оставляют кольца высоко в небе, похожие на кольца дыма от гигантской сигары.

Недавние исследования показали, что ледяные облака, содержащиеся в следах, вызывают парниковый эффект и способствуют глобальному потеплению как часть изолирующего слоя влаги и газов в атмосфере. Исследователи в этой области воспользовались возможностью, представленной 11 и 12 сентября над США. Полное прекращение коммерческого воздушного движения предоставило контролируемое небо без следов для использования для количественной оценки воздействия полос на окружающую среду.

Хотя некоторые элементы в газе не способствуют образованию следов, но они все еще считаются загрязнителями. Как правило, выбросы самолетов включают в себя диоксид углерода, водяной пар, оксиды азота (NOx), оксид углерода, углеводороды, такие как метан, сульфаты (SOx), а также частицы сажи и металла.

Самолеты типа Boeing 747 выбрасывают огромное количество воды, около 2,75 литров воды в секунду.




Такие следы жидкости на небе зачастую называют «кондрейсами». Кондрейсы чрезвычайно похожи по составу, хотя сильно различаются по «продолжительности жизни». Погода напрямую влияет на то, как долго существует след. Кондрейлы обычно классифицируются по трем признакам: кратковременные, постоянные (не распространяющиеся) и постоянные распространяющиеся.

Следы, имеющие недлительную жизнь, напоминают короткие белые линии, которые следуют за плоскостью. Как следует из их названия, «дорожки» длятся всего несколько минут, прежде чем они исчезают почти так же быстро, как и были созданы. Воздух, через который проходит самолет, немного влажный, с небольшим количеством доступного водяного пара. Любые частицы льда быстро возвращаются в парообразное состояние.

Постоянные (не распространяющиеся) следы - гораздо более длинные белые линии, которые остаются видимыми в течение длительного времени даже после исчезновения плоскости. Воздух, через который проходит самолет, довольно влажный с большим количеством водяного пара, доступного для создания следа.

Постоянные распространяющиеся следы похожи на не распространяющиеся следы. Тем не менее, они распространяются на большее расстояние из-за турбулентности или других погодных условий. Их большая площадь и долговечность делают их наиболее подверженными влиянию климата.