Белый след, оставляемый самолетами, называется конденсационным следом или кратко – конденсатом. Это явление происходит, когда самолет пролетает воздушными слоями, находящимися ниже комфортной температуры (около -40 градусов Цельсия). В процессе полета у самолета происходит взаимодействие с окружающим воздухом, а именно с водяными паровыми молекулами.
Самолеты, как правило, работают на высоте от 8 до 12 километров, где температура воздуха находится ниже точки замерзания. Когда проводится посадка двигателей самолета, на выходе из их дульных труб возникает область с низким давлением, позволяющая воде превратиться в пар и быстро охладиться. В результате происходит конденсация водяного пара на пыли и других частицах, находящихся в выхлопных газах двигателя.
Конденсат, создаваемый самолетом, состоит из множества водных капелек, которые свободно находятся в воздухе. В таблице температуро-атмосферного давления видно, что на определенной высоте воздух является насыщенным – это значит, что в нем точно определенное количество водяных молекул. При всасывании в двигатели воздуха, содержащего водяные молекулы, они частично разбиваются на атомы и, соединяясь с кислородом, попадают в продукты сгорания.
Конденсат и продукты сгорания, покидая выхлопную трубу, расширяются и охлаждаются, что приводит к конденсации водяных паров и созданию белого следа за самолетом. Следы, оставляемые самолетом, имеют свойство распространяться по воздуху, так как ветер может стать не только причиной перемещения, но и размывания следов.
В конденсате, оставляемом самолетом, содержится экологически чистое метанол, который может быть использован для производства топлива для автомобилей и других транспортных средств. Кроме того, с целью сокращения объемов выпускаемых в атмосферу углекислого газа и водяных паров, инженеры разрабатывают новые газотурбинные двигатели, которые имеют большую тепловую эффективность и способны сократить объемы выбросов различных веществ.
Таким образом, след, оставляемый самолетом, не является загрязнением окружающей среды и экологически безопасен. В то же время существуют множество исследований над разработкой более экономичных двигателей с низкими выбросами, которые бы уменьшали такие типичные явления, как конденсационные следы. Однако на данный момент следы, оставленные самолетами, продолжают привлекать внимание и исследователей, и экологов, так как понимание принципов их образования может помочь уменьшить негативное воздействие летной деятельности на окружающую среду.