Per facilità di consultazione, riporto integralmente qui sotto il testo “scomparso”, seguito dalla sua traduzione in italiano.
Before you begin...
Have you checked the Contrail Science and History links on our website? If you don't see your question below, please visit those pages. You may find your answer PLUS other interesting information about contrails.
Q: Where do contrails form?
A: Contrails are human-induced clouds that usually form at very high altitudes (usually above 8 km - about 26,000 ft) where the air is extremely cold (less than -40ºC). Because of this, contrails form not when an airplane is taking off or landing, but while it is at cruise altitude. (Exceptions occur in places like Alaska and Canada, where very cold air is sometimes found near the ground.) Thus, people who live under major air traffic routes, not people who live near major airports, are those who will see the most contrails. (However, some major airports are also under major air traffic routes, which can lead to confusion.) You can use an Appleman chart to predict contrail formation for your area. Of course, a contrail cannot form if no airplane passes through.
Q: Why are there more short-lived contrails than persistent contrails?
A: For a particular geographical location, it may seem that there are more of one type of contrail than another. Actually, the type and number seems to depend on the amount of moisture and temperature in the atmosphere where the plane is flying. If the area is fairly dry, then more short-lived contrails might be observed. If there is more moisture, such as along the east coast of the United States, there might be more persistent contrails observed. To look at observations from other areas, you might like to visit the GLOBE website and click on the Data Access button.
Q: What causes the swirling pattern in a contrail?
A: The swirling pattern in a contrail is caused by the vortices coming from the tip of the aircraft. A vortex is a swirling of air coming from underneath the tip of the plane and wrapping upward over the top of the wingtip. This is due to the difference in pressure caused by the curved shape of the wing. The process of having less pressure on the top of the wing and more pressure on the bottom of the wing provides "lift" for the aircraft.
Q: Why are we able to see contrails on some days but not on other days?
A: In order for the contrail to form, there must be enough moisture in the high levels of the atmosphere for the ice crystals to form around the airplane exhaust. If the upper atmosphere is very dry, contrails will not easily form, or will be of the short-lived type.
Q: Do contrails drastically affect weather patterns?
A: Originally scientists believed that the contrails behaved like cirrus clouds to actually make the climate warmer. However, there have been studies conducted that have scientists rethinking their earlier ideas about contrails. This is one of the major questions that has to be researched at NASA and one of the reasons we are putting so much emphasis on contrails. When air traffic over the US was halted after the 9-11 incident, scientists got a rare look at the skies with only a few military jets flying. They were able to analyze the effects of some of these contrails and realized that their earlier notions about contrails' effects were not totally accurate.
Q: Has there ever been observation of rain from contrails?
A: Typically, rain clouds are low level clouds which are made up of water molecules. These water molecules then come together to form water drops (liquid) which eventually fall to the ground as rain drops. Since contrails are high level clouds, the moisture within them forms ice crystals which do not come together to form any form of precipitation (rain).
Q: Why are contrails white? Contrails are formed from the exhaust of an air plane. We usually think of exhaust as being black and dirty.
A: Almost all cloud droplets (and snowflakes) have a very small particle (aerosol) at their core. But the particle is MUCH smaller than the cloud/ice/snow particle. When light passes through the crystal, it is reflected or bent (refracted) by the cloud or ice particle, which makes it appear white to an observer. Therefore, what makes the contrail look white is the water (frozen into a crystal), rather than the exhaust particle. Note that sometimes the optical effects through these crystals can also produce colors, much like rainbows in water drops. You will only see these when the Sun-crystal-you geometry is aligned in certain ways.
Q: Why can we see a jet high in the sky, yet it is not making a contrail?
A: For a contrail to form there must be enough moisture in the air and the temperature must be cold enough to form ice crystals at the altitude at which the jet is flying. If the temperature is too warm or the air too dry, contrails will not form.
Q: There is a persistent contrail in the sky, and the middle portion of the contrail has disappeared. Is the disappearance caused by wind or air temperature?
A: For all or part of the contrail to disappear, there is a lack of moisture to maintain formation of the ice crystals. It may be possible for air currents to move drier air into the area of the contrail, which would cause that portion of the contrail to evaporate.
Q: Why are so many of the persistent contrails we see so narrow in width, almost a pencil line?
A: The type of contrail you are describing is a persistent contrail, and, in particular, one which is non-spreading. For a persistent contrail to spread, there must be enough extra moisture in the air for additional ice crystals to form. If there is a limited supply of moisture, a persistent contrail may form, but will not spread.
Q: In which layer of the atmosphere do we normally see contrails?
A: Contrails usually form in the upper portion of the troposphere and in the lower stratosphere where jet aircraft normally fly, generally between about 8 and 12 km altitude (~26,000 to 39,000 feet). They can also form closer to the ground when the air is very cold and has enough moisture.
Q: Is it possible to observe contrails as indicators of changing weather?
A: If a contrail is persistent or persistent spreading, then the upper atmosphere contains large amounts of moisture. If a contrail is short-lived, then the upper atmosphere is relatively dry. This was used by sailors and can be used today to somewhat predict the weather. Short-lived contrails may indicate fair weather, and persistent contrails may indicate an approaching change in the weather or precipitation. The weather signal is somewhat analogous to that of natural cirrus clouds.
Q: There were two planes in the sky. One was flying north/south and left a persistent contrail. The other plane was flying east/west and did not leave a contrail. Why did one plane leave a contrail, but the other did not?
A: The two planes were flying at different altitudes - air traffic control has rules for spacing flights in different directions - so that the north-south flight path contained more moisture or was at a lower temperature than the east-west flight-path. The amount of moisture in the atmosphere can change considerably in a short vertical distance. It depends strongly on the origin of the particular air mass. There are also variations in the efficiency of aircraft engines, which can affect whether or not a particular plane will leave a contrail.
In italiano:
Prima che cominciate...
Avete controllato i link Contrail Science e History sul nostro sito? Se non vedete qui sotto la vostra domanda, visitate queste pagine. Potreste trovare la vostra risposta e anche altre informazioni interessanti sulle scie di condensazione.
D: Dove si formano le scie di condensazione (contrail)?
R: Le scie di condensazione sono nubi indotte dall'attività umana che si formano solitamente a quote molto alte (solitamente oltre gli 8 km, circa 26.000 piedi), dove l'aria è estremamente fredda (sotto i -40ºC). Per questo le scie di condensazione non si formano quando un aereo decolla o atterra ma quando è a quota di crociera (si verificano eccezioni in posti come Alaska e Canada, dove l'aria molto fredda a volte è presente vicino al suolo). Quindi le persone che vivono sotto le rotte principali del traffico aereo, e non quelle che abitano vicino ai grandi aeroporti, sono quelle che vedono più scie di condensazione (tuttavia alcuni grandi aeroporti si trovano anche al di sotto delle rotte di maggiore traffico aereo, e questo può causare confusione. Potete usare una tabella di Appleman per prevedere la formazione di scie di condensazione nella vostra zona. Naturalmente non si può formare una scia di condensazione se non passa neppure un aereo.
D: Perché ci sono più scie di condensazione di breve durata che scie di condensazione persistenti?
R: Per uno specifico luogo geografico può sembrare che ci sia una quantità maggiore di un tipo di scia di condensazione rispetto a un altro. In realtà il tipo e la quantità sembrano dipendere dalla quantità di umidità e dalla temperatura presenti nell'atmosfera nella quale sta volando l'aereo. Se la zona è piuttosto secca, allora possono manifestarsi più scie di condensazione di breve durata. Se c'è più umidità, come per esempio lungo la costa orientale degli Stati Uniti, si possono notare scie di condensazione più persistenti. Per esaminare le osservazioni relative ad altre zone, consultate il sito di GLOBE e cliccate sul pulsante Data Access.
D: Che cosa produce le forme a volute in una scia di condensazione?
R: La forma a volute in una scia di condensazione è prodotta dai vortici provenienti dalla punta dell'aereo. Un vortice è una voluta nell'aria che proviene da sotto la punta dell'aereo e si avvolge verso l'alto sopra la parte superiore della punta dell'ala. Questo è dovuto alla differenza di pressone prodotta dalla forma curva dell'ala. Il processo che produce una pressione sulla parte superiore dell'ala minore di quella sulla parte inferiore dell'ala stessa fornisce “portanza” (sostentamento) all'aereo.
D: Perché in alcun giorni si vedono delle scie di condensazione ma in altri no?
R: Affinché si formi la scia di condensazione deve esserci umidità sufficiente nei livelli alti dell'atmosfera, in modo che dei cristalli di ghiaccio si possano formare intorno allo scarico dell'aereo. Se l'alta atmosfera è molto secca, le scie di condensazione non si formeranno facilmente o saranno del tipo di breve durata.
D: Le scie di condensazione hanno effetti drastici sulle dinamiche del tempo meteorologico?
R: Inizialmente gli scienziati ritenevano che le scie di condensazione si comportassero come cirri e riscaldassero il clima. Tuttavia alcuni studi stanno inducendo a rivalutare queste idee. Questa è una delle principali questioni che va indagata alla NASA ed è una delle ragioni per le quali stiamo dando così tanta importanza alle scie di condensazione. Quando il traffico aereo sopra gli Stati Uniti fu bloccato dopo gli eventi dell'11 settembre 2001, gli scienzati ebbero una rara occasione di vedere com'era il cielo quando volavano soltanto pochi jet militari. Furono in grado di analizzare gli effetti di alcune di queste scie di condensazione e si resero conto che i loro concetti iniziali sugli effetti delle scie di condensazione non erano del tutto precisi.
D: È mai stata osservata pioggia proveniente dalle scie di condensazione?
R: Tipicamente le nubi che portano pioggia sono nubi a bassa quota, che sono formate da molecole d'acqua. Queste molecole si radunano per formare gocce d'acqua (liquide), che finiscono per cadere a terra come gocce di pioggia. Dato che le scie di condensazione sono nubi d'alta quota, l'umidità che contengono forma cristalli di ghiaccio, che non si radunano per formare precipitazioni di qualunque tipo (pioggia).
D: Perché le scie di condensazione sono bianche? Queste scie sono formate dallo scarico di un aereo. Solitamente pensiamo che lo scarico sia nero e sporco.
R: Quasi tutte le goccioline che formano le nubi (e i fiocchi di neve) hanno al centro una piccolissima particella (aerosol). Ma questa particella è MOLTO più piccola della paticella di nube/ghiaccio/neve. Quando la luce passa attraverso il cristallo, viene riflessa o piegata (rifratta) dalla particella di nube o ghiaccio e questo la fa sembrare bianca all'osservatore. Quindi quello che fa sembrare bianca la scia è l'acqua (ghiacciata in un cristallo), non la particella dello scarico. Si noti che talvolta gli effetti ottici attraverso questi cristalli possono anche produrre colori, in maniera molto simile agli arcobaleni nelle gocce d'acqza. Questi fenomeni si vedono soltanto quando la geometria fra il Sole, il cristallo e voi è allineata in certe maniere.
D: Perché vediamo un jet che è alto nel cielo ma non forma una scia di condensazione?
R: Affinché si formi una scia di condensazione, nell'aria dev'esserci umidità sufficiente e la temperatura deve essere abbastanza fredda da formare cristalli di ghiaccio alla quota alla quale vola il jet. Se la temperatura è troppo calda o l'aria è troppo secca, le scie di condensazione non si formano.
D: C'è in cielo una scia di condensazione persistente e la sua parte centrale è scomparsa. Questo è causato dal vento o dalla temperatura dell'aria?
R: Se una scia di condensazione scompare del tutto o in parte, vuol dire che manca umidità sufficiente a mantenere la formazione dei cristalli di ghiaccio. Può darsi che le correnti d'aria portino nella zona della scia di condensazione dell'aria più secca: questo causerebbe l'evaporazione di quella parte della scia di condensazione.
D: Come mai così tante scie di condensazione persistenti che vediamo sono così sottili, quasi come fossero righe di matita?
R: Il tipo di scia di condensazione descritto è una scia persistente, in particolare una di quelle che non si spande. Affinché una scia di condensazione persistente possa spandersi, deve esservi nell'aria abbastanza umidità aggiuntiva da consentire la formazione di altri cristalli di ghiaccio. Se l'umisità disponibile è poca, si può formare una scia di condensazione persistente, che però non si spande.
D: In quale strato dell'atmosfera vediamo normalmente le scie di condensazione?
R: Le scie di condensazione si formano solitamente nella porzione superiore della troposfera e nella bassa stratosfera, dove volano normalmente i jet, generalmente fra 8 e 12 km di quota (da 26.000 a 39.000 piedi). Possono anche formarsi più vicine al suolo quando l'aria è molto fredda e ha umidità sufficiente.
D: È possibile osservare le scie di condensazione come indicatori di variazioni del tempo meteorologico?
R: Se una scia di condensazione è persistente o si spande ed è persistente, allora l'alta atmosfera contiene molta umidità. Se una scia di condensazione dura poco, allora l'alta atmosfera è relativamente secca. Questo fenomeno veniva usato dai marinai e può essere usato oggi per prevedere, in una certa misura, che tempo farà. Le scie di condensazione di breve durata possono indicare bel tempo, mentre quelle persistenti possono indicare un imminente cambiamento del tempo oppure la pioggia. Il loro segnale meteorologico è grosso modo simile a quello dei cirri naturali.
D: C'erano due aerei in cielo. Uno volava da nord a sud e lasciava una scia di condensazione persistente. L'altro volava va est verso ovest e non lasciava una scia. Perché un aereo la lasciava e l'altro no?
R: I due aerei volavano a quote differenti: il controllo del traffico aereo ha norme che separano i voli in direzioni differenti. Di conseguenza la rotta di volo nord-sud conteneva più umidità o era a temperatura più bassa rispetto alla rotta est-ovest. La quantità di umidità nell'atmosfera può cambiare notevolmente su una breve distanza verticale. Dipende molto dall'origine della specifica massa d'aria. Ci sono anche variazioni nell'efficienza dei motori degli aerei, che possono determinare se un dato aereo lascia o no una scia di condensazione.