Kiedy w kwietniu 2010 roku na Islandii wybuchł wulkan Eyjafjoell każdy szary Kowalski w Polsce mógł odczuć to na własnej skórze. Jak? Ano spoglądając w niebo, które w tamtym czasie było całkiem pogodne, i mając rzadką możliwość doświadczenia czyściutkiego, niebieskiego nieba. Bez nawet jednej smugi kondensacyjnej.
Widujemy je codziennie, przyzwyczailiśmy się do nich tak jak i do chmur. Zwrócimy czasem na nie uwagę jeśli ciekawie z naszej perspektywy się ułoży (krzyż ładnie podświetlony przez Słońce, etc), ale zazwyczaj przechodzimy wobec nich obojętnie. Czujemy nosem czym mniej więcej są, ale czy dokładnie wiemy?
Do powstania smug kondensacyjnych potrzebne są specyficzne i konkretne warunki, dlatego też nie zawsze takie smugi za samolotami powstają. A kiedy powstaną, potrafią zniknąć niemal natychmiast lub utrzymywać się godzinami. Są również, niestety, źródłem idiotycznych teorii spiskowych (w co początkowo ciężko mi było uwierzyć).
Powstają z pary wodnej kondensującej się wokół samolotowych spalin. Na dużych wysokościach, poczynając już bodajże od 8 kilometrów, w niskiej temperaturze tam panującej powietrze nasycone jest przechłodzoną parą wodną. Para przechłodzona to para mająca temperaturę niższą, niż temperatura pary nasyconej przy tym samym ciśnieniu. Para nasycona z kolei to para, która ma największe dla danej temperatury ciśnienie i gęstość. Do pełnego obrazu należy jeszcze przypomnieć, iż para wodna jest PRZEZROCZYSTA! To, co widzimy unoszące się z czajnika to jest skroplona para wodna, czyli po prostu woda.
Powietrze te jest bardzo czyste, pozbawione zanieczyszczeń, niemalże 'sterylne'. Para wodna skrapla się jeśli w ośrodku znajdują się mikroskopijne nawet zanieczyszczenia, tak zwane jądra kondensacji. Wokół tych jąder gromadzi się para i kondensuje się do kropelek wody. Samolot przelatując na dużej wysokości wyrzuca strumień gazów spalinowych pełnych przeróżnych drobnych zanieczyszczeń. Zanieczyszczenia te doprowadzają do skraplania się wokół nich obecnej w powietrzu pary wodnej. Dodatkowo ze względu na niskie temperatury panujące na znacznych wysokościach woda ta zamarza w mikroskopijne kryształki lodu i tworzy się pierzasta chmura, która ciągnie się za samolotem
Chmura ta nosi fachową nazwę Cirrus tractus lub Cirrus aviaticus i w zależności od warunków pogodowych, ciśnienia, temperatury i wilgotności powietrza może pozostawać w powietrzu godzinami lub zniknąć chwilę po skondensowaniu.
Jest jeszcze jeden rodzaj smug kondensacyjnych. Tworzą się one zazwyczaj przy końcach skrzydeł, łopat wirników, lotek przy zmianie kąta natarcia, itp. W normalnych warunkach ciśnienie znajdują się w stanie chwiejnej równowagi dynamicznej. W przypadku gwałtownych ruchów, typu zmiana nachylenia samolotu wzdłuż jego osi bądź też wzdłuż osi przebiegającej przez skrzydła a prostopadłej do osi kadłuba, równowaga ta zostaje zachwiana i w miejscach tych następuje gwałtowne, lokalne obniżenie ciśnienia - zgodnie z prawem Bernoullego na krawędziach skrzydeł powstają gradienty ciśnień. Lokalne obniżenie ciśnienia powoduje również lokalny spadek temperatury, a co za tym idzie kondensację pary zawartej w powietrzu. Powietrze w niższej temperaturze ma mniejszą pojemność jeśli chodzi o wilgotność, w związku z czym lokalnie skrapla się para wodna. Smugi takie szybko przestają się tworzyć, zaraz po tym jak gradienty znikną a ciśnienie wróci do swojej równowagi.
Podobny efekt występuje w momencie, w którym samolot przekracza barierę dźwięku. Tworzy się wtedy tak zwany obłok Prandtla-Glauerta.
Kiedy samolot leci z prędkością bliską prędkości dźwięku, powietrze nacierające na płat skrzydła tworzy również gradienty ciśnień. W związku z tym podciśnienie zasysa powietrze, które miejscami ma prędkość większą względem samolotu, niż samolot względem otaczającego powietrza. Obszar, w którym występuje zmniejszone ciśnienie, odznacza się również obniżoną temperaturą i w efekcie skrapla się para wodna. Kiedy powietrze zwalnia poniżej bariery dźwięku, występuje to skokowo i w miejscu, gdzie zaczyna się powierzchnia fali uderzeniowej, skokowo rośnie ciśnienie i temperatura a spada prędkość powietrza. W związku ze wzrostem temperatury para wodna przestaje się skraplać.
Ale wracając do naszych smug. W jakich warunkach się tworzą? To możecie sprawdzić samemu. Pod adresem http://profhorn.aos.wisc.edu/wxwise/AckermanKnox/chap15/contrail_applet.html można znaleźć javowy aplet, który symuluje przeróżne warunki atmosferyczne i wynikające z nich parametry smug kondensacyjnych. Wystarczy przesuwać czerwoną kropkę do interesujących nas warunków a następnie kliknąć przycisk 'fly' umieszczony u góry okienka apletu. Miłej zabawy.
Jest wiele osób, które fascynują się smugami, fotografują, polują na ich niezwykłe układy (jak np. szachownica) i zrzeszają się przy pomocy Internetu. Można ich znaleźć przykładowo na stronach lotnictwo.net.pl
Są również tacy, i nie polecam by podążać tą ścieżką, którzy twierdzą, iż smugi kondensacyjne to tzw. chemtrails - konspiracyjny spisek mający na celu wytrucie biednych przez bogatych, wywołanie u nich raka, kontrolę światowych rządów nad klimatem globu czy też geoinżynierię. Można się pośmiać, po czym należy szybko oddalić się od takich osób w bezpiecznym kierunku.
Niezależnie od tego, czy fascynują Cię smugi kondensacyjne, czy nie mają dla Ciebie większego znaczenia, warto wiedzieć skąd się biorą i czym są. Chociażby po to, by nie dać sobie wmówić jakichś tam konspiracji. A jeśli zdarzy się wam zobaczyć jakąś ciekawą smugę - zróbcie zdjęcie. Zróbcie zdjęcie i wyślijcie na jakieś forum. Niewiele zachodu, a być może prawdziwy fascynat smug będzie wam wdzięczny za miły prezent. Przykładowo tutaj.
Uchylę również rąbka tajemnicy i zdradzę, że wkrótce o tym, dlaczego smugi na pierwszym zdjęciu zwijąją się w spiralę i dlaczego akurat w tym a nie w przeciwnym kierunku.
źródła:
http://lotnictwo.net.pl/3-tematy_ogolne/14-samoloty_na_wysokosciach_przelotowych/1927-smugi_kondensacyjne-5.html
http://pl.wikipedia.org/wiki/obłok_prandtla-glauerta
http://anandgreenwell.com/?p=74
http://profhorn.aos.wisc.edu
http://www.patricksaviation.com
http://en.wikipedia.org/wiki/Chemtrail_conspiracy_theory
http://www.contrails.nl/index.htm