【簡(jiǎn)介:】那個(gè)叫尾跡云,是噴氣式飛機(jī)在一定條件下形成的~人們常常在晴朗的天空中看到噴氣式飛機(jī)在高空飛行時(shí),機(jī)身后邊會(huì)出現(xiàn)一條或數(shù)條長(zhǎng)長(zhǎng)的“云帶”。其實(shí),這不是噴氣式飛機(jī)噴出來(lái)的
那個(gè)叫尾跡云,是噴氣式飛機(jī)在一定條件下形成的~人們常常在晴朗的天空中看到噴氣式飛機(jī)在高空飛行時(shí),機(jī)身后邊會(huì)出現(xiàn)一條或數(shù)條長(zhǎng)長(zhǎng)的“云帶”。其實(shí),這不是噴氣式飛機(jī)噴出來(lái)的煙,而是飛機(jī)排出來(lái)的廢氣與周?chē)h(huán)境空氣混合后,水汽凝結(jié)而成的特殊云系,航空飛行界和航空氣象學(xué)上稱(chēng)之為飛機(jī)尾跡,也叫“尾跡云”、“機(jī)尾云”,也就是人們俗稱(chēng)的“飛機(jī)拉煙”。 不是所有的飛機(jī)都能制造出這種尾跡云,只有當(dāng)噴氣式飛機(jī)在--20℃以下的氣層中飛行時(shí),空氣濕度接近或達(dá)到飽和,同時(shí)大氣比較穩(wěn)定時(shí)才能產(chǎn)生尾跡云。一般來(lái)說(shuō)在10000米至7000米的高度上飛機(jī)容易形成尾跡云,超過(guò)這個(gè)范圍,飛機(jī)就不會(huì)產(chǎn)生“拉煙”現(xiàn)象了。 那么,它是如何形成的呢? 按成因,飛機(jī)尾跡可分成廢氣尾跡、空氣動(dòng)力尾跡和對(duì)流性尾跡。廢氣尾跡又可分為廢氣凝結(jié)尾跡和廢氣蒸發(fā)尾跡。其中,人們最常見(jiàn)的是廢氣凝結(jié)尾跡。 飛機(jī)飛行時(shí)消耗大量的燃料,所產(chǎn)生的水汽和部分熱量隨廢氣排出飛機(jī)體外,進(jìn)入大氣層,并與周?chē)h(huán)境空氣迅速混合而形成凝結(jié)尾跡。它的形成過(guò)程與人們常見(jiàn)的地面上的露水、霜和空中的云不同。飛機(jī)在高空飛行時(shí)排出的廢氣與環(huán)境空氣相混,此混合氣體的飽和程度取決于熱量與水汽增量?jī)烧叩膬粜?yīng)。當(dāng)增濕效應(yīng)占優(yōu)勢(shì)并超過(guò)某給定的臨界值時(shí),就會(huì)有凝結(jié)尾跡形成;當(dāng)增熱效應(yīng)占優(yōu)勢(shì)時(shí),則不會(huì)發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象 ,也就不會(huì)出現(xiàn)凝結(jié)尾跡。由于廢氣的增熱與增濕效應(yīng)是一定的,所以,此混合氣體中究竟會(huì)不會(huì)出現(xiàn)凝結(jié)現(xiàn)象,將取決于環(huán)境空氣自身的溫度、濕度和大氣壓力。簡(jiǎn)而言之,環(huán)境空氣溫度高時(shí)是不利于凝結(jié)尾跡的形成的,只有當(dāng)環(huán)境溫度相當(dāng)?shù)停ㄍǔT冢?0℃以下)時(shí),才有可能出現(xiàn)飛機(jī)凝結(jié)尾跡。據(jù)有關(guān)資料表明,出現(xiàn)飛機(jī)尾跡時(shí),空氣溫度多在-41℃~-60℃,約占出現(xiàn)飛機(jī)尾跡的86%,如果空中溫度高于-40℃或低于-60℃,一般很少會(huì)出現(xiàn)飛機(jī)尾跡現(xiàn)象。 蒸發(fā)尾跡是飛機(jī)在高空很薄的云層中飛行的廢氣對(duì)環(huán)境空氣的加熱作用大于增濕作用,混合后的空氣由于溫度升高,相對(duì)濕度減小,結(jié)果原有的云層蒸發(fā),在白色云層中形成一長(zhǎng)條無(wú)云的藍(lán)色縫隙,這便是蒸發(fā)尾跡。 產(chǎn)生空氣動(dòng)力尾跡的過(guò)程是:飛機(jī)在接近飽和的空氣中飛行,螺旋槳和機(jī)翼的頂端附近空氣因動(dòng)力降壓而絕熱冷卻產(chǎn)生凝結(jié),但這種情況比 較少見(jiàn)。 飛機(jī)尾跡云存在時(shí)間不會(huì)太長(zhǎng),通常很快消失,但在條件有利時(shí),可以存在1小時(shí)以上,并能擴(kuò)展成比較廣的云層。飛機(jī)尾跡高度的季節(jié)變化不很明顯,總的說(shuō)來(lái),冬半年出現(xiàn)的次數(shù)多于夏半年。尾跡層的厚度平均在1~2千米,下限高度冬季最低,夏季最高。在較厚的飛機(jī)凝結(jié)尾跡中,不同高度上形成的尾跡長(zhǎng)度和濃度也是不一樣的。通常在它的底部出現(xiàn)是長(zhǎng)度較短而濃度較淡的尾跡,向上逐漸加長(zhǎng)變濃,待達(dá)到一定高度后,再往上,又變成了斷斷續(xù)續(xù)色調(diào)淺淡的尾跡。 飛機(jī)在進(jìn)行航空表演時(shí),會(huì)有意識(shí)地在空中繞出一個(gè)個(gè)圓圈,于是在尾部拉出一個(gè)個(gè)圓環(huán)形的尾跡云,有時(shí)是彩色的,有時(shí)是紅色的,有時(shí)是藍(lán)色或黃色的非常好看。
它把飛機(jī)在天上優(yōu)美的運(yùn)動(dòng)軌跡記錄在空中,展現(xiàn)在觀(guān)眾面前,使人們清楚地看到飛機(jī)各種驚險(xiǎn)動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)軌跡,領(lǐng)略飛行員的高超駕駛技術(shù),十分引人入勝。 有時(shí)十幾架、二十幾架飛機(jī)一字排開(kāi)飛行,會(huì)形成一片濃密的尾跡云,蔚為壯觀(guān)。 飛機(jī)拉煙一般使用的拉煙劑是硫酸酐。在中學(xué)化學(xué)中,我們知道三氧化硫遇水會(huì)形成霧狀的硫酸;高濃度的鹽酸會(huì)揮發(fā)產(chǎn)生白煙。硫酸酐裝在飛機(jī)內(nèi)的高壓容器中,呈液體狀態(tài),當(dāng)飛行員打開(kāi)閥門(mén)時(shí),硫酸酐從高壓容器中噴出與空氣中的水汽結(jié)合形成煙霧,如果再加上不同的配料,煙霧就可呈現(xiàn)出鮮艷的顏色。這種方法形成的煙霧雖然很好看,但對(duì)飛機(jī)表面有腐蝕作用,所以在設(shè)置噴嘴時(shí),必須保證不使煙霧噴到機(jī)體上。還有一種簡(jiǎn)便方法:將柴油噴向噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的尾噴口,也可產(chǎn)生濃濃的白煙。 飛機(jī)尾跡在軍事上有著重要價(jià)值,自近代以來(lái),歷來(lái)為各國(guó)軍事家所重視。飛機(jī)尾跡對(duì)飛行沒(méi)有影響,但對(duì)航空兵戰(zhàn)斗行動(dòng)有一定的影響。噴氣式作戰(zhàn)飛機(jī)在合適的高度上飛行容易出現(xiàn)飛機(jī)尾跡。在航空作戰(zhàn)中,飛機(jī)尾跡的出現(xiàn)很容易暴露飛機(jī)航跡和位置。通常飛機(jī)在執(zhí)行軍事任務(wù)時(shí),為了不過(guò)早地暴露自己,就要根據(jù)天氣預(yù)報(bào),弄清飛機(jī)尾跡出現(xiàn)的高度層,避免進(jìn)入能形成尾跡云的云層,才能達(dá)到隱蔽自己的目的。 相反,有時(shí)也利用飛機(jī)尾跡云來(lái)迷惑對(duì)方,使自己迅速逃離。 在北美和西歐這些航空事業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家里,尾跡云對(duì)高云云量已經(jīng)產(chǎn)生了直接影響。日前,《美國(guó)氣象學(xué)會(huì)公報(bào)》消息,由噴氣式飛機(jī)在天空中所遺留的凝結(jié)尾跡會(huì)影響地面溫度,因?yàn)樗a(chǎn)生的云跡能聚集成云。過(guò)去氣象學(xué)家就懷疑過(guò)人工云會(huì)影響氣候,但無(wú)法證實(shí)。美國(guó)發(fā)生“911”事件后,所有商業(yè)飛機(jī)全部停飛3天,滯留在地面,威斯康星大學(xué)專(zhuān)家收集了全美約4000個(gè)氣象站記錄的日最高和最低溫度的范圍,并與1977-2000年同期記錄進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)“911”以后,白天的溫度略高,而夜晚的溫度略低,飛機(jī)滯留地面期間的最高最低溫度范圍要高出3度。研究人員推斷,尾跡云像人造卷云,反射了太陽(yáng)的熱量。大量的尾跡云將會(huì)造成一種無(wú)意識(shí)人工影響天氣的效果。 所以無(wú)論飛行表演還是軍事用途,都要善用尾跡云,絕不能濫用。