كيف تتشكل النفاثة
تطلق محركات الطائرات انبعاثات مختلفة، بما في ذلك بخار الماء، وثاني أكسيد الكربون (CO2)، وآثار أكاسيد النيتروجين (NOx)، والهيدروكربونات، وأول أكسيد الكربون، ومركبات الكبريت، وكذلك السخام والجزيئات المعدنية. ومن بين هذه الانبعاثات، يعد بخار الماء العنصر المهم الوحيد في تكوين الدخان.
يتطلب تكوين نفاثات زائدة واسعة النطاق خلف الطائرة أثناء الطيران ظروفًا محددة لدرجة الحرارة والرطوبة تسمح بتكثيف بخار الماء المنبعث من المحركات. في حين أن غازات الكبريت يمكن أن تساعد في هذه العملية من خلال تشجيع تكوين جسيمات صغيرة تعمل كنواة تكثيف، إلا أنه بشكل عام يوجد ما يكفي من الجزيئات في الغلاف الجوي للقيام بهذه الوظيفة. لا تؤثر الغازات والجسيمات الأخرى المنبعثة من محركات الطائرات على تطور النفاثة.
عندما تتفاعل الغازات الصادرة عن الطائرة مع الهواء المحيط، فإنها تخضع لعملية تبريد سريعة. إذا كانت الرطوبة الجوية كافية ليصل الخليط إلى درجة التشبع، فسيحدث تكثيف لبخار الماء. درجة الرطوبة في الخليط، والتي تحدد ما إذا كان سيتم الوصول إلى التشبع أم لا تتأثر بدرجة حرارة ورطوبة الهواء المحيطبالإضافة إلى كمية بخار الماء ودرجة حرارة الانبعاثات الصادرة عن الطائرة.
فئات كونترايل
يتأثر تطور النفاثة، بمجرد تشكلها، بالظروف الجوية. وبالتالي، يمكن ملاحظة الأنواع الثلاثة من النفاثات الموضحة في الملصق.
النفاثة العابرة هي الخطوط البيضاء القصيرة التي تظهر خلف الطائرة، والتي تختفي تقريبًا بنفس سرعة تحرك الطائرة نفسها. تنشأ هذه التكوينات في ظروف يكون فيها بخار الماء في الغلاف الجوي في حده الأدنى، مما يتسبب في عودة جزيئات الجليد التي تشكل مسار التكثيف بسرعة إلى شكلها الغازي.
النفاثات المستمرة التي هي خطوط بيضاء متطاولة غير ممتدة تبقى في الغلاف الجوي بعد مرور الطائرة بالمنطقة دون أن يتغير حجمها. تنشأ هذه الظواهر عندما تكون مستويات الرطوبة الجوية مرتفعة، مما يمنع مسار التكثيف من التبدد، ويمكن أن يستمر لعدة ساعات.
تظهر النفاثات المستمرة والمنتشرة كخطوط تزداد سمكها وعرضها وعدم انتظامها مع توسع السحابة. وتنشأ هذه الظاهرة عندما تقترب الرطوبة الجوية من عتبة التكثيف، مما يسهل تكثيف بخار الماء على جزيئات الجليد الموجودة في مسار التكثيف. بجانب، إذا كان هناك عدم استقرار واضطراب في الغلاف الجوي، فإن النفاثات تتخذ شكلًا غير منتظم. يمكن أن تتأثر هذه النفاثات بحركة الرياح.
هل من الممكن عمل تنبؤات؟
يعود أول ذكر للنفاثات إلى نهاية الحرب العالمية الأولى، وهي الفترة التي بدأت فيها الطائرات العمل على ارتفاعات مناسبة لتشكيلها. قبل بداية الحرب العالمية الثانية، لم تكن هذه الظواهر تعتبر أكثر من مجرد فضول. لكن، خلال الصراع، جذبت النفاثات اهتمامًا كبيرًا نظرًا لقدرتها على الكشف عن وجود الطائرات. ونتيجة لذلك، بدأت عدة دول أبحاثًا تركز على فهم الأسباب والظروف التي أدت إلى تكوينها.
هل يجب أن يكون تأثير نفاثات الطائرة مثيرًا للقلق؟
بالإضافة إلى أهميتها الاستراتيجية للطيران العسكري، أصبحت النفاثات المستمرة ذات أهمية متزايدة في مجال التنبؤ، وخاصة فيما يتعلق بالتنبؤات المناخية طويلة المدى. قدر بحث علمي أجري عام 1998 أن الغطاء السحابي ينتج عن تمثل نفاثات الطائرات التي صنعها الإنسان 0,1% من سطح الأرض، دون الأخذ في الاعتبار السحب المعلاقية التي تنشأ من النفاثات الأطول أمدا. علاوة على ذلك، تشير التوقعات إلى أن توسع الحركة الجوية، إلى جانب التقدم في تكنولوجيا المحركات، من المرجح أن يؤدي إلى رفع هذه النسبة.
إذا كان لديك فضول بشأن ظاهرة النفاثات التي تتقاطع وتظهر أحيانًا وكأنها تخلق نمطًا شبكيًا في السماء، فقم بإلقاء نظرة على خريطة ENAIRE للممرات الهوائية في المجال الجوي العلوي وستعرف السبب وراء ذلك.
يشير تقرير اللجنة الدولية للتغيرات المناخية لعام 1999 حول التأثيرات الجوية للطيران، والذي يمكن الوصول إليه هنا، إلى أن الأبحاث حددت وجود علاقة بين زيادة وتيرة انبعاثات الطائرات من ناحية وزيادة الغطاء السحابي الرقيق. تغطي السحب الرقيقة عادةً حوالي 30% من سطح الأرض.. من المرجح أن تساهم الزيادة في الغطاء الحمضي في زيادة درجات حرارة السطح العالمية. وبالتالي، فإن التأثير المحتمل للنفاثات على تصاعد درجات الحرارة العالمية هو مسألة مثيرة للقلق.
على العكس من ذلك، يقيم هذا التقرير أيضًا أن الانبعاثات الصادرة عن المحركات مرتبطة تساهم الحركة الجوية بنسبة 3,5% من إجمالي تأثير الأنشطة البشرية على تغير المناخ. لمزيد من التفاصيل حول كيفية تشكل خطوط الدخان على الطائرات، يمكنك الاطلاع على قسمنا المخصص لذلك كيف تتشكل مسارات التكثيف على الطائرات.