Trazo de avión

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Un C-141 Starlifter dejando estelas de vapor sobre la Antártida.

Boeing 747 en vuelo crucero a casi 12.000 metros de altura.

Múltiples estelas en un área de alto tráfico aéreo.

Foto de satélite de Nova Scotia con numerosas estelas de jets volando entre el este Eastern Seaboard y Europa.

Los trazos o estelas de avión son áreas de condensación por detrás de los escapes de las turbinas de los jets (a veces llamados estelas de vapor), formando cirros artificiales. También se generan en los vórtices de las alas de los jets, que precipitan una corriente de cristales de hielo en atmósfera húmeda y fría. A contrario de su apariencia, no ocasionan polución.

Creación de estelas de avión

Las estelas son creadas de dos maneras:

• 1. los escapes del jet incrementan la cantidad de humedad en esa atmósfera, provocando que su contenido de agua llegue al punto de rocío o de saturación. Así se causa la condensación del vapor del combustible queroseno combustionado, y se forma el trazo.

Los combustibles de aviación como la gasolina para motores a pistón, o parafínicos/queroseno para motores jet, consisten en hidrocarburos. Cuando arden, el carbono se combina con el oxígeno formando dióxido de carbono; el hidrógeno se combina con el oxígeno formando agua, que escapa como vapor de los escapes. Por cada litro de combustible quemado (oxidado), se produce un litro de agua, agregado al agua condensada presente (de la humedad del aire) en el combustible. En altas altitudes, este vapor se encuentra con un ambiente frío, (a mayor altitud, menor temperatura) bajando la temperatura del vapor hasta su condensación en pequeñas gotas de agua y/o sublimando en hielo. Las múltiples gotas y/o los cristales de hielo forman los trazos o estelas. Como la temperatura para que el vapor pase al estado líquido o sólido varía con el tiempo y la distancia, el vapor necesario para condensar en áreas del avión puede formarse de alguna manera en la aeronave.

La mayoría del contenido nuboso viene del agua atrapada en el aire circundante. En altas altitudes, vapor de agua superenfriado requiere un arranque para lograr la desublimación. Las partículas de escape de los escapes de las turbinas actúan como este arrancador, causando que el vapor atrapado rápidamente pase a cristales de hielo. El hielo solo se forma si el aire externo alrededor de la aeronave es por lo menos de -57 °C.

• 2. Las alas del aeroplano causan una caída en la presión del aire en la vecindad del ala (esto explica en parte como consigue volar un objeto más pesado que el aire). Esta caída de presión brinda una disminución de la temperatura, causando que se condense agua del aire y forme estelas, pero solo a altas altitudes. A más bajas altitudes, este fenómeno se conoce como ectoplasma. El ectoplasma es más común de ver en momentos de empujes de alta energía de los motores, como por ejemplo en combate, o en jets de líneas durante el despegue y el aterrizaje, en lugares de muy baja presión, en las alas, y frecuentemente en turbo-fan.

Los escapes de estelas se hacen más estables y durables en alta altitud.

Estelas y el clima

Las estelas, pueden afectar la formación de nubes, como una forzante radiativo. Varios estudios han encontrado que las estelas atrapan radiación de larga longitud emitida por la Tierra y la atmósfera (forzante radiativa positiva) a una mayor tasa que la entrante radiación solar (forzante radiativa negativa). Así, la producción de estelas es otra fuente más de calentamiento.^[1] El efecto varía diariamente y anualmente, y el tamaño de tales forzantes no está bien conocido: globalmente (para condiciones de tráfico aéreo de 1992), el rango de valores va de 3,5 mW/m² a 17 mW/m². Otros estudios han determinado que los vuelos nocturnos son responsables de efecto calentamiento: mientras que contribuyen con apenas el 25 % de día, de noche contribuyen con el 60 al 80 % de forzantes radiativos. Similarmente, los vuelos invernales solo representan el 22 % del tráfico anual aéreo, pero contribuye con el 50 % del forzante radiativo anual promedio.^[2] -->

Impacto climático del 11 de septiembre de 2001

Se ha hipotetizado que en una región como EEUU con tan alto tráfico aéreo, las estelas afectan el tiempo, reducen el calor solar durante el día y la radiación de calor durante la noche por el incremento del albedo. La suspensión de los vuelos por tres días en EEUU. después del 11 S dio una oportunidad de probar esta hipótesis. Las mediciones mostraron que sin estelas, el rango de Tº diurnas (diferencia de las Tº del día y de la noche) fue de 1 °C más alto que inmediatamente antes;^[3] Se ha sugerido que esto se deba al inusualmente tiempo limpio en el periodo.^[4]

Referencias

1. ↑ Ponater et al., GRL, 32 (10): L10706 2005
2. ↑ Stuber, Nicola; Piers Forster, Gaby Rädel, Keith Shine (15 de junio de 2006). «The importance of the diurnal and annual cycle of air traffic for contrail radiative forcing». Nature 441:  pp. 864-867. doi:10.1038/nature04877. 
3. ↑ Travis et al., J. Climate, 17, 1123-1134, 2004
4. ↑ Kalkstein and Balling Jr., Climate Research, 26, 1-4, 2004

• Ponater et al., GRL, 32 (10): L10706 2005
• Stuber, Nicola, Piers Forster, Gaby Rädel, Keith Shine (15 de junio de 2006). "Importancia de los ciclos atmosféricos diurnos anuales en las fuerzas radativas de las estelas". Nature 441: 864-867. DOI:10.1038/nature04877.
• Travis et al., J. Clima, 17, 1123-1134, 2004
• Kalkstein and Balling Jr., Investigación de Clima, 26, 1-4, 2004

Véase también:

• Aviación y cambio climático
• Cambio climático
• List of environment topics
• Chemtrail
• Snowbow
• Vorticidad

Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Trazo de aviónCommons.
• Resúmenes de Arts. en Nature con investigación sobre cambios de temperatura por estelas
• Nubes de estelas pueden calentar el clima de EEUU
• Imagen: jet produciendo estelas
• Imágenes fascinantes de estelas sobr EEUU
• Efectos de las estelas en la astronomía desde Tierra
• Simulador de estelas (aplicación Java) — interactivamente mostrando como la temperatura y la humedad del aire alrededor de las estelas afectan su formación y características
• Trazos: qué dejan son malas noticias, Art. de Nick Onkow, 4 de marzo de 2006
• Vuelos nocturnos dejan mayores estelas que magnifican el calentamiento global
• Imagenes de contrails a nivel del suelo