Конденсационный след

Конденсационный след от самолёта с четырьмя двигателями. Конденсируется водяной пар, образующийся при сгорании топлива

Конденсационные следы от поршневых самолётов B-17, Вторая мировая война Отчетливо виден конденсат внутри вихрей, сбегающих с концов лопастей

Конденсационный след двигателей ракеты-носителя «Союз»

Конденсационный след (устар. инверсионный след — неверное название, жарг. реактивный след — ошибочное название) — видимый след, образующийся в небе за движущимися летательными аппаратами при определённых состояниях (соотношениях параметров) атмосферы. Наблюдаются наиболее часто в верхних слоях тропопаузы, и значительно реже — в стратосфере.

Конденсационный след представляет собой сконденсированный или сублимированный водяной пар, который содержится в атмосфере и в отработанных газах авиационного двигателя. Являет собой отдельную группу облаков — техногенные, или искусственные, облака — Cс trac. (Cirrocumulus tractus, cirrocumulus — перисто-кучевой, tractus — след). Ни один уважающий себя Атлас Облаков не обходится без этой группы облаков, как и без достаточных иллюстраций к ней. Конденсация водяного пара происходит при температуре до −30... −40 градусов Цельсия. При температуре ниже −30... −40 градусов Цельсия водяной пар сублимируется — превращается в ледяные кристаллы, минуя жидкую фазу. Такое использование терминов принято в метеорологии. В физике же, конденсацией называют как переход вещества из газообразного состояния в жидкое, так и переход из газообразного состояния непосредственно в твёрдое.

Существуют две основные причины возникновения явления: Первая — повышение влажности воздуха, когда к атмосферному водяному пару добавляется водяной пар, образованный в результате сгорания топлива. Это повышает точку росы в ограниченном объеме воздуха (за двигателями), и если она становится выше температуры окружающего воздуха, то при остывании отработанных газов избыточный водяной пар конденсируется. Вторая — понижение давления и температуры воздуха над крылом и внутри вихрей, возникающих при обтекании различных частей самолета. Наиболее интенсивные вихри образуются на законцовках крыла и выпущенных закрылков, а также на концах лопастей воздушных винтов. Если при этом температура опускается ниже точки росы — избыток атмосферного водяного пара конденсируется в области над крылом и внутри вихрей. Часто наблюдаются следы, образованные в результате комбинации этих двух причин. Важное значение имеет тот факт, что на большой высоте наблюдается дефицит центров конденсации, поэтому даже при достижении температуры, меньшей точки росы, атмосферная влага часто остаётся в газообразном состоянии. Пролёт летательного аппарата вызывает появление большого количества таких центров конденсации, что также способствует образованию конденсационного следа. Центрами конденсации могут быть частицы не сгоревшего или не полностью сгоревшего (сажа) топлива. По причине того, что влажность окружающего воздуха меньше, чем следа, сконденсированные частицы воды испаряются и след со временем исчезает.

Таким образом, возможность появления и время существования конденсационного следа, равно как и его вид, зависят от влажности и температуры. При низкой влажности и относительно высокой температуре след может отсутствовать вовсе. Чем выше влажность и ниже температура, тем больше влаги конденсируется, тем насыщеннее и длиннее след. Поскольку водяной пар в атмосфере распределен неравномерно, это является причиной такого же «неравномерного» следа. А при влажности близкой к 100 % и низкой температуре — конденсируется наибольшее количество водяного пара, высокая влажность препятствует испарению частиц следа, что и влечёт образование конденсационных следов, которые могут существовать достаточно долго, нередко превращаясь в перистые облака.

Конденсационные следы образуются не только на больших высотах полёта (отсюда и одно из ошибочных названий — «высотный» след). На снежном (ледовом) аэродроме Полярной Станции Скот Амундсен (высота 2830 м над уровнем моря) — при определённых условиях (температура воздуха минус 50 градусов и ниже) — этот след образуется уже на взлёте или при посадке, причём за турбовинтовыми самолётами (С-130 «Геркулес» из состава «Снежного Крыла» ВВС США), что делает «ненужной» дискуссию о ещё одном неверном названии — «реактивный след»…

Конденсационные следы до сих пор являются демаскирующим фактором для деятельности военной авиации, поэтому вероятность их появления рассчитывается авиационными метеорологами по определённым методикам и экипажам выдаются рекомендации. Изменение высоты полёта в определённых пределах позволяет избежать или полностью устранить нежелательное влияние этого фактора.

Существует и антипод (противоположность) конденсационному следу — «обратный», «отрицательный»(очень редко встречаемые названия) след, образующийся при рассеивании элементов облачности (кристаллов льда) в пределах спутного следа и за ним при определённых условиях. Напоминает «обращение цвета» в графических редакторах компьютерных программ, когда голубое небо «является» облаком, а сам след — «чистым» пространством. Отчётливо наблюдается при слоистой (или кучевой) облачности незначительной вертикальной мощности и отсутствии других (более высоких для Наблюдателя с Земли) слоёв облачности, маскирующих голубой фон верхних слоёв атмосферы. Наблюдается не реже конденсационных слоёв, но из-за упомянутой специфики реже «ожидаем», фиксируется фотоаппаратурой и менее иллюстрирован в изданиях об облаках и материалах Любителей наблюдений за этими явлениями.

Конденсационный след не следует путать со спутным следом. Спутный след — это возмущенная область воздуха, всегда образующаяся за летящим самолетом. Однако, конденсационный след, взаимодействуя со спутным следом, рельефно выявляет вихревую структуру возмущенного воздуха.

По заявлениям климатологов, конденсационные следы оказывают влияние на климат, уменьшая температуру за счёт того, что вырождаются в перистые облака, тем самым увеличивая альбедо Земли).

Ссылки

• На Викискладе есть медиафайлы по теме Конденсационный след

См. также

Химиотрассы — городские легенды