| |
|
Hoofdstuk 14 -
Vliegtuigwolken |
|
|
In onze tijd van
druk vliegverkeer is
de vorming van
vliegtuigwolken een
verschijnsel dat ons
allen vertrouwd is
geworden', zo
schreef de bij
sterrenkundigen en
meteorologen bekende
professor Minnaert
in 1975 in het
tweede deel van De
Natuurkunde van 't
vrije veld. Uit zijn
beschrijving
van het verschijnsel
kun je opmaken dat
hij met veel plezier
de vorm en het
gedrag van deze
kunstmatig opgewekte
bewolking heeft
bestudeerd.
Inmiddels is het
vliegverkeer
drastisch
toegenomen. De
vertrouwdheid met
vliegtuigwolken is
er nog steeds, maar
het enthousiasme
is
tanende.
In de komkommertijd
tijdens de
zomervakantie
bevatten de
opiniepagina's van
de dagbladen
geregeld inzendingen
van lezers die door
het
verschijnsel een
zonnige dag aan hun
neus voorbij zien
gaan. Ook wie de
sterrenhemel wil
waarnemen, is niet
blij met de extra
bewolking die
de
vliegtuigen
veroorzaken.
Daarnaast zijn de contrails, zoals de
vliegtuigwolken ook
wel genoemd worden,
in een kwaad
daglicht komen te
staan
door een mogelijke
rol bij
klimaatveranderingen. |
| |
|
|
Vliegtuigwolken
hangen op
vlieghoogte, zo'n
acht tot twaalf
kilometer hoog; ze
ontstaan in delen
van de dampkring
waar het min veertig
graden
is
of kouder. De
vliegtuigwolken
bestaan
dan ook
hoofdzakelijk uit
ijskristallen. De
vereiste vlieghoogte
werd voor de eerste
maal bereikt in de
Eerste Wereldoorlog;
de oudste
waarnemingen van
vliegtuigwolken
dateren van 1915.
Sinds de jaren
zestig van de vorige
eeuw zijn ze een
geregelde
verschijning
geworden aan de
hemel. Vanaf dat
moment is het
vliegverkeer per
jaar gemiddeld negen
procent toegenomen.
Vliegtuigwolken
beginnen op een
afstand van tien tot
dertig meter achter
de motoren van het
toestel (beelden
onder) en kunnen
onder
daarvoor
gunstige
omstandigheden
tientallen tot
honderden kilometers
lang worden.
Daardoor zijn ze
soms ook urenlang
zichtbaar. |
|
|
De condensatiesporen
van vliegtuigen zijn
op satellietbeelden
geregeld waar te
nemen, vooral als ze
zich aftekenen tegen
een contrasterende
ondergrond. Meestal
gaat het om
rechtlijnige,
dunne
strepen. Evenals een
waarnemer vanaf het
aardoppervlak door
verwaaiende
vliegtuigwolken
heen de blauwe hemel
kan zien, is van
boven af het
aardoppervlak
zichtbaar door
uitwaaierende contrails. Als de
vliegtuigwolken zich
boven
andere wolken
bevinden, zijn ze
niet of nauwelijks
te zien, tenzij ze
een schaduw werpen
op die onderliggende
bewolking. Naast de
gewone,
rechtlijnige
vliegtuigwolken,
worden in
uitzonderlijke
gevallen,
afhankelijk van
vluchtpatroon en
wind, ook
spiraalvormen
waargenomen.
Beeld 7
geeft een voorbeeld.
Zo'n patroon
ontstaat als het
vliegtuig 'in de
holding' hangt en
rondjes vliegt.
Zonder wind zou een
cirkelvormige
contrail te zien
zijn,
met wind
ontstaat een
spiraal. In het
geval van beeld 7
stond er op de
vlieghoogte van
ongeveer negen
kilometer een
noordelijke wind van
110 kilometer per
uur. |
 |
| Foto-3 |
|
|
 |
| Foto-5 |
|
|
|
|
3: Vliegtuigwolken boven Het Kanaal, 9 december 2003. Satelliet: Aqua. Bron: NASA/GSFC MODIS Land Rapid Response Team.
|
4: Vliegtuigwolken boven de Noordzee. De tinten van het zeewater rond Denemarken wijzen op algenbloei (zie hoofdstuk 17:
Kleurrijk oceaanwater). Datum: 1 juni 2004. Satelliet: Aqua. Bron: NASA/GSFC MODIS Land Rapid Response Team. |
Vliegtuigwolken bestaan grotendeels uit ijs. Dat blijkt zowel uit metingen ter plekke als uit het optreden van bijzonnen en andere
haloverschijnselen in de contrails; van haloverschijnselen is
namelijk bekend dat ze zich uitsluitend voordoen in ijskristallen. Toch vormen zich
in de waterdamp die bij de verbranding in de motoren vrijkomt, eerst waterdruppeltjes. Dat komt doordat ijskristallen alleen direct uit waterdamp kunnen ontstaan met behulp van zogeheten sublimatiekernen en die zijn vrij zeldzaam. |
| |
Ook bij de vorming van wolkendruppeltjes zijn kernen nodig, maar deze zogenoemde condensatiekernen zijn meestal overvloedig aanwezig:
zelfs buiten de uitlaatgassen van vliegtuigen bevat lucht gewoonlijk al zo'n honderd condensatiekernen per kubieke centimeter die geschikt zijn
om druppelvorming op gang te brengen.
Bovendien vraagt de
directe overgang van
waterdamp naar
ijs
om een hogere
luchtvochtigheid
dan de overgang van waterdamp naar vloeibaar water, dus is de keuze voor de atmosfeer niet zo moeilijk. De waterdruppeltjes kunnen ontstaan doordat
de lucht in
de warme, vochthoudende uitstoot van de vliegtuigmotoren bij menging met de koude omgevingslucht tijdelijk oververzadigd raakt ten opzichte van waterdamp. |
|
|
6: Vliegtuigwolken met hun schaduwen boven het Bovenmeer en het Michiganmeer en omgeving, 9 oktober 2000.
Satelliet: Seastar. Bron: NASA/GSFC SeaWiFS Project. |
7: Spiraalvormig
patroon boven
Zuidoost-Engeland en
de Noordzee
veroorzaakt door
vliegtuig in de
holding; 15 april
1993 ca. 1354 UT.
Geheel onder zijn de Waddeneilanden nog net te zien. Opname
van de Amerikaanse quasi-polaire
weersatelliet NOAA
11. |
8: Spiraalvormige
vliegtuigwolk boven
de Duitse Bocht, 22
mei 1998, 1236 UT.
Opname van de
Amerikaanse
weersatelliet NOAA
14.
Beeldbewerking DLR Institut für Physik der Atmosphäre, Oberpfaffenhofen,
Duitsland. |
| |
De waterdruppeltjes
bevriezen overigens
snel; bij
temperaturen van min
veertig of daaronder
zijn daarvoor geen
vrieskernen meer
nodig.
Zolang er
nog vloeibaar water
in het
condensatiespoor
aanwezig is, groeien
de ijskristallen aan
ten koste van de
overgebleven
wolkendruppeltjes.
Boven ijs is de
dampspanning
namelijk lager dan
boven vloeibaar
water; ijs trekt
daardoor als het
ware
de waterdamp
bij de
waterdruppeltjes
naar zich toe.
Na verloop van tijd
is er in de
vliegtuigwolk geen
vloeibaar water meer
over. Het verschil
in dampspanning
boven water en boven
ijs
maakt ook dat
ijskristallen kunnen
overleven in
gebieden waar
waterdruppeltjes
verdampen en waar
het dus, afgezien
van de
condensatiesporen
van de vliegtuigen, onbewolkt is. |
| |
 |
| Vliegtuigwolken in infrarood |
|
|
 |
| Vliegtuigwolken zichtbaar licht |
|
| |
Vliegtuigwolken die zich lang handhaven, bevinden zich steeds in lucht die oververzadigd is voor ijs, maar nog
niet verzadigd voor
vloeibaar water.
Als
de lucht wel
verzadigd zou zijn
ten opzichte van
vloeibaar water, zou
er allang bewolking
zijn. De voor de
vorming van
vliegtuigwolken
vereiste
omstandigheden komen
in de atmosfeer op
vlieghoogte geregeld
voor: naar schatting
tien tot twintig
procent van de tijd.
De contrails treden
vooral op in een
zone direct voor het
gebied van de hogere
bewolking van een
warmtefront.
Daarnaast doen ze
zich voor aan de
zuidzijde van de
zogeheten
straalstroom en zo
nu en dan tevens in
heldere lucht ver
weg van
depressies. |
| |
| Bron:
Kees Floor - Het weer op satellietbeelden |
|
|
|
|
