噴氣式飛機留下白色尾跡,或稱凝結尾跡,其原因與您有時能看到自己撥出的氣息相同。噴氣發動機排出的高溫潮溼廢氣與大氣混合,而高空大氣層中的蒸汽壓和溫度都遠低於廢氣。噴氣廢氣中包含的水蒸氣會凝結並可能凍結,這種混合過程形成的雲與您在寒冷天氣中撥出的熱氣形成的雲非常相似。
噴氣發動機的廢氣包含二氧化碳、硫和氮的氧化物、未燃燒的燃料、菸灰和金屬顆粒,以及水蒸氣。菸灰為水蒸氣提供了凝結位點。空氣中存在的任何顆粒都提供了額外的位點。
根據飛機的高度以及大氣的溫度和溼度,凝結尾跡的厚度、範圍和持續時間可能會有所不同。噴氣凝結尾跡的性質和永續性可用於預測天氣。一條薄而短暫的凝結尾跡表明高空空氣溼度較低,這是晴朗天氣的跡象,而一條厚而持久的凝結尾跡則反映高空空氣溼度較高,可能是風暴的早期預兆。
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凝結尾跡中包含的混合氣體相對於周圍空氣旋轉。這些旋轉流區域稱為渦流。(任何尖銳的表面,如機翼的尖端,如果足夠大或流速足夠快,都可能在其尾流中引起渦流。)有時,這些尾渦可能會相互作用。
在這種事實的一個眾所周知的例子中,克勞不穩定性會導致渦流產生對稱的正弦振盪,並最終合併形成噴氣式飛機後面的渦環。這種不穩定性可能由周圍空氣中的湍流或區域性空氣溫度或密度的變化引發,而這本身可能是大氣分層的結果。當凝結尾跡可見且強烈時,可以看到白色條紋變成波浪狀,然後留下漂浮在高空中的環,就像一支巨型雪茄的菸圈一樣。
最近的研究表明,凝結尾跡中包含的冰雲會產生溫室效應,並作為大氣中水分和氣體的絕緣層的一部分,加劇全球變暖。該領域的研究人員抓住了9月11日和12日美國發生的事件提供的機會。商業航空交通的完全停止提供了一個沒有凝結尾跡的對照天空,可用於量化凝結尾跡對環境的影響。
