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为何飞机会在空中留下白色痕迹?

参考消息网10月23日报道 美国《大众科学》月刊网站9月12日发表报道,题为《为何飞机会在空中留下白色痕迹》,报道编译如下:

当你仰望一片蔚蓝的天空,看到笔直的白线在地平线附近纵横交错,或者看到一架飞机在上空飞过、喷出一股烟时,你可能会想:“这是什么原因?”凝结尾迹(简称尾迹)不仅仅是废气。它们也绝不是“化学痕迹”。

它们其实是凝结在煤烟颗粒上的冷冻水蒸气。煤烟颗粒和冷冻水蒸气都是飞机燃烧式发动机运行时的常规副产品。英国剑桥大学研究航空业对环境影响的工程学教授斯蒂芬·巴雷特对《大众科学》月刊记者说,简而言之,“尾迹是一片人造云。除了最初的形状又长又直外,它们与自然的卷云非常相似”。

尽管关于飞机散布精神控制化学物质的阴谋论是错误的,但飞机尾迹的确会对地球产生负面影响。

尽管其成分就像水蒸气加灰尘那样简单,但飞机飞过后并不总是形成或留下尾迹。大气条件必须正好合适才能使水蒸气结晶:要足够潮湿,水才不会蒸发;还要足够冷,水才会结冰。巴雷特说:“足够冷或足够潮湿的空气中会形成过饱和冰。”

与其他高度相比,过饱和冰在商用飞机常规巡航高度相对常见。不过,巴雷特补充说,只会在大约5%到10%的时间出现这种情况。

尾迹持续的时间也取决于大气条件。巴雷特解释说,较为温暖、干燥的空气通常意味着,尾迹会在几秒钟或几分钟内消散,但低温和潮湿的适当配比可以让尾迹云停留长达6个小时,在天空中大范围扩散。

英国帝国理工学院交通与环境学教授马克·施泰特勒说,由于飞机尾迹与温度和空气湿度密切相关,它们会因季节和地区而异。施泰特勒指出,在许多地方,飞机尾迹在春季和秋季更加常见。

尾迹有点危险,但不会对人类健康造成任何直接影响,且其影响可能也与你想象的不同。越来越多的研究(包括巴雷特和施泰特勒进行的研究)表明,尾迹累积到一起会产生升温效应,加剧了人为造成的气候变化。

当然,航空旅行是气候变化的原因之一,因为飞机在飞行过程中燃烧化石燃料,并向空气中排放二氧化碳。但飞机尾迹的热效应是一个独立的现象,与航空业的温室气体排放不同。而且它产生的影响大到惊人。

巴雷特说:“航空业产生的尾迹造成的升温效应和航空业排放的所有二氧化碳造成的升温效应一样大。”但两者有一个关键的区别。航空飞行产生的碳排放是累积性的,在几十年间不断积聚,而飞机尾迹是暂时性的——在短短几个小时后就会消散。巴雷特说:“所以这意味着,过去6个小时的飞机尾迹造成的升温效应与过去60年航空业排放的二氧化碳造成的升温效应一样大。这是一个相当强大的杠杆。”

施泰特勒解释说,换言之,在任意一年里,飞机尾迹造成的升温效应估计占所有人为升温效应的2%。人为升温效应包括汽车排放、农业生产和家庭供暖等。

和其他云一样,尾迹呈明亮的白色且隔热,因此它们不仅反射光和热,还会封住光和热。巴雷特说,尾迹“就像一条毯子”,会阻止地球表面辐射出的热量散发到太空中——这就是升温效应。同时,它们也会反射阳光,使其远离地球表面,从而产生冷却效应。巴雷特说,遗憾的是,即使在阳光灿烂的时候,“毯子效应”通常也大于“反射效应”。

而当太阳落山时,“毯子效应”就没有对手了。在夜间,没有太空光线供尾迹反射,只有供它们封锁的热量。虽然飞机尾迹是短暂的,但它们反射回地球表面的热量在最初的障碍消失后,并不会奇迹般地散去。此外,任何时候都有大量飞机在空中飞行,因此如果条件合适,可能已经有另一条尾迹来取代消散的那一条。(编译/胡溦)

飞机在空中留下的白色痕迹(法新社)

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