Почему самолет оставляет белый след

СОДЕРЖАНИЕ
0
44 просмотров
08 октября 2019

Наблюдая за небом, можно увидеть две белые линии, тянущиеся за самолетом. Это может показаться необычным, если раньше человек никогда не обращал внимания на пролетающую над ним авиацию. Чаще удивление возникает еще в детстве, вызывая массу вопросов, но со взрослением все они пропадают, а явление становится обыденностью. Причины, почему за самолетом обычно остается белая полоса, намного проще, чем может показаться.

Разбираемся в основах физики

Настоящую причину появления на небе полос за самолетом знают даже не все взрослые, из-за чего интересующийся таким явлением ребенок порой не может получить никаких ответов. Но достаточно вспомнить простые опыты со школьных уроков физики, чтобы понять механизмы возникновения такого эффекта на небе и легко разъяснить их своему ребенку. Хорошим примером для этого может послужить природа выпадения осадков.

Почему самолет оставляет белый след

Явление напрямую касается круговорота воды, а его основой можно назвать переход жидкости из ледяного твердого состояния в жидкообразное под действием повышенных температур воздуха. Если уровень тепла между объектами заметно различается, то уже растопленный лед начинает трансформироваться в пар, становясь газообразным. После перехода в это состояние вода вновь может стать жидкой.

Это и называется конденсацией, которую можно наблюдать при оседании пара на крышку, закрывающую кипящую жидкость внутри кастрюли, или запотевании зеркал и стекол в ванной после использования горячего душа. От таких частиц, которые попадают на другие объекты в виде конденсата, формируются видимые очертания пара.

Разбираемся в основах физики

Когда газообразная вода, испаряясь из горячей жидкости, попадает в атмосферу, она начинает постепенно смешиваться с ближайшими частицами воздуха, а ее температура медленно сравнивается с окружающей. Именно такое физическое явление объясняет причины, почему после самолета могут образовываться белые полосы – они представляют собой обычный пар.

Знаете ли Вы, что след самолета называется «конденсационным»?
ДаНет

Домашний эксперимент с бутылкой

Разобраться в явлении подробнее можно с помощью простого домашнего эксперимента. Для его проведения потребуется доступ к чистой воде, пустая пластмассовая бутылка любого объема и свободная морозильная камера. На это нужно не более получаса.

Домашний эксперимент с бутылкой

Проводится эксперимент следующим образом:

  1. Взять подходящую бутылку, которая потом поместится внутри морозильной камеры. Цвет не имеет значения.
  2. Наполнить выбранную емкость водой, чья температура не превышает комнатную, закрыть и поместить на 20 минут внутрь морозильной камеры.
  3. Достать бутылку из морозилки, поставить на видное место и наблюдать в течение нескольких минут.

На поверхности замороженной бутылки начнут медленно появляться капельки воды, из-за чего вскоре она станет сырой. Образованный конденсат возникает вследствие контакта теплого воздуха с ледяным пластиком, что стимулирует выделение влаги.

Аналогичным явлением считается роса на растениях. Взаимодействие холодного утреннего воздуха с теплой поверхностью приводит к появлению конденсата, группирующегося в маленькие капли. Также к популярным примерам можно отнести образование пара, когда человек выдыхает на улице зимой.

Как образуется след и после каких самолетов

С помощью белых следов дети следят за тем, какую траекторию в небе оставляют реактивные самолеты, и удивляются тому, что иногда никаких признаков привычных полос нет. Дело в том, что авиация, пролетающая на высоте ниже восьми километров, не оставляет после себя линий. Причина отсутствия следов кроется в разнице температур между нижними и высокими слоями атмосферы. С увеличением высоты воздух становится намного холоднее. На уровне, где летает большинство самолетов, температура опускается до –40°C.

Причина, почему воздушные судна оставляют за собой белые линии, заключается в работе мотора. Когда основное топливо в виде керосина попадает в двигатель и сгорает, оттуда выплескиваются горячие струи, состоящие из газа и пара. Эта жидкость при контакте с холодным воздухом атмосферы мгновенно трансформируется в туманные скопления.

Вместе с ней из двигателей выбрасываются элементы сажи, которые провоцируют дальнейшее смешивание холодного и горячего потоков воздуха. Чаще всего пар распределяется равномерно по всей области, куда попала жидкость из двигателей. Поэтому линия практически всегда ровная и соответствует направлению движения самолета.

Как образуется след и после каких самолетов

Если уровень влажности в атмосфере слишком низкий, то оставленные следы быстро растворяются в небе. Заметить их удается с трудом. При высокой влажности, наоборот, линии выглядят четкими, насыщенными и держат свою форму намного дольше, при этом постепенно становясь шире.

Белые следы остаются в небе практически от любых самолетов. Их может вызвать как гражданский, так и военный авиалайнер, вне зависимости от размеров и характеристик. Линии остаются даже после винтовой авиации, но тогда они возникают в насыщенной воздушной зоне в результате разряжения воздуха после прохождения лопасти пропеллера и его смешивания с холодной атмосферой.

Иногда можно заметить, как пролетают два самолета, но за одним белый след остается, а за другим – нет. Такое явление можно наблюдать только в трех случаях:

  1. Самолеты находятся на разной высоте – как уже было упомянуто, следы остаются только низкой температуре воздуха, которая отмечается на уровне не менее 8 км.
  2. Большое расстояние между самолетами – влажность в воздушном пространстве может быть разной, из-за чего у одного авиалайнера есть линии, а у второго – нет.
  3. На самолетах установлены двигатели разного типа – некоторые виды не оставляют после себя следов даже при высокой влажности и низкой температуре воздуха.

Также можно заметить такие ситуации, когда после самолета оставалась белая полоса, но потом резко прервалась. Это происходит при изменении влажности воздуха или перепадах температур, хотя чаще ее испарение плавное.

Как правильно называется след от самолета

Многие взрослые не знают, как называются следы от самолета в небе, и ошибочно дают им неправильные имена. Причем некоторые вообще не имеют ни малейшего отношения к авиации или природным явлениям.

Как правильно называется след от самолета

Инверсионный след, которым зачастую называют линии после самолета, происходит от слова «инверсия», характеризующего переворот в метеорологии. В случае с полетами авиации предполагается температурный ее вариант, связанный с ростом температуры воздуха при подъеме вверх.

Второе название этого явления – реактивный след. Оно связано с тем, что чаще эффект наблюдается после пролета авиации с одноименными двигателями. Оба варианта ошибочны, хотя ранее считались приемлемыми.

Правильно называть след конденсационным. Именно конденсация становится основной причиной появления белых полос. Если явление не может возникнуть из-за одинаковых температур и низкой влажности воздуха, то и следов от самолета не останется. В то же время инверсии вообще может не быть, как и могут не применяться реактивные двигатели, когда белые линии возникают.

Ошибочно конденсационный след также носит название реверсивный, конверсионный или торсионный. Подобные названия не имеют никакого отношения к этому явлению. Поэтому применять их не рекомендуется.

Реактивный след

Иногда после самолета может появиться вихревой жгут. Он возникает при использовании ложных тепловых целей на военной авиации, когда пилот выпускает специальные средства, чтобы отвести от машины ракету с инфракрасной головкой самонаведения. Так как выбрасываемые ЛТЦ попадают в атмосферу, они смешиваются не только с основным потоком воздуха, но и с прогретой двигателями областью. Их температура намного выше, а отстреливаются они в большом количестве одновременно.

Результатом применения ложных тепловых целей становится визуализация различных жгутов, из которых могут сформироваться красивые картины. Например, «Дымный ангел», получившийся при выстреле ЛТЦ из Boeing C-17.

Иногда жгуты образуются без применения специальных средств, а при смешивании с обычным белым следом тоже выдают необычные образы, которые сохраняются на одном месте частью прямой линии, что вызывает еще большее удивление.

Влияют ли следы самолета на климат

Оказывает ли вредное влияние след от самолета на климат, сказать точно нельзя. Ученые спорят об этом несколько десятилетий. Одни уверены, что остающиеся авиационные линии исключают доступ вредного солнечного излучения к поверхности Земли, что снижает вероятность возникновения глобального потепления. Другие уверены, что эти полосы приводят к усилению парникового эффекта и дестабилизируют атмосферу, не давая воздуху охлаждаться естественным путем.

Влияют ли следы самолета на климат

Отдельные группы исследователей призывают пилотов отказаться от прямых маршрутов и строить свой полет с учетом влажности. По их замыслу, самолеты должны двигаться, избегая отдельных участков в воздушном пространстве. Но такое решение неизбежно приведет к повышению расхода топлива и усиленному выбросу вредных веществ от его переработки в воздух.

Некоторые люди научились использовать след в небе с пользой. С его помощью удается определить прогноз погоды на ближайшее время. Так, если полосы яркие и четкие, то влажность высокая – может начаться дождь. А при отсутствии следов стоит ожидать ясную солнечную погоду, т.к. вероятность осадков минимальна.

По траектории движения самолетов остаются конденсационные следы. Происходит это при условии, что влажность воздуха высокая, а температура низкая. Увидеть их чаще можно после авиации, пролетающей на высоте не менее 8000 м. В других случаях подобные белые полосы считаются редкостью.

Комментировать
0
44 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно