비행운

Contrail
비행운
푸른 하늘에 항로를 만드는 제트기
서커스(모발의 소용돌이), 서크로쿠무스 또는 서크로스
고도7,500 ~ 12,000 m
(25,000~40,000피트)
분류패밀리 A(개요)
외모롱 밴드
비구름?아니요.

항로(/ˈkɒntreɪlz/; "응결 궤적"의 줄임말) 또는 증기 궤적은 항공기 엔진 배기 또는 기압 변화에 의해 생성되는 선 모양의 구름으로, 일반적으로 지구 표면 수 마일 위의 항공기 순항 고도에서 발생한다.항로는 주로 얼음 결정의 형태로 물로 구성되어 있다.항공기 엔진 배기가스의 수증기와 높은 고도에 존재하는 낮은 주변 온도의 조합으로 트레일이 형성됩니다.유황 화합물(제트 연료의 중량 기준 0.05%)을 포함한 엔진 배기의 불순물은 배기의 물방울 성장 부위로 사용할 수 있는 입자의 일부를 제공하며, 물방울이 형성되면 얼어서 난간을 [1]구성하는 얼음 입자를 형성할 수 있습니다.또한 날개 소용돌이의 기압 변화나 [2]날개 표면 전체의 공기 압력 변화에 의해 형성될 수 있습니다.인간 활동에서 직접 발생하는 다른 구름과 같은 구름은 [3]총칭하여 균질화라고 불린다.

궤도가 형성되는 고도에서 온도와 습도에 따라, 궤도는 몇 초 또는 몇 분 동안만 보일 수도 있고, 몇 시간 동안 지속되어 수 마일의 너비로 확산될 수도 있으며, 결국 자연적인 권운이나 [1]고적운과 유사합니다.지속적인 충돌[1]대기의 구름을 증가시키기 때문에 과학자들에게 특히 흥미롭다.그 결과로 생긴 구름 형태는 공식적으로 호모무타투스라고 [3]묘사되며, 권선,[4] 권선적운 또는 권선적운과 비슷할 수 있으며, 때때로 권선적운이라고 불립니다.몇 가지 지속적 확산된 모순이 기후 [5]변화에 기여한다.

엔진 배기가스로 인한 응결 흔적

11,000m(36,000ft) 상공에서 콴타스에서 출발한 보잉 747-400의 항로

엔진 배기는 주로 물과 탄화수소 연료의 연소 생성물인 이산화탄소로 구성됩니다.휘발성 유기 화합물, 무기 가스, 다환 방향족 탄화수소, 산소 유기물, 알코올, 오존 및 그을음 입자를 포함한 불완전한 탄화수소 연료 연소의 많은 다른 화학적 부산물이 저농도에서 관찰되었습니다.정확한 품질은 엔진 타입과 기본 연소 엔진 기능의 기능으로 항공기 배기가스의 최대 30%가 미연소 [6]연료입니다.(엔진 마모로 인한 미크론 크기의 금속 입자도 검출되었습니다.)높은 고도에서 이 수증기가 차가운 환경으로 등장할 때 국지적인 수증기 증가는 포화점을 지나는 공기의 상대 습도를 높일 수 있습니다.수증기는 온도가 충분히 낮으면 얼어버리는 작은 물방울로 응축된다.이 수백만 개의 작은 물방울과/또는 얼음 결정이 난간을 형성합니다.증기가 응축될 정도로 냉각되는 데 걸리는 시간은 항공기 뒤쪽에서 일정 거리를 형성하고 있는 궤적을 설명한다.높은 고도에서 과냉각된 수증기는 증착이나 응결을 촉진하는 트리거가 필요합니다.항공기의 배기가스 입자가 이 방아쇠 역할을 하여 갇힌 증기가 빠르게 응축됩니다.배기 컨트레일은 일반적으로 8,000m(26,000ft) 이상의 고도에서 형성되며, 공기 온도는 -36.5°C(-34°F) 미만입니다.그들은 또한 공기가 차갑고 [7]습할 때 땅 가까이에서 형성될 수 있다.

NASA, 독일 항공우주센터 DLR, 캐나다 국립연구위원회 NRC가 공동으로 지원한 2013-2014년 연구는 바이오 연료가 콘트라일의 발생을 줄일 수 있다는 것을 알아냈다.이러한 감소는 바이오 연료가 얼음 결정이 형성되는 핵인 그을음 입자를 더 적게 발생시킨다는 것을 입증함으로써 설명되었다.테스트는 DC-8을 순항 고도에서 비행하고 샘플 채취 항공기가 궤적을 비행하는 방식으로 수행되었다.이러한 샘플에서 기존의 Jet A1 연료와 카멜리나에서 생성[8][9][10]HEFA(hydroped esters and fatty acids) 바이오 연료의 50% 혼합을 사용하여 콘트라일을 생성하는 그을음 입자 수를 50 - 70% 줄였다.

압력 감소로 인한 응결

프로펠러 선단 소용돌이 응축이 있는 빈티지 P-40 워호크

날개가 양력을 생성함에 따라 날개 끝과 전개 시 플랩 에 소용돌이가 형성된다(날개 끝과 플랩 경계는 기류의 불연속이다.이러한 날개 끝 소용돌이는 항공기가 지나간 후에도 대기 중에 계속 유지된다.각 소용돌이에 걸친 압력과 온도의 감소는 물을 응축시켜 날개 끝 소용돌이의 코어를 보이게 할 수 있다.이 효과는 습한 날에 더 흔하다.날개 끝 소용돌이는 때때로 이착륙과 우주왕복선 착륙 중에 여객기의 날개 날개 날개 뒤에서 볼 수 있다.

날개 끝 소용돌이의 가시적인 코어는 연료 연소에 의해 야기되는 다른 주요 유형의 충돌과 대비된다.제트 엔진 배기 가스로부터 생성된 궤도는 각 엔진 바로 뒤쪽의 높은 고도에서 볼 수 있습니다.이와는 대조적으로 날개 끝 소용돌이의 가시적인 코어는 보통 이륙 후 또는 착륙 전에 항공기가 느리게 이동하고 주변 습도가 더 높은 낮은 고도에서만 나타난다.엔진 뒤쪽보다는 날개 끝과 날개 플랩을 따라갑니다.

높은 스러스트 설정에서는 터보 팬 엔진 흡입구의 팬 블레이드가 천음속 속도에 도달하여 공기압이 갑자기 떨어집니다.이로 인해 (흡기구 내부) 응축 안개가 생성되며, 이는 항공기 여행객들이 이륙 중에 자주 관찰합니다.

회전하는 표면(프로펠러 로터 등)의 선단에 눈에 보이는 [11]파손이 생기는 경우가 있습니다.

총기류에서는 [12][13]탄환 주변의 기압 변화로 인해 드문 상황에서 발사할 때 증기 흔적이 관찰되기도 한다.총알의 증기 흔적은 어느 [12]방향에서나 관찰할 수 있다.증기 흔적은 훨씬 더 일반적인 현상인 총알 흔적과 혼동해서는 안 됩니다(일반적으로 [12][14]사격수 뒤에서 직접 관찰할 수 있습니다).

복사 강제

미국 남동부 상공의 항공 교통에 의해 발생한 비행기의 MODIS 추적

궤도는, 지구의 방사선 균형에 영향을 줌으로써, 복사적인 힘으로 작용한다: 그것들은 들어오는 태양 방사선을 반사하는 것보다 지구와 대기에 의해 방출되는 방출되는 장파 방사선을 더 많이 가둔다.1992년에는 온난화 효과가 3.5mW/m에서2 17mW/m2 [15]사이로 추정되었다.전지구 복사 강제력은 재분석 데이터, 기후 모델 및 복사 전달 코드로부터 계산되었다. 2005년에는 12 mW/m로2 추정되었으며, 불확실성 범위는 5 - 26 mW/m이며2, 과학적 [16]이해 수준이 낮다.

그 영향은 매일 그리고 매년 달라진다. 야간 비행은 일일 항공 교통량의 25%를 차지하는 반면, 겨울철 비행은 연간 평균 방사선 강제력의 절반을 차지하는 반면 연간 항공 [17]교통량의 22%를 차지한다.Contrail cirrus는 항공 교통의 가장 큰 복사 강제 요소일 수 있으며, 항공에서 축적된 모든2 CO보다 클 수 있으며,[18][19] 개입 없이 2006년 기준에서 2050년까지 160-180mW/m로2 세 배가 될 수 있다.

응결 궤적은 한동안 [20][verification needed]지역별 표면 온도 변화를 일으킬 수 있다.NASA는 항공 프로젝트(AEAP)[21] 기간 동안 오존, 얼음 결정 형성, 입자 조성에 대한 영향을 포함한 비행선의 대기 및 기후학적 영향을 연구했다.

폭격기는 2차 세계대전 [22][23]중 기후에 영향을 미쳤다.에어베이스 근처에서 0.8°C(1.4°F)[24] 더 뜨거운 온도가 기록되었습니다.

일교차

2010년 항공여행 중단비행장애가 없는 뷔르츠부르크 상공(왼쪽)과 정기적인 항공교통과 적절한 조건(오른쪽)

일교차란 일정한 [25]관측소에서의 하루의 최고 기온과 최저 기온의 차이입니다.레일은 낮 기온을 낮추고 밤 기온을 높여 차이를 [26]줄인다.

9월 11일 테러 이후 상업용 항공기가 미국 전역을 비행하지 않았을 때, 주간 온도 변화는 1.1°C(2.0°F)[20]만큼 확대되었다.미국 대륙의 4,000개의 기상 관측소에서 측정된 이 증가량은 30년 [20]만에 가장 컸다.항로를 사용하지 않을 경우, 국소 주간 온도 범위는 [27]직전보다 1°C(1.8°F) 높았다.이것은 아마도 그 [28]기간 동안 유난히 맑은 날씨 때문이었을 것이다.미국 남부에서는 그 차이가 약 3.3°C(6°F), 미국 [29]중서부에서는 2.8°C(5°F) 감소했다.

정면 충돌

관찰자를 향해 비행하는 비행기에서 수직으로 [30][31]움직이는 물체에 의해 발생한 것으로 보일 수 있다.2010년 11월 8일 미국 캘리포니아주에서 이런 종류의 비행체는 미군과 [32]항공당국에서는 설명할 수 없는 '미스터리 미사일'로 언론의 주목을 받았으며, 비행체로서의 설명이[30][31][33][34] 미국 언론과 [35]군사기관에서 받아들여지기까지 24시간 이상이 걸렸다.

디스트레일

원주 레일은 콘트라일의 반대이다.

항공기가 구름을 통과할 때, 그것은 이동 경로에 있는 구름을 분산시킬 수 있다.이것은 디스트레일(Distrail)이라고 불립니다(「방산 흔적」의 줄임말입니다.비행기의 따뜻한 엔진 배기가스와 항공기 회오리에서의 향상된 수직 혼합은 기존의 구름 방울을 증발시킬 수 있습니다.클라우드가 충분히 얇으면 이러한 프로세스를 통해 솔리드 클라우드 [36]계층에서 클라우드가 없는 코리더가 생성될 수 있습니다.코르피디와 브란들리(1986)[37]에서는 항공기에 의해 유도되는 긴 낙하 구멍일 가능성이 가장 높은 원위성의 초기 관측 결과가 나타났다.

구름은 눈에 보이지 않는 수증기가 될 때 형성된다.기체상2 HO)는 미세한 물방울(액상2 HO) 또는 미세한 얼음 결정(고상 HO)으로2 응축됩니다.가스 상태의 물의 비율이 높은 공기가 냉각될 때 이러한 현상이 발생할 수 있습니다.엔진 배기가스의 열이 구름 속의 액체 물방울을 증발시켜 보이지 않는 수증기로 되돌릴 때 디스트레일이 형성됩니다.아래 두 번째 이미지에서 보듯이 구름을 통과하는 항공기의 통과 직후 얇은 구름층 바로 위 또는 아래에 있는 건조한 공기의 결과로서도 왜곡이 발생할 수 있다.

갤러리

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레퍼런스

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외부 링크