راز خط سفیدی که هواپیماها در آسمان می‌کشند

در چند یادداشت قبل در مورد عملکرد موتورهای جت صحبت کردیم. اغلب هواپیماهای مسافربری از موتورهای جت به عنوان پیشران استفاده می‌کنند. این نوع موتورها برای این که بتوانند در هوای با غلظت پایین در ارتفاعات بسیار بالا کماکان اکسیژن لازم برای احتراق سوخت و تولید نیروی پیشران را داشته باشند، مجبور به بهره‌گیری از کمپرسورهای چند لایه با تیغه‌هایی برای فشرده کردن هوای محیط هستند.

در شرایط معمولی اتمسفر، با افزایش 300 متری ارتفاع از سطح زمین، فشار هوا یک پوند بر اینچ مربع و دما دو درجه سانتی‌گراد کاهش می‌یابد. این کاهش فشار بدون این که ترکیب عناصر اتمسفر را تحت تأثیر قرار دهد، تعداد مولکول‌های موجود در واحد حجم را کم می‌کند. از این رو برای پرواز در ارتفاع‌های بالا کمپرسورهای موتور جت با فشرده کردن هوای ورودی موتور، اکسیژن لازم برای سیستم احتراق موتور جت را تأمین می‌کند.

ابر زمانی تشکیل می‌شود که فاصله بین دما و نقطه شبنم به حداقل برسد. این یعنی هوای محیط به نقطه اشباع نزدیک بشود. کمپرسور یک موتور جت با فشرده کردن هوا، تمامی عناصر و مواد موجود در اتمسفر را فشرده می‌کند؛ از اکسیژن که هدف اصلی است و دیگر عناصر تا رطوبت هوا. بخار آب موجود در اتمسفر زمین می‌تواند تا چند درجه زیر صفر کاهش دما داشته باشد بدون این که میعان شود. زیرا برای این تغییر شکل نیاز به یک هسته تراکم خواهد داشت. این هسته تراکم غبار، دوده و هر چیز دیگری می‌تواند باشد.

وقتی بخار فشرده شده پس از آتش گرفتن در محفظه احتراق، بر اثر افزایش حجم با سرعت بسیار زیادی از اگزوز موتور جت بیرون می‌زند، در بدو ورود مجدد به اتمسفر با دمای بسیار پایین‌تری مواجه می‌شود. در چشم بر هم زدنی این بخار فشرده و داغ آب به صورت کریستال‌های ریز یخ در می‌آید و تشکیل لایه‌ای از ابر سیروس می‌دهد. ارتفاعی که معمولا انتظار تشکیل چنین خط ابری را داریم در حدود 5/7 تا 11 کیلومتری از سطح زمین است.

عمر این ابرها به دما و شرایط باد در آن ارتفاع بستگی دارد. اگر دما همچنان کم و سرعت باد نیز کم باشد، انتظار خواهیم داشت خط سفید ساخته شده توسط هواپیما تا چندین دقیقه پابرجا بماند. در غیر این صورت پس از گذشت چند ثانیه از عبور هواپیما، خط سفید پشت آن نیز از بین خواهد رفت.

از این به بعد می‌توانید با شمردن تعداد خطوط پشت هواپیماهای مسافربری به تعداد موتورهای آن پی ببرید و بیشتر در فصول سرد سال از تماشای تشکیل ابرهای خطی در هم تنیده در اوج آسمان لذت ببرید.

خلبان محمدتقی امیرسام