Czym jest biała smuga kondensacyjna za samolotem?

🕗 5 minut | 12 lipca 2024 | Tekst Mateusz Łapuć | Redakcja Klara Krysiak

Zapewne nie raz, gdy spoglądasz na niebo, widzisz, jak za samolotem ciągną się białe smugi. Po chwili zaczynają się zmniejszać, aż w końcu całkowicie znikną. Zastanawiasz się, czym są, jak powstają oraz dlaczego są widoczne? To smugi kondensacyjne samolotów, a odpowiedź na powyższe pytania znajdziesz w naszym artykule — zapraszamy do lektury!

Przeczytaj również:

• Jak wygląda praca pilota liniowego? Rzeczy, o których możesz nie wiedzieć!
• Czym jest procedura odladzania samolotu?
• Kim są kontrolerzy ruchu lotniczego? Niezastąpiony organ w lotnictwie

Widoczne na niebie długie i białe pasy to smugi kondensacyjne samolotów, które są zjawiskiem codziennym i normalnym. Powstają w wyniku procesu kondensacji pary wodnej zawartej w gazach wylotowych z silników odrzutowych w górnych warstwach troposfery i dolnych granicach stratosfery.

Wysokość, na której powstają smugi kondensacyjne, to od 7 do 15 kilometrów nad ziemią. Białe smugi na niebie to proces całkowicie normalny, związany ze zjawiskami fizycznymi zachodzącymi na dużych wysokościach przelotu.

Jak powstają smugi kondensacyjne samolotów? Proces ten związany jest z kondensacją pary wodnej w atmosferze. Samolot lecący na dużej wysokości, w otoczeniu zimnego powietrza i emitując gazy wylotowe z wylotu silników, wydziela wraz z nimi parę wodną. Para ta w wyniku kontaktu z powietrzem o bardzo niskich temperaturach osiąga stan przesycenia, skrapla się i zamarza, tworząc drobne kryształki lodu. Z kryształków tych powstaje widoczna smuga kondensacyjna, która utrzymuje się przez różny czas, w zależności od warunków atmosferycznych.

Znasz już mechanizm powstawania białych smug na niebie i wiesz, dlaczego smugi kondensacyjne tworzą się. Teraz powiemy Ci, co się na nie składa.

Głównym składnikiem smug kondensacyjny samolotu jest para wodna, pochodząca z cząstek spalin z silników. Innymi elementami wchodzącymi w skład smug kondensacyjnych są substancje pozostałych spalin, takie jak dwutlenek węgla czy tlenki azotu. Warto wiedzieć, że ich ilości są zazwyczaj znacznie niższe niż w przypadku emisji z naziemnych źródeł.

Czas trwania smug kondensacyjnych zależy od temperatury, wilgotności powietrza i wiatru na dużych wysokościach. Po pewnym czasie trwania smug kondensacyjnych trudno odróżnić je od naturalnych pierzastych chmur typu cirrus. No to od czego zależy trwałość smug kondensacyjnych?

Wiesz już, że białe smugi na niebie to wynik kondensacji pary wodnej w atmosferze, jednak w jakich warunkach zanikają one szybko? Przede wszystkim wtedy, kiedy wilgotność jest niska, temperatura wyższa, nieosiągająca punktu nasycenia, a dodatkowo występują silne prądy powietrzne. Przy połączeniu tych czynników, efekt kondensacji nie utrzymuje się długo, a smugi dość szybko zanikają.

Niekiedy patrząc w niebo, zauważysz z kolei smugi kondensacyjne ciągnące się przez sporą odległość. Oznacza to, że panuje wysoka wilgotność i niska temperatura, pozytywnie wpływająca na długość występowania zjawiska.

Trwałe smugi kondensacyjne, które utrzymują się powyżej 10 minut, otrzymały nawet swoją nazwę. Światowa Organizacja Meteorologiczna określiła je mianem chmur Cirrus homogenitus — chmura pierzasta stworzona przez człowieka. Długotrwałe smugi kondensacyjne, pod wpływem wiatrów i prądów strumieniowych, rozprzestrzeniają się niekiedy na większą część nieba, przekształcając się z chmury Cirrus homogenitus, w chmurę Cirrus Homomutatus.

Smugi kondensacyjne wykazują większą trwałość w określonych zależnościach i czynnikach atmosferycznych. Jakich dokładnie?

• Wilgotność powietrza a smugi kondensacyjne — im wyższa wilgotność powietrza, tym dłużej zjawisko występuje.

• Statki powietrzne a smugi kondensacyjne — im większy ruch lotniczy na określonych wysokościach przelotu, tym więcej tego typu zjawisk występuje.

• Temperatura a smugi kondensacyjne — im niższa temperatura otaczającego powietrza, tym dłużej utrzymują się smugi kondensacyjne.

Białe smugi na niebie, które powstają po przelocie samolotów, od dawna budzą duże zainteresowanie. Smugi kondensacyjne widoczne z ziemi wciąż są rozpatrywane ze względu na ich wpływ na klimat i środowisko, jednak wbrew opinii niektórych nie są to substancje chemiczne i nie zagrażają ludziom.

Jaki wpływ na powstawanie charakterystycznej smugi na niebie ma lotnictwo? Ich ilość i intensywność zależy od liczby wykonywanych lotów oraz wysokości, na których się odbywają. Wzrost ruchu lotniczego prowadzi do większej ilości smug kondensacyjnych, mogących wpływać na ocieplenie klimatu. W związku z tym przemysł lotniczy opracowuje i rozwija technologie, których zadaniem jest minimalizacja emisji pary wodnej oraz innych składników spalin, aby ograniczyć powstawanie smug kondensacyjnych i ich wpływ na środowisko.

Naturalne smugi kondensacyjne powstają nie tylko za silnikami samolotu, ale także na skrzydłach. Contrail cousins, bo tak nazywamy to zjawisko, to nic innego jak powstające przy skrzydłach białe smugi. Są one wynikiem nagłego zmniejszenia ciśnienia, osiągnięcia stanu przesycenia temperatury i skraplania pary wodnej. Zjawisko pojawia się na przykład przy końcówkach skrzydeł i znane jest jako krótkotrwałe smugi kondensacyjne — zanikają bowiem zaraz po wyrównaniu ciśnienia.

Jak wygląda temat: smugi kondensacyjne a klimat i zmiany klimatyczne? Mimo że nie mają one bezpośredniego wpływu na zdrowie ludzi, oddziałują w pewnym stopniu na zmiany klimatyczne. Tworząc się, stają się sztucznymi chmurami, mogącymi zatrzymywać na ziemi ciepło i odbijać promieniowanie słoneczne z powrotem w kosmos. Oddziałuje to na bilans energetyczny ziemi i w długim okresie może w pewien sposób wpływać na globalne ocieplenie. W związku z tym naukowcy i środowisko lotnicze wciąż pracują nad unowocześnianiem i ulepszaniem paliw oraz silników lotniczych.

Niektórzy uważają, że białe smugi na niebie nie są związane z naturalnymi zjawiskami fizycznymi, ani z nadmiarem pary wodnej w atmosferze. Wbrew opinii niektórych smugi kondensacyjne stanowią nierozłączną część reakcji zachodzących między gorącymi gazami wylotowymi z silników a otaczającym powietrzem i są efektem kondensacji pary wodnej. W żadnym wypadku nie są to przygotowane smugi chemiczne (z ang. Chemtrails) ani substancje, które celowo są rozpylane.