لماذا تترك الطائرات أثرا أبيض في السماء؟

تترك الطائرات النفاثة آثارًا بيضاء في السماء لنفس السبب الذي يجعلك ترى أنفاسك في بعض الأحيان في الأيام الباردة، حيث يختلط البخار الساخن الرطب الخارج من المحركات النفاثة مع الغلاف الجوي الأرضي حيث يكون الهواء في هذه الطبقات أقل ضغطًا ودرجة حرارة من بخار المحرك النفاث، حيث يتكثف بخار الماء الموجود في العادم النفاث وقد يتجمد أحيانًا مما يشكل سحابة تشبه إلى حد بعيد تلك التي تصنعها أنفاسك الساخنة في يوم بارد.

حيث يحتوي بخار المحرك النفاث على ثاني أكسيد الكربون وأكاسيد الكبريت والنيتروجين والوقود غير المحترق وبعض الجزيئات المعدنية وكذلك بخار الماء. حيث يساعد هذا المزيج من السخام على تكثيف بخار الماء في طبقات الغلاف الجوي المرتفعة.

لذلك واعتمادًا على ارتفاع الطائرة ودرجة حرارة ورطوبة الغلاف الجوي قد تختلف هذه الآثار في سمكها ومداها ومدتها. حيث يمكن استخدام طبيعة واستمرارية آثار المحركات النفاثة للتنبؤ بالطقس، حيث يشير الخط الرقيق قصير العمر إلى هواء منخفض الرطوبة على ارتفاعات عالية وهو علامة على طقس معتدل في حين يعكس الخط الكثيف طويل الأمد وجود الهواء الرطب على ارتفاعات عالية ويمكن أن يكون مؤشرًا مبكرًا على حدوث عاصفة.

كما تدور الغازات المختلطة الناتجة عن المحرك النفاث بالنسبة للهواء المحيط، حيث تسمى مناطق التدفق هذه بالدوامات. وأي سطح حاد مثل طرف الجناح يمكن أن يسبب تدفقًا دواميًا في أعقابه إذا كان كبيرًا بدرجة كافية أو إذا كان التدفق سريعًا بدرجة كافية، وفي بعض الأحيان قد تتفاعل هذه الدوامات الزائدة مع بعضها البعض.

وفي أحد الأمثلة المعروفة يتسبب عدم استقرار العتلة في حدوث تذبذبات جيبية متناظرة في الدوامات وفي النهاية تندمج وتشكل حلقات خلف المحرك النفاث. ويمكن أن يحدث عدم الاستقرار هذا بسبب الاضطراب في الهواء المحيط أو عن طريق التباين المحلي في درجة حرارة الهواء أو كثافته والتي قد تكون في حد ذاتها متعلقة بطبقة الغلاف الجوي. فعندما تكون المحركات النفاثة قوية من الممكن عندها رؤية الخطوط البيضاء تصبح متموجة لتشكل حلقات تطفو عالياً في السماء مثل حلقات الدخان الناتجة عن السجائر.

واقترحت الأبحاث الحديثة أن السحب الجليدية الموجودة في خيوط البخار هذه تسبب في تفاقم تأثيرات الاحتباس الحراري، حيث أنها تساهم في الاحتباس الحراري كجزء من البطانة العازلة للرطوبة والغازات في الغلاف الجوي.

وانتهز الباحثون في هذا المجال الفرصة التي تم تقديمها في 11 و12 سبتمبر فوق الولايات المتحدة الأمريكية والتي قدم فيها الوقف الكامل للحركة الجوية التجارية في السماء القدرة على قياس الآثار البيئية للمحركات النفاثة.