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»

Внешние изображения
Примеры различных конденсационных следов
	Boeing 777-269ER, Kuwait Airways. Сопровождается истребителем F-18. Самолеты летят в одинаковых условиях, но мощность двигателей у B-777 больше, выбрасывается больше водяного пара. В результате его след более насыщенный и начинает образовываться раньше, чем у истребителя.
	Boeing 777, Turkish. Airbus A330, Air Berlin. Интервал по высоте 6000 футов (1829 метров). Самолеты летят в разных условиях. У того, который летит выше след образуется, у другого нет.
	Fokker 100, BMI. Хотя у самолета два двигателя, они расположены недалеко друг от друга. Поэтому оба следа сливаются в один.
	Airbus A319-132, Air China. Конденсационный след возникает в результате понижения давления и температуры воздуха над крылом.
	Boeing 747-243B(SF), Southern Air. В образовании такого следа принимают участие обе причины и понижение давления воздуха над крылом, и конденсация водяного пара, содержащегося в отработанных газах. Радуга в результате отражения и преломления солнечного света на частицах следа.
	Boeing 737-232, Canadian North. В комментарии к фотографии сказано: «Когда снаружи -39, нет необходимости смотреть вдаль в поисках конденсационного следа»
	Ми-8ТВ, КомиАвиаТранс. Конденсационный след может появиться и у вертолета. Хорошо выявляется вихревая структура возмущённого воздуха.
	Boeing 737-476, Qantas. Конденсат над крылом, по причине относительно высокой температуры, испаряется, как только покидает зону пониженного давления. Интенсивные вихри, сбегающие с законцовок закрылков, существуют продолжительное время. Виден конденсат внутри вихрей.

Конденсационный след (устар. инверсионный след, жарг. реактивный след в ошибочные названия) в видимый след из сконденсированного водяного пара, возникающий в атмосфере за движущимися летательными аппаратами при определённых состояниях атмосферы. Явление наблюдается наиболее часто в верхних слоях тропосферы, значительно реже в в тропопаузе и стратосфере. В отдельных случаях может наблюдаться и на небольших высотах.

Конденсационный след относится к отдельной группе облаков в техногенным, или искусственным облакам в Cс trac. (Cirrocumulus tractus, cirrocumulus в перисто-кучевой, tractus в след). Ни один уважающий себя Атлас Облаков не обходится без этой группы, как и без достаточных иллюстраций к ней.

Конденсация происходит только при таких условиях, когда количество водяного пара в атмосфере превышает то количество, которое необходимо для насыщения. Эти условия определяются точкой росы температурой, при которой водяной пар, содержащийся в воздухе, достигает насыщения при данной удельной влажности и постоянном давлении. Также необходимо наличие центров конденсации. При температуре до в30... в40 °C наблюдается конденсация, при температуре ниже в30... в40 °C водяной пар сублимируется в 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 в повышение влажности воздуха, когда к атмосферному водяному пару добавляется водяной пар, содержащийся в отработанных газах авиационного двигателя в результате сгорания топлива. Это повышает точку росы в ограниченном объеме воздуха (за двигателями). Если точка росы становится выше температуры окружающего воздуха, то, по мере остывания отработанных газов, избыточный водяной пар конденсируется. Количество водяного пара, выбрасываемого двигателем, зависит от его мощности и режима работы, то есть от расхода топлива. Вторая причина в 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 в избыток атмосферного водяного пара конденсируется в области над крылом и внутри вихрей. Степень понижения давления и температуры зависят от таких параметров, как масса летательного аппарата, коэффициент подъемной силы, величина индуктивного сопротивления и др. Часто наблюдаются следы, образованные в результате комбинации этих двух причин. Образованию конденсационного следа также способствуют центры конденсации в виде частиц не сгоревшего или не полностью сгоревшего (сажа) топлива. Наряду с конденсацией происходит и обратный процесс в испарение: по причине того, что влажность окружающего воздуха меньше, чем следа, частицы сконденсированного водяного пара испаряются, и след со временем исчезает. При этом следует учитывать, что чем ниже температура, тем в большей степени след состоит из кристаллов льда, испарение которых идет медленнее. Так при температуре в30... в40 °C частично, а при температуре ниже в40 °C весь водяной пар превращается в кристаллы.

Таким образом, возможность появления и время существования конденсационного следа, равно как и его вид, зависят от влажности и температуры атмосферного воздуха (при прочих равных условиях). При низкой влажности и относительно высокой температуре след может отсутствовать вовсе, так как при таких условиях водяной пар не достигает состояния перенасыщения. Чем выше влажность и ниже температура, тем больше водяного пара конденсируется, тем хуже происходит испарение, следовательно в след насыщеннее и длиннее. А при относительной влажности близкой к 100 % и низкой температуре в 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 перисто-кучевые облака. Поскольку водяной пар в атмосфере распределен неравномерно, это является причиной такого же «неравномерного» следа.

Конденсационные следы образуются не только на больших паллетных высотах полёта (отсюда и одно из ошибочных названий в «высотный след»). На ледовом аэродроме Полярной Станции «Скотт 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 в «реактивный след».

Конденсационные следы до сих пор являются демаскирующим фактором для деятельности военной авиации, поэтому вероятность их появления рассчитывается авиационными метеорологами по соответствующим 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 в «обратный», «отрицательный» (очень редко встречаемые названия) след, образующийся при рассеивании элементов облачности (кристаллов льда) в пределах спутного следа при определённых условиях. Напоминает «обращение цвета» в графических редакторах компьютерных программ, когда голубое небо является облаком, а сам след в чистым голубым 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 следов, но, из-за упомянутой специфики, реже ожидаем и менее иллюстрирован в изданиях об облаках и материалах Любителей наблюдений за этими явлениями.

Конденсационный след не следует путать со спутным следом. Спутный след в это возмущенная область воздуха, всегда образующаяся за движущимся летательным аппаратом. 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 Энциклоскладе есть медиафайлы по теме Конденсационный след

См. также

Химиотрассы в городские легенды