Почему в небе от самолета остается след: Почему за самолетом иногда бывает след, а иногда нет

Почему самолеты оставляют за собой белые линии? / Оффтопик / iXBT Live

Для работы проектов iXBT.com нужны файлы cookie и сервисы аналитики. Продолжая посещать сайты проектов вы соглашаетесь с нашей Политикой в отношении файлов cookie

Если вы видели реактивный самолет в ясном небе, то знаете, что он оставляет после себя белые линии. Порой след может пропасть быстро, а иногда остается даже когда самолета уже нет в поле видимости. Почему они появляются из чего состоят?

Белые полосы, которые оставляет самолет, называют инверсионными или конденсационными следами. По сути они представляют собой искусственные облака. Когда самолет находиться на крейсерской высоте, температура за бортом может достигать -60°C. Выхлопы самолета состоят из водяного пара с различными примесями. Когда они попадают в небо, то холодный воздух заставляет водяной пар конденсироваться. Места для конденсации в большей степени обеспечивает сажа. Образовавшиеся капельки воды могут замерзнуть. Эту смесь из капель воды и/или льдинок мы и видим на небе. 

Инверсионные следы могут различаться по своей толщине, протяженности и продолжительности. Все зависит от того на какой высоте находится самолет, а также от влажности и температуры за бортом. По инверсионному следу можно прогнозировать погоду. Если он тонкий и быстро исчезает, это говорит о низкой влажности на высоте, а значит осадков в ближайшее время не будет.

Если вы когда-то наблюдали за авиационным шоу, то знаете, что они тоже оставляют после себя полосы. Однако это не совсем те следы, о которых говорилось выше. В случае с шоу используют специальные дымовые машины, которые представляют собой баллонны под давлением, наполненные маслом. Когда необходимо оставить след, пилот распыляет масло на горячую выхлопную систему самолета. Оно быстро сгорает, образуется след из белого дыма.

Новости

Публикации

Сегодня нейросети на слуху у каждого человека, даже если он никак не связан с IT, не ведет свой блог, не публикует посты в соц.

сетях и не является авторам текстов для интернет изданий. Нейросети…

Карта My Life появилась в ассортименте УБРиР еще в мае 2021 года, так что через месяц будем отмечать вторую годовщину ее рождения. Для банковской карты срок солидный. Во всяком случае, если…

Купил себе два тестера DT3, для того чтобы тестировать USB шнуры. Один оказался нерабочим, о нём и расскажу. Заодно покажу как можно проверить работоспособность тестера. Хорошо хоть второй…

Сегодня говорим о еще одной новинке от компании Moondrop, классических динамических наушниках под названием Lan. Внутри которых установлен очередной прорывной 10 мм драйвер, настроено все по…

В этом обзоре я хочу рассказать про цифровой микроскоп, который был приобретен для ремонта различной техники. Поможет разглядеть название радиоэлемента, запаять маленькую ножку у микросхемы, найти…

В природе все стремится к симметрии.  К симметрии мы привыкли во многих вещах и механизмах, которые нас окружают (взять те же автомобили).

Но в США в прошлом веке, были популярны грузовики с…

Почему за самолетом остается след, а иногда нет? Причины, фото и видео

Содержание:

Пролетающий в небе самолет – это красивое зрелище. Особенно когда он оставляет за собой след, который может тянуться через все небо. Со временем этот след исчезает, его разносят ветра, царящие в небе. Он может быть длинным или коротким, а иногда самолет не оставляет его вовсе. С чем связаны эти явления, почему след иногда остается, а иногда – нет, и из чего он состоит?

Многие любознательные люди задаются этими вопросами. Чтобы разобраться во всех нюансах, необходимо первоочередно понять, из чего же состоит этот след.

Вовсе не дым от сгорающего топлива

След от самолета в облаках

Кто-то может заявить, что этот след – не более чем дым, который остается при сгорании топлива, по аналогии с автомобильными выхлопами. Турбины самолета значительно мощнее автомобильного мотора, оттого они и порождают столько дыма. Но этот ответ будет в корне неверным, совершенно не грамотным.

Двигатели самолета действительно выбрасывают газы, оставшиеся от сгорания авиационного керосина, однако выхлоп самолета прозрачен. Ведь ни один самолет в исправном состоянии не дымит на взлетной полосе, при взлете или посадке. Если бы дело было в выхлопе, это стало бы очевидным сразу, и в аэропорту нечем бы было продохнуть. Но кое-что двигатели действительно выбрасывают.

Наряду с прочими элементами газовоздушной смеси выхлопа выбрасывается и вода – в парообразном состоянии. Если самолет находится на небольшой высоте, этого обычно не видно. В ситуации же, когда самолет поднялся высоко, вода немедленно кристаллизуется, образуя белые облачка, которые тянутся за каждой турбиной. В этом заключается разгадка того следа, который тянется за самолетами.

Почему след виден не всегда?

Конденсация воды

Чем ниже температура за бортом, тем быстрее, полнее происходит процесс кристаллизации воды, выбрасываемой двигателями. Если самолет летит низко, о пониженных температурах речи не идет, следа не видно, или он едва заметен. Стоит помнить, что чем выше поднимается крылатая машина, тем ниже опускаются температуры. В высоких слоях показатель может фигурировать в районе -40 градусов, и вполне естественно, что влага здесь замерзает мгновенно и полностью, формируя густой след. В таких температурах замерзает даже дыхание человека – стоит вспомнить, что еще буквально 50-60 лет назад пилотам выдавали полушубки и теплую одежду для полетов в любое время года, чтобы они не замерзли в кабинах.

Если помимо пониженной температуры в том воздушном слое, где находится самолет, царит безветрие или слабый ветер, след остается плотным и не раздувается, его можно видеть с поверхности земли на протяжении нескольких часов. Но если ветер все же есть, след исчезнет довольно быстро. Иногда он пропадает не равномерно, участками. Это указывает на воздушные потоки, циркулирующие в атмосфере.

Интересный факт: на разных высотах сила ветра может иметь разные показатели, и даже разные направления. Направление ветра близ поверхности Земли, фиксируемое людьми, может не соответствовать направлению, силе ветра в более высоких слоях атмосферы. Многие люди замечали, что ветер дует в одну сторону, а тучи движутся в другую. Это связано как раз с направлениями ветров и их изменчивостью в разных слоях.

След от самолета может исчезать и появляться снова. Обычно его нет при посадке или взлете, при наборе высоты или снижении как раз из-за близости к теплым слоям атмосферы, прогреваемым от поверхности планеты. Но как только самолет поднимается выше, на высоту нескольких километров, «хвост» незамедлительно появляется, повторяя путь крылатого транспортного средства.

Частицы, выбрасываемые двигателями

Микроскопический кристалл воды

Стоит отметить еще один нюанс, который обеспечивает возникновение следа от самолета. Вода сама по себе конденсироваться не может, для этого нужны пылевые или другие твердые частицы, на которые оседает водяной пар. В высоких слоях атмосферы таких частиц мало, они переносятся ветрами ближе к земной поверхности. Но двигатель самолета выбрасывает эти частицы, что создает условия для конденсации не только той воды, что образуется при сгорании топлива, но и той, что циркулирует в окружающем воздухе.

Соответственно, чем выше показатель влажности воздуха вокруг самолета, тем более густой след он способен за собой оставить. Окружающие частицы испаренной воды будут осаживаться на микрочастицы и формировать этот след. Ведь по своей сути след от самолета ничем не отличается от облака. Формируется он тоже схожим образом.

Таким образом, самолет оставляет за собой след в условиях, когда вода оказывается способной на конденсацию. След формируется из испаренной влаги, выбрасываемой двигателем и содержащейся в окружающем воздухе, за счет пониженных температур и выбрасываемых двигателями микрочастиц, на которых оседают молекулы воды. Никаких дополнительных загадок это явление не содержит.

Почему за самолетом остается след – интересное видео

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Почему некоторые самолеты оставляют следы в небе?

Когда некоторые самолеты летят по небу, они оставляют следы, похожие на дым. Хотя не беспокойтесь, следы в основном состоят из конденсата — отсюда и название «следы конденсата». Когда двигатель горит, он выбрасывает в воздух большое количество воды и некоторое количество аэрозолей. Инверсионные следы образуются, когда водяной пар конденсируется и замерзает вокруг мелких частиц, образующихся в выхлопных газах двигателя. И частицы, и вода приводят к образованию инверсионных следов.

Хотя некоторые элементы в газе не способствуют образованию инверсионных следов, они по-прежнему считаются загрязняющими веществами. Как правило, выбросы самолета включают углекислый газ, водяной пар, оксиды азота (NOx), окись углерода, углеводороды, такие как метан, сульфаты (SOx), а также частицы сажи и металлов.

Такие самолеты, как Boeing 747, выбрасывают огромное количество воды, около 2,75 кг воды   за секунды .

Типы инверсионных следов

Инверсионные следы очень похожи по составу, но сильно различаются по продолжительности жизни. Погода напрямую влияет на то, как долго существует инверсионный след. Инверсионные следы обычно классифицируются по трем признакам: недолговечные, стойкие (не распространяющиеся), и постоянно распространяющиеся.

Короткоживущие инверсионные следы напоминают короткие белые линии, которые следуют за самолетом. Как следует из их названия, следы длятся всего несколько минут, после чего исчезают почти так же быстро, как и появляются. Воздух, через который проходит самолет, несколько влажный, и в нем содержится лишь небольшое количество водяного пара. Любые образовавшиеся частицы льда быстро возвращаются обратно в парообразное состояние.

Источник: НАСА

Стойкие (нераспространяющиеся) инверсионные следы  это гораздо более длинные белые линии, которые остаются видимыми в течение длительного времени даже после исчезновения самолета. Воздух, по которому летит самолет, довольно влажный, с большим количеством водяного пара, который создает след.

Источник: НАСА

Постоянно распространяющиеся инверсионные следы   аналогичны нераспространяющимся следам. Однако они распространяются на большее расстояние из-за турбулентности или других погодных условий. Их большая площадь и продолжительность жизни делают их наиболее вероятными для воздействия на климат.

Источник: НАСА

Родственники инверсионных следов напоминают инверсионные следы, хотя и немного отличаются физическим процессом, который их создает. Одним из наиболее распространенных типов противодействующих кузенов являются следы пара, которые тянутся от законцовок крыльев реактивного самолета, как правило, во время взлета или посадки. В хорошую погоду, если давление вихря на конце законцовки крыла достаточно упадет, образуется след. При правильных условиях жидкая вода образует капли внутри вихря, делая их видимыми. Однако после создания они быстро испаряются.

Самые популярные

Опасны ли они?

Типичные контратаки позади авиалайнеров не опасны. Их основной состав – чистая вода. Реактивное топливо также проходит глубокую очистку, чтобы удалить как можно больше загрязняющих веществ. Внутри двигателя большое количество газа должно быстро пройти в камеру сгорания, чтобы турбина продолжала вращаться. Топливо проходит через маленькие трубки внутри двигателя со скоростью литров в секунду. Малейшие дефекты могут привести к накоплению , которое может оказаться смертельным.

Капитальный ремонт двигателя стоит очень дорого, исчисляясь миллионами долларов. Авиалайнеры принимают все меры предосторожности, чтобы топливо, используемое в самолетах, было только самого высокого качества. При каждой заправке время, место и количество топлива записываются для связи с источником в случае маловероятной аварии.

Химтрейлы

Химтрейлы стали популярной фигурой в глазах общественности после того, как 52-страничный отчет был представлен ВВС. В документе рассматривается возможность изменения погодных условий и использования их в качестве множителя силы. Оперативные возможности разделились на два направления: деградация сил противника и усиление дружественных. Погоду можно было изменить, чтобы ослабить врагов или усилить дружественные силы. План включает усиление штормов и наводнений, чтобы повредить линии связи, а также вызвать массовые засухи. Дружественные силы должны были быть скрыты за туманом, улучшая погоду в верхних слоях атмосферы, чтобы получить лучшую спутниковую связь.

Сработало?

Короче говоря, не очень. Хотя некоторые страны выступили с инициативой взять погоду в свои руки. Хотя управление всей погодной системой все еще остается совершенно неуловимым, ученые смогли изменить один аспект: осадки. В 1940-х годах Ирвинг Ленгмюр и его помощник Винсент Джозеф Шефер впервые в истории человечества вызвали искусственный дождь.

Во время исследования обледенения крыльев 13 ноября 1946 года Шефер высыпал из самолета мешок с сухим льдом весом в несколько килограммов в переохлажденное облако. Затем он направил свой самолет под облако и был потрясен, увидев, как с неба падает снег. К тому времени, когда снег достиг Ленгмюра на земле, он превратился в дождь.

Наука

Явление было названо  посев облаков . Это процесс искусственного изменения погоды, вызывающий осадки. Когда сухой лед падает сквозь облако, водяной пар, который следует за ним, конденсируется в дождь. Дождь продолжает расти до тех пор, пока облако, на котором они подвешены, не может их сдержать, заставляя их падать.

Другие стратегии включают распыление частиц в воздух для улавливания влаги и ее накопления. Пыль, дым или частицы морской соли впрыскиваются в зону, чтобы повлиять на осадки. Иодид серебра также можно использовать для того, чтобы заставить пар выпадать из газообразной формы.

Обе стратегии до сих пор используются для воздействия на некоторые погодные условия. Однако этот процесс выполняется только в районах с сильной засухой и загрязнением.

Химтрейлы — это плохо?

Большинство «химических следов» в небе — это инверсионные следы. Большая часть следа представляет собой просто водяной пар и не представляет никакого вреда. Однако некоторые инверсионные следы поглощают много тепловой энергии солнца, что может способствовать глобальному потеплению.

Тем не менее, авиалайнеры спроектированы таким образом, чтобы они были максимально экономичными. Теперь некоторые самолеты даже более эффективны, чем новые модели автомобилей. Хотя существуют некоторые области, требующие засева облаков, большая часть мира остается незатронутой содержимым, выбрасываемым двигателями. Оглядываясь назад, авиалайнеры не распространяют химические вещества в воздухе. Самолеты для модификации погоды — это отдельное подразделение, предназначенное для изменения очень специфических областей по всему миру. Несмотря на очень небольшое количество самолетов, которые используются для выращивания сельскохозяйственных культур, большинство самолетов практически не влияют на погоду, поэтому вы можете быть уверены, что не только самолеты загрязняют небо.

For You

More Stories

инновацииМогут ли инженеры изменить мир? Почему нам нужно переосмыслить широко распространенное мнение о технологиях

Пол Ратнер| 12.09.2022

наукаХотите защитить свой мозг от старения? Выучить другой язык

Пол Ратнер| 15.08.2022

инновацииСкоро ли беспроводные технологии изменят ваш мир? – Чертеж

Элис Кук | 15.01.2023

Почему самолеты оставляют в небе инверсионные следы?

Автор Джоанна Бейли

Опубликовано 30 августа 2019 г.

Когда самолет пролетает над головой, он иногда оставляет след. Эти белые линии облаков, отмечающие траекторию полета, известны как инверсионные следы. Но почему они их оставляют, из чего они сделаны и всегда ли они одинаковы? Давайте взглянем.

Что такое инверсионные следы?

Инверсионные следы — это буквально крошечные облака. Они образуются из водяного пара, который замерзает вокруг мелких частиц выхлопных газов самолета. Часть водяного пара поступает из самого воздуха, а часть — из собственных выхлопных газов самолета. Подобно тому, как машина холодным утром может оставить небольшое белое облачко возле своего выхлопа, самолет часто оставляет след, если условия подходящие.

Выхлопы реактивных двигателей почти полностью состоят из водяного пара, хотя могут быть следы оксидов серы, двуокиси углерода, азота, несгоревшего топлива, сажи и мелких частиц металла. Эти аэрозоли обеспечивают места конденсации водяного пара, как и любые мелкие частицы в воздухе, через который он пролетает.

Типы инверсионных следов

Хотя все инверсионные следы состоят из одних и тех же материалов и создаются одним и тем же способом, наблюдательные наблюдатели за небом знают, что они не всегда ведут себя одинаково. Некоторые самолеты оставляют длинные четкие инверсионные следы, которые сохраняются в течение нескольких часов после того, как самолет пролетел; другие оставляют очень короткие следы, которые быстро исчезают. Почему это?

Стойкие инверсионные следы могут висеть в воздухе в течение многих часов. Фото: Гильхем Веллют через Flickr

Ну, это все связано с воздухом, через который проходит самолет. Инверсионные следы обычно делятся на три группы; кратковременные, стойкие (нераспространяющиеся) и стойкие (распространяющиеся).

• Недолговечный: Эти инверсионные следы самые маленькие в небе. Они часто выглядят как короткая белая линия, идущая по траектории самолета, как хвост кометы. Однако часто они исчезают почти так же быстро, как движется самолет, зачастую длятся не более нескольких минут. Это связано с тем, что самолет проходит через относительно сухой воздух с небольшим содержанием воды. Таким образом, образовавшийся лед вскоре снова превращается в пар, и инверсионный след исчезает.
• Стойкие инверсионные следы (нераспространяющиеся): это длинные белые линии, которые часто пересекают небо в солнечный день. Они могут оставаться в течение многих часов после того, как самолет пролетел мимо, и обычно остаются достаточно определенными в течение некоторого времени. Это означает, что самолет проходит через очень влажный воздух с большим количеством водяного пара вокруг.
• Стойкие инверсионные следы (распространяющиеся): инверсионные следы, которые сохраняются, но не остаются в определенной форме, а, скорее, разрастаются в нечеткие линии, называются распространяющимися. Эти инверсионные следы больше всего беспокоят экологов, поскольку они создают искусственные облака, которые покрывают большую территорию и, как считается, способствуют изменению климата.

Расползающиеся инверсионные следы быстро рассеиваются, но висят вокруг. Фото: Aviationstirling через Wikimedia

Какие самолеты не оставляют инверсионный след?

Иногда даже на одном и том же участке неба один самолет оставляет след, а другой нет. Почему это?

Самолеты с более горячими двигателями менее склонны к образованию инверсионных следов, так как тепло выхлопных газов предотвращает образование льда. Современные самолеты с более эффективными двигателями горят сильнее, но используют перепускной воздух для охлаждения выхлопных газов, что повышает вероятность того, что они оставят инверсионные следы в более широком диапазоне ситуаций.

Воздух, через который проходит самолет, оказывает наибольшее влияние на инверсионные следы. Фото: Pixabay

Однако самая простая причина того, оставляет самолет инверсионный след или нет, связана с окружающей средой, в которой он летит. Когда самолет находится во влажном воздухе, он оставляет инверсионный след, когда нет — нет. Это действительно так просто.

Вы можете задаться вопросом, почему вы видите два самолета в небе одновременно, и один оставляет длинный след, а другой нет. Это потому, что самолеты находятся на разной высоте. Один летает во влажном воздухе, а другой летает в более сухих условиях.

Что еще вы знаете об инверсионных следах? Что еще вы хотите знать? Дайте нам знать об этом в комментариях!

Подписывайтесь на нашу новостную рассылку

Похожие темы

• Анализ
• Что такое инверсионные следы
• почему самолеты оставляют след
• почему самолеты оставляют инверсионные следы
• инверсионные следы самолетов

Об авторе

Управляющий редактор — Джоанна работает в издательской сфере более десяти лет и быстро становится популярным источником анализа коммерческой авиации.