Кандэнсацыйны след

міні|справа|Кандэнсацыйныя сляды ад поршневых самалётаў B-17, Другая сусветная вайна. Выразна бачны кандэнсат унутры віхур, які збягае з канцоў лопасцяў

міні|справа|Кандэнсацыйны след рухавікоў ракеты-носьбіта "Саюз"
міні|Самалёт сапсаваны
Кандэнсацыйны след (інверсійны след, рэактыўны след - памылковыя назвы) - бачны след з скандэнсаванай вадзяной пары, які ўзнікае ў атмасферы за лятальнымі апаратамі пры пэўных станах атмасферы. З'ява назіраецца найбольш часта ў верхніх пластах трапасферы, значна радзей - у трапапаўзе і стратасферы. У асобных выпадках можа назірацца і на невялікіх вышынях.

Кандэнсацыйныя сляды адносяць да асобнай групы аблокаў - тэхнагенных, або штучных аблокаў - Ci trac. (Cirrus tractus, cirrus - пёрыстыя, tractus - след).

Сваю назву след атрымаў ад працэсу кандэнсацыі, які прыводзіць да яго з'яўлення. Кандэнсацыя адбываецца толькі пры такіх умовах, калі колькасць вадзяной пары перавышае тую колькасць, якая неабходна для насычэння. Гэтыя ўмовы вызначаюцца кропкай расы - тэмпературай, пры якой вадзяная пара, якая змяшчаецца ў паветры, дасягае насычэння пры дадзенай удзельнай вільготнасці і сталым ціску. Ступень насычэння характарызуецца адноснай вільготнасцю - працэнтным стаўленнем колькасці вадзяной пары, якая змяшчаецца ў паветры, да колькасці, якая патрабуецца для насычэння (пры адной і той жа тэмпературы). Акрамя гэтых умоў, неабходна яшчэ і наяўнасць цэнтраў кандэнсацыі. Пры тэмпературы да -30 ... -40 °C вадзяная пара пры кандэнсацыі пераходзіць у вадкую фазу, пры тэмпературы ніжэй за -30 ... -40 °C вадзяная пара ператвараецца адразу ў ледзяныя крышталі, абыходзячы вадкую фазу. Таксама важную ролю ў фармаванні следу іграе працэс выпарэння, які прыводзіць да яго знікнення.

Існуюць дзве асноўныя прычыны ўзнікнення ўмоў для кандэнсацыі і з'яўлення следу: Першая - павышэнне вільготнасці паветра, калі да атмасфернай вадзяной пары дадаецца вадзяная пара, якая змяшчаецца ў адпрацаваных газах авіяцыйнага рухавіка ў выніку згарання паліва. Гэта павышае кропку расы ў абмежаваным аб'ёме паветра (за рухавікамі). Калі кропка расы становіцца вышэй тэмпературы навакольнага паветра, то па меры астывання адпрацаваных газаў залішняя вадзяная пара кандэнсуецца. Колькасць вадзяной пары, выкіданай рухавіком, залежыць ад яго магутнасці і рэжыму працы, гэта значыць ― ад выдатку паліва. Другая прычына - паніжэнне ціску і тэмпературы паветра над крылом і ўнутры віхур, якія ўзнікаюць пры абцяканні розных частак самалёта. Найбольш інтэнсіўныя віхуры ўтвараюцца на заканцоўках крыла і выпушчаных закрылках, а таксама на канцах лопасцяў паветраных вінтоў. Калі пры гэтым тэмпература апускаецца ніжэй кропкі расы - лішак атмасфернай вадзяной пары кандэнсуецца ў вобласці над крылом і ўнутры віхур. Ступень паніжэння ціску і тэмпературы залежаць ад такіх параметраў, як маса лятальнага апарата, каэфіцыент пад’ёмнай сілы, велічыня індуктыўнага супраціўлення і інш. Часта назіраюцца сляды, утвораныя ў выніку камбінацыі гэтых дзвюх прычын. Утварэнню кандэнсацыйнага следу таксама спрыяюць цэнтры кандэнсацыі ў выглядзе часціц незгарэлага ці не цалкам згарэлага (сажа) паліва. Разам з кандэнсацыяй адбываецца і зваротны працэс ― выпарэнне: часціцы скандэнсаванай вадзяной пары выпараюцца, і след з часам знікае. На хуткасць выпарэння ўплываюць вільготнасць навакольнага паветра і агрэгатны стан часціц следу. Чым больш сухое паветра, тым хутчэй адбываецца выпарэнне. Наадварот - выпарэнне не адбываецца ў выпадку, калі вадзяная пара знаходзіцца ў стане насычэння. Скандэнсаваная вадзяная пара пры тэмпературы паветра -30 … -40 °C часткова, а пры тэмпературы ніжэй -40 ° C цалкам ператвараецца ў крышталі, выпарэнне ледзяных крышталяў адбываецца значна павольней, чым кропель вады.

Такім чынам, магчымасць з’яўлення і час існавання кандэнсацыйнага следу, роўна як і яго выгляд, залежаць ад вільготнасці і тэмпературы атмасфернага паветра (пры іншых роўных умовах). Пры нізкай вільготнасці і адносна высокай тэмпературы след можа адсутнічаць зусім, таму што пры такіх умовах вадзяная пара не дасягае стану перанасычэння. Чым вышэй вільготнасць і ніжэй тэмпература, тым больш вадзяной пары кандэнсуецца, тым павольней адбываецца выпарэнне, такім чынам ― след насычаней і даўжэй. А пры адноснай вільготнасці блізкай да 100% і нізкай тэмпературы - кандэнсуецца найбольшая колькасць вадзяной пары, высокая вільготнасць перашкаджае выпарэнню часціц следу, што і цягне утварэнне кандэнсацыйных слядоў, якія могуць быць дастаткова працяглымі, нярэдка ператвараючыся ў перыстыя або перыста-кучавыя воблакі. Паколькі вадзяная пара у атмасферы размеркаваны нераўнамерна, гэта з’яўляецца прычынай такога ж «нераўнамернага» следу.

Кандэнсацыйныя сляды ўтвараюцца не толькі на вялікіх вышынях палёту (адсюль і адна з памылковых назваў - «вышынны след»). На лядовым аэрадроме палярнай станцыі «Амундсен-Скот» (вышыня 2830 м над узроўнем мора), пры пэўных умовах (тэмпература паветра мінус 50 градусаў і ніжэй), гэты след ўтвараецца ўжо на ўзлёце або пры пасадцы, прычым за турбавінтавымі самалётамі (С-130 «Геркулес» з складу «Снежнага Крыла» ВПС ЗША), што робіць непатрэбнай дыскусію аб яшчэ адной няправільнай назве ― «рэактыўны след».

Кандэнсацыйныя сляды яшчэ да гэтага часу з’яўляюцца дэмаскіруючым фактарам для дзейнасці ваеннай авіяцыі, таму верагоднасць іх з'яўлення разлічваецца авіяцыйнымі метэаролагамі па адпаведных методыках і экіпажам выдаюцца рэкамендацыі. Змена вышыні палёту ў пэўных межах дазваляе пазбегнуць або цалкам ліквідаваць непажаданы ўплыў гэтага фактару.

Існуе і антыпод (процілегласць) кандэнсацыйнага следу ― «зваротны», «адмоўны» след, які ўтвараецца пры рассейванні элементаў воблачнасці (крышталяў лёду) у межах спадарожнага следу пры пэўных умовах. Нагадвае «зварот колеру» у графічных рэдактарах камп’ютарных праграм, калі блакітнае неба з’яўляецца воблакам, а сам след ― чыстай блакітнай прасторай. Выразна назіраецца пры слаістай або кучавой воблачнасці, нязначнай вертыкальнай магутнасці і адсутнасці іншых (больш высокіх для назіральніка з Зямлі) слаёў воблчнасці, маскіравалых блакітны фон верхніх слаёў атмасферы. Назіраецца не радзей за кандэнсацыйныя сляды, але, з-за згаданай спецыфікі, радзей чакаемы і менш ілюстраваны ў выданнях аб аблоках і матэрыялах аматараў назіранняў за гэтымі з’явамі.

Кандэнсацыйны след не варта блытаць са спадарожным следам. Спадарожны след ― гэта абураная вобласць паветра, заўсёды ўтвараецца за рухомым лятальным апаратам. Аднак, кандэнсацыйны след, узаемадзейнічаючы са спадарожным следам, рэльефна выяўляе віхравую структуру абуранага паветра.

Па заявах кліматолагаў, кандэнсацыйныя сляды аказваюць уплыў на клімат, памяншаючы тэмпературу за кошт таго, што выраджаюцца ў пёрыстыя аблокі, тым самым павялічваючы альбеда Зямлі.

 Спасылкі 

 http://army.lv/image_descr.php?id=1276&s=503&pid=163
 http://fotki.yandex.ru/users/mironandrew/view/68541/?page=0
 http://fotki.yandex.ru/users/mironandrew/view/394155/?page=3


Катэгорыя:Экалогія
Катэгорыя:Тэрмадынамічныя з’явы