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第118期科学4分钟浏览 32

发布 · 杂学书库 别馆

飞机身后的白线,是烟还是云?

有些日子很快消失,有些日子却横贯天空、久久不散的白线,究竟是由什么构成的?

晴朗秋空中,飞机划出的白色尾迹云,以及先前留下、已大范围扩散的尾迹云,下方是瓦屋顶和金黄色的银杏树

飞机身后出现的白线并不是烟,而是由冰粒组成的细长云带。它叫作飞机尾迹云,是发动机排出的水蒸气在十分寒冷的高空瞬间冻结形成的。

发动机排出的水蒸气

飞机燃料燃烧时,除了释放热量,还会生成以水蒸气形式存在的水。客机通常在距地面10千米左右的高度飞行,那里的气温低于零下40摄氏度是常有的事。高温、潮湿的废气与这些冷空气混合后,水蒸气会附着在发动机排出的微小颗粒上,变成水滴,随后立即冻结成冰粒。

这就相当于冬天呼出的气会呈现白色的现象,在高空以大得多的规模发生。

有时很快消失,有时久久不散

即使是同一架飞机飞过,白线的样子也会随日子而变化。高空干燥时,冰粒很快就会重新变成水蒸气,因此白线刚形成短短一段,就会在几分钟内消失。

相反,高空潮湿时,冰粒会吸收周围的水蒸气,反而越长越大。这样一来,白线就会持续好几个小时,在风的推动下逐渐扩散,有时还会变成难以与卷云区分的薄云。

常见的误解

很多人以为白线是发动机排出的浓烟。但看起来发白的部分大多是冰,因此即使是同一架飞机,在干燥的高空也几乎看不到白线。即使地面附近晴朗干燥,高空也可能单独处于潮湿状态,所以很难根据在地面感受到的湿度来判断白线是否会留下。

因此,飞机尾迹云更像是一个标志,告诉我们“那个高度的空气现在是否潮湿”。

观察天空时派上用场

飞机尾迹云长时间不散并逐渐扩展,意味着高空的水蒸气较多。带来雨云的低气压接近时,这种情况经常发生,因此它也被看作一两天内天空将转阴的信号。这并不总是准确,所以最好结合天气预报一起看。

在机场附近,起飞或降落的飞机翼尖上短暂出现的白线则略有不同。那是空气流过机翼时压力降低、随之冷却而凝结成的水滴,会在潮湿天气的低空出现,并在几米后的地方立即消失。

飞机尾迹云是发动机排出的水蒸气在寒冷高空冻结后形成的冰云。如果很快消失,说明当天高空干燥;如果久久不散并扩展开来,则说明高空潮湿。

整理与参考笔记 · 英国气象局 Met Office《Contrails》. 文中解释,发动机排出的水蒸气在海拔6千米以上的冷空气中冻结,形成飞机尾迹云;空气干燥时会消失,潮湿时则会扩散并长时间留存。作为天气信号,仅供参考。

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小测验

飞机身后的白线会持续好几个小时并扩散开来,是在什么样的日子?

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