Spaliny z turbinowych silnik\u00f3w odrzutowych mo\u017cna podzieli\u0107 na trzy zasadnicze grupy:
\n>> naturalne produkty spalania paliw: CO2, H2O i NOx;
\n>> produkty nieefektywnego spalania: CO, HC (nie spalone w\u0119glowodory) i sadza;
\n>> emisje zwi\u0105zane z jako\u015bci\u0105 paliwa: siarczki i cz\u0105steczki pozosta\u0142o\u015bci, takie jak metale.<\/p>\n
W nowoczesnych silnikach lotniczych spalenie 1 kilograma nafty w 3,4 kg tlenu powoduje powstanie nast\u0119puj\u0105cych ilo\u015bci sk\u0142adnik\u00f3w spalin:
\n>> 3,16 kg dwutlenku w\u0119gla (CO2);
\n>> 1,29 kg wody (H2O);
\n>> poni\u017cej 0,6 g tlenku w\u0119gla (CO);
\n>> poni\u017cej 15 g tlenk\u00f3w azotu (NOx);
\n>> poni\u017cej 0,8 g dwutlenku siarki (SO2);
\n>> poni\u017cej 0,01 g nie spalonych w\u0119glowodor\u00f3w (CHx);
\n>> 0,01-0,03 g sadzy (C).<\/p>\n
Z powy\u017cszej analizy wynika, \u017ce 99% masy spalin stanowi\u0105 dwutlenek w\u0119gla i para wodna. Te w\u0142a\u015bnie produkty spalania, wchodz\u0105c w reakcj\u0119 z zimnym i wilgotnym powietrzem, mog\u0105 przyczynia\u0107 si\u0119 do powstawania smug kondensacyjnych. Warunkiem jest odpowiedni pu\u0142ap przelotu samolotu i dogodne warunki fizyczne.<\/p>\n
Powstawanie smugi uzale\u017cnione jest od temperatury i wilgotno\u015bci masy powietrza otaczaj\u0105cej samolot. Podczas izobarycznego mieszania si\u0119 gor\u0105cych gaz\u00f3w wydechowych z otaczaj\u0105cym je ch\u0142odnym i wilgotnym powietrzem, dochodzi do och\u0142odzenia spalin zawieraj\u0105cych par\u0119 wodn\u0105. Je\u017celi temperatura mieszaniny obni\u017cy si\u0119 do temperatury punktu rosy (stan nasycenia) lub spadnie poni\u017cej tej temperatury, w\u00f3wczas dochodzi do przesycenia. Nadmiar pary wodnej kondensuje si\u0119 na j\u0105drach kondensacji lub krystalizacji powoduj\u0105c powstanie kropelek wody lub kryszta\u0142k\u00f3w lodu. Je\u017celi w trakcie mieszania dostarczane s\u0105 na bie\u017c\u0105co kolejne porcje pary wodnej, przesycenie utrzymuje si\u0119 i dochodzi do dalszego wzrostu, a tak\u017ce tworzenia si\u0119 nowych kropelek wody lub kryszta\u0142k\u00f3w lodu. Z kolei je\u015bli otaczaj\u0105ce samolot powietrze nie zawiera du\u017cej ilo\u015bci pary wodnej, czyli jest suchsze, to w\u00f3wczas mieszanina staje si\u0119 nienasycona (temperatura mieszaniny nie osi\u0105ga temperatury punktu rosy), a istniej\u0105ce w niej kropelki pary wodnej i kryszta\u0142ki lodu wyparowuj\u0105. Prowadzi to do zaniku smugi kondensacyjnej.<\/p>\n
Smugi kondensacyjne powstaj\u0105 w g\u00f3rnej cz\u0119\u015bci troposfery i dolnej stratosferze, w warstwie od 7 do 15 km. Grubo\u015b\u0107 smugi waha si\u0119 w granicach od 1,5 do 2 km. Wyr\u00f3\u017cniamy smugi kondensacyjne stabilne i niestabilne. Stabilne utrzymuj\u0105 si\u0119 przez d\u0142u\u017cszy czas i cz\u0119sto przekszta\u0142caj\u0105 si\u0119 w szeroki pas chmur pierzastych. D\u0142ugo\u015b\u0107 takiego pasa mo\u017ce si\u0119ga\u0107 kilku kilometr\u00f3w. Wed\u0142ug WMO (\u015awiatowej Organizacji Meteorologicznej) smuga kondensacyjna utrzymuj\u0105ca si\u0119 d\u0142u\u017cej ni\u017c 10 minut mo\u017ce by\u0107 nazywana Cirrus homogenitus. Je\u017celi na danym obszarze powstaje smuga, kt\u00f3ra utrzymuje si\u0119 do\u015b\u0107 d\u0142ugo, a do tego wyst\u0119puj\u0105 wiatry powoduj\u0105ce rozprzestrzenianie si\u0119 smugi na wi\u0119kszy obszar nieba, w\u00f3wczas dochodzi do powstania chmur Cirrus homomutatus, Cirrocumulus homomutatus i Cirrostratus homomutatus. Typow\u0105 sytuacj\u0105 synoptyczn\u0105, sprzyjaj\u0105c\u0105 powstawaniu stabilnej smugi kondensacyjnej, s\u0105 warunki na skraju g\u00f3rnych uk\u0142ad\u00f3w ci\u015bnienia, w kt\u00f3rych zaznacza\u0107 si\u0119 b\u0119dzie ciep\u0142y front atmosferyczny (musi wyst\u0105pi\u0107 tutaj wznoszenie si\u0119 ciep\u0142ego i wilgotnego powietrza).<\/p>\n
Niestabilne smugi kondensacyjne s\u0105 kr\u00f3tkotrwa\u0142e, a grubo\u015b\u0107 warstwy, w kt\u00f3rej powstaj\u0105 jest zazwyczaj cie\u0144sza. Warunki synoptyczne, kt\u00f3re sprzyjaj\u0105 powstawania tego rodzaju smug to tylne cz\u0119\u015bci wype\u0142niaj\u0105cych si\u0119 cyklon\u00f3w i s\u0142abogradientowe pola ci\u015bnienia z rozwini\u0119tymi procesami konwekcyjnymi. W centralnych cz\u0119\u015bciach antycyklon\u00f3w g\u00f3rnych smug kondensacyjnych nie obserwujemy.<\/p>\n
Widoczno\u015b\u0107 smugi kondensacyjnej zawdzi\u0119czamy zjawisku rozproszenia \u015bwiat\u0142a. Poniewa\u017c rozmiary kropelek wody oraz kryszta\u0142k\u00f3w s\u0105 o wiele wi\u0119ksze od rozmiar\u00f3w d\u0142ugo\u015bci fali elektromagnetycznej w zakresie widma widzialnego (i to oko\u0142o pi\u0119\u0107dziesi\u0119ciokrotnie), to cz\u0105stki smugi rozpraszaj\u0105 fale \u015bwiat\u0142a ka\u017cdej d\u0142ugo\u015bci. Dzi\u0119ki temu smuga kondensacyjna przybiera l\u015bni\u0105co bia\u0142\u0105 barw\u0119. Obserwuj\u0105c smug\u0119 z boku, mo\u017cemy spostrzec wisz\u0105ce obrz\u0119ki, kt\u00f3re kszta\u0142tem przypominaj\u0105 odwr\u00f3cone grzyby, podobne do chmur towarzysz\u0105cych typu mamma. Na smugach kondensacyjnych mo\u017cna r\u00f3wnie\u017c czasami obserwowa\u0107 zjawisko halo o wyj\u0105tkowo czystych barwach. Wyja\u015bnienia wymaga r\u00f3wnie\u017c charakterystyczna przerwa, jak\u0105 obserwuje si\u0119 mi\u0119dzy smug\u0105 i samolotem \u2013 powstaje ona, poniewa\u017c od chwili wyrzutu z silnika gor\u0105cych, bogatych w par\u0119 wodn\u0105 gaz\u00f3w do momentu utworzenia si\u0119 kropelek lub kryszta\u0142k\u00f3w lodu up\u0142ywa troch\u0119 czasu. <\/p>\n
I wreszcie za mit nale\u017cy uzna\u0107 wszystkie teorie spiskowe dotycz\u0105ce jakichkolwiek negatywnych skutk\u00f3w smug kondensacyjnych. Wszelkie badania wskazuj\u0105, \u017ce smugi nie s\u0105 niebezpieczne dla ludzi.<\/p>\n