Szivárványt okozó repülőgépek

Nem minden kondenzcsík egyforma: német kutatók igazolták, hogy kondenzcsíkok nem csupán a hajtóművek füstgázaiból, hanem bizonyos körülmények között a szárnyak felületén is keletkezhetnek. A felfedezés újabb kérdéseket vet fel: vajon ezek a szivárványszínű mesterséges felhők mennyiben befolyásolják a klímaváltozást?

A kezdetben vékony kondenzcsíkok csak bizonyos körülmények teljesülése esetén figyelhetők meg a repülőgépek mögött. Létrejöttük a szárnyprofil felett uralkodó depressziónak köszönhető. A csökkenő nyomás hatására lecsökken a levegő hőmérséklete és apró jégkristályok jönnek létre. Természetesen ennek előfeltétele, hogy a levegő páratartalma meghaladjon egy bizonyos szintet.

A Német Repülési- és Űrutazási Központ (DLR) kutatói Oberpfaffenhofenben a világon először tudták következetesen leírni az aerodinamikai eredetű kondenzcsíkok keletkezését. Prof. Bernd Kärcher a DLR Atmoszférikus Fizika Intézetének munkatársa szerint egy olyan fizikai modellt hoztak létre, amelynek segítségével igen pontosan meg lehet határozni a kondenzcsíkok keletkezési mechanizmusát.

A kutatók által adott magyarázat leegyszerűsítve a következőképpen hangzik: egy szárnyprofil körüli időben állandó (stacioner) áramlásban a profil felett apró jégszemcsék keletkeznek. Amennyiben a levegő páratartalma meghalad egy adott értéket, úgy ezek a szemcsék tovább növekednek.

Ez az egyenletes növekedés okozza a kondenzcsík szivárvány színét: a repülőgép mögött még apró méretű jégszemcséket találhatunk, ezek főleg kék fényt reflektálnak. Ahogy a szemcsék a repülőgéptől távolodva növekednek, egyre nagyobb hullámhosszú fényt vernek vissza.

A kondenzcsík a kutatók szerint ezek alapján kék, zöld, sárga, majd piros színátmenetet képez. Nagyjából 175 méterrel a repülőgép mögött a kondenzcsík fehér színre vált, mert a jégszemcsék a repülőgép keltette örvényekbe kerülnek. A turbulens közegben a jégszemek már nem egyenletes mértékben növekednek. A különböző nagyságoknak köszönhetően a fényt széles spektrumban verik vissza, ami fehér fényként jelenik meg.

 

A magasban haladó repülőgépek által okozott kondenzcsíkok felhőket alkotnak - ezek az úgynevezett cirrusok. Ezek a felhők megváltoztatják a természetes cirrus felhőzetet és ezzel együtt befolyásolják az éghajlat alakulását. Az aerodinamikai eredetű kondenzcsíkok a hajtóművek füstgázából keletkező kondenzcsíkokhoz hasonlóan egy ember által okozott (antropogén) felhőfajtát alkotnak. Ezek hozzájárulnak a légiközlekedés éghajlatra gyakorolt hatásához.

Prof Kärcher elmondta: klímamodellek segítségével kell meghatározni az aerodinamikai eredetű kondenzcsíkok hatását. Ezt a paramétert ezután egy olyan modellbe szeretnék integrálni, amely a légiközlekedés globális éghajlatra gyakorolt hatását írja le. A „Klímabarát légiszállítási rendszer” elnevezésű DLR projekt keretében a kutatók olyan szempontokat vizsgálnak, amelyekkel csökkenteni tudják a légiközlekedés környezeti terhelését.

„Hagyományos” kondenzcsíkok általában akkor keletkeznek, amikor a repülőt körülvevő levegő hőmérséklete -40 °C alatti. Ez a feltétel gyakran teljesül a sarkkörök és a középső szélességi fokok felett. Ezzel szemben az aerodinamikai eredetű kondenzcsíkok keletkezéséhez a levegő hőmérsékletének meg kell haladnia a -40 °C-ot. Csak ekkor rendelkezik a levegő megfelelő páratartalommal ahhoz, hogy a jégszemcsék említésre méltó nagyságra megnőhessenek. A DLR kutatók szerint éppen emiatt a trópusokon és a szubtrópusokon gyakran jönnek létre aerodinamikai eredetű kondenzcsíkok, ugyanis itt a levegő melegebb és egyben párásabb is.

Mivel ezen területek felett a jövőben jelentős mértékben növekedhet a repülési útvonalak száma, így kiemelten fontos lehet az aerodinamikai eredetű kondenzcsíkok éghajlatra gyakorolt hatásának vizsgálata.

(Deutscher Zentrum für Luft- und Raumfahrt - DLO)

Forrás: www.scinexx.de

Bárdossy Gergely