飞机喷出的尾巴是如何形成的?
在秋天,你有没有注意到天气已经变得相对稳定,你可以经常看到美丽的蓝天?仰望天空,有时我能看到飞机拉出薄薄的云,就像用蜡笔在蓝色画布上画细线?
你一定有过这样的经历:当天气非常冷的时候,可以从你的嘴里看到温暖潮湿的空气,可以看到白色的雾在你眼前扩散。高空中的白色细线也是如此。当来自飞机发动机的热空气进入低温环境时,水蒸气会凝结甚至冻结,形成一个条形的“冷凝端”。这些云只能由高空飞机产生,所以它们也被称为“飞机云”。那么,它是如何形成的呢?
温度:零下40摄氏度
形成一个浓缩的结尾有多冷?一般来说,它必须低于零下40摄氏度。在亚热带国家,这样的大气环境必须在高空,而且只有在秋季和冬季气温相对较低的时候。根据海平面,离海平面最近的8000到11000米是所谓的“对流层”。大多数大气现象,包括风、云、雨、雪和雾,通常发生在对流层。
对流层的另一个特征是“海拔越高,温度越低”。这座山会比平地冷,这主要是对流层温度现象。一般来说,海拔每升高1000米,气温就会降低6.5摄氏度。如果地面温度为25摄氏度,高度接近海拔4000米的玉山山顶,温度可能会降至零摄氏度,从而冻结。在高空,飞机的巡航高度比玉山高得多。如果飞机在对流层顶飞行,温度可能会降到零下45到零下50摄氏度。
环境:足够的水分
形成冷凝端的另一个条件是“水”。这种水分有两个主要来源,一个是飞机燃料中的水分,另一个是大气中的“水分”。
只要飞机飞行的环境湿度足够大,发动机就会在吸入冷空气、排出混合有二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和湿气的热空气后,在燃烧室中加热。当遇到冷空气时,热空气中的微粒或灰尘会变成冰晶,附近的湿气会立即“粘”在冰晶上,变成地面上可见的条状云。
现象:常见于秋冬季
在中国,尤其是在大城市上空,每天都有许多飞机经过。然而,只有在温度相对较低的秋冬季,在对流层顶部附近的高空,温度才能达到形成凝结端所需的低温环境。
最近,我们不妨抬头看看,看看飞机在空中是否留下了任何冷凝端。如果我们能清楚地看到几个冷凝端,这意味着飞机有几个引擎!
冷凝端还有其他作用吗?
近年来,由于“全球变暖”这个话题受到了广泛关注,一些人也研究了凝结对变暖的影响。如果你把云想象成天空中的雨伞,那么在白天,当太阳照在地面上时,它有遮阳的效果(降低温度上升)。晚上,地面开始将热辐射散发回空间,云可以将热辐射反射回地面,从而达到保温(降低温度)的效果。
2001年,当美国遭到*袭击时,美国境内的领空被完全*。科学家的研究发现,由于在着陆期间没有飞机的冷凝端,一些地方的温差比平时增加了一摄氏度,这表明飞机的冷凝端具有不同的效果。
为什么结尾的长度不同?
这受到不同湿度环境的影响。干燥空气吸收水分,使湿度达到平衡。
如果你看到一个短的冷凝端,这意味着高海拔环境相对干燥。冷凝端形成后,冰晶会立即“升华(从固态直接蒸发)”成看不见的水分。如果空气相对潮湿,而高空的风又不是很强,凝结的末端就会很长,而且很明显。
凝结结尾有时可以用来预测天气。如果飞机产生的高空凝结有一个薄而短的末端,这意味着空气相对干燥,接下来几天的晴天概率相对较高。冷凝端又厚又长,即使被天空中的风吹走,它仍能看到明显的形状,这意味着空气相对潮湿,然后天气可能会变得更糟。
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