在天氣晴朗的日子,抬頭仰望蔚藍(lán)的天空,有時(shí)會(huì)看到天空中排布著一道甚至幾道長(zhǎng)長(zhǎng)的“白色煙霧”的痕跡,往往要過(guò)很長(zhǎng)一段時(shí)間才會(huì)消散。這其實(shí)是飛機(jī)飛過(guò)時(shí)在大氣中留下的一種特殊痕跡一一凝結(jié)尾跡。
F-15和米格-29戰(zhàn)機(jī)的尾跡
飛機(jī)在飛行過(guò)程中消耗燃料,發(fā)動(dòng)機(jī)排出高溫廢氣,這些廢氣里既含有二氧化碳等溫室氣體,也含有一定的水蒸氣。這是因?yàn)楹娇彰河椭饕娜紵镔|(zhì)是各種不同餾分烴類化合物的混合物,而烴類主要是由碳原子和氫原子組成,在與氧氣發(fā)生反應(yīng)、并在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中燃燒后,產(chǎn)生的物質(zhì)中就會(huì)有水。
剛剛從飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中排出的水蒸氣,溫度是很高的。而此時(shí)飛機(jī)正飛行在數(shù)千米以上的高空,處于低溫環(huán)境。我們學(xué)過(guò)中學(xué)物理的都知道,空氣中水分含量多少與溫度直接相關(guān),溫度越高,空氣中容納水分含量的能力就越強(qiáng);空氣溫度越低,容納水分的飽和度就越低。因此,當(dāng)飛機(jī)尾氣中的高溫水蒸氣進(jìn)入高空低溫環(huán)境,水蒸氣就會(huì)因?yàn)榭諝庵兴窟^(guò)飽和而大量變成液滴微粒,當(dāng)該高度空氣的溫度低于零度時(shí),液滴微粒又會(huì)在短時(shí)間內(nèi)凝結(jié)成水滴甚至冰晶,從而產(chǎn)生凝結(jié)尾跡。
民航客機(jī)拖著長(zhǎng)長(zhǎng)的尾跡
凝結(jié)尾跡經(jīng)陽(yáng)光照射后,會(huì)發(fā)生復(fù)雜的散射反射,映入人們眼簾的,就是漂亮的白色尾跡。凝結(jié)尾跡一般在較高的大氣中形成,在某些情況下,它們可以持續(xù)存在數(shù)小時(shí),有時(shí)還會(huì)促進(jìn)卷云的形成。
此外,除了飛機(jī)尾部,飛機(jī)的機(jī)翼處有時(shí)候也會(huì)拉出類似的尾跡。這是因?yàn)轱w行中的機(jī)翼附近氣壓降低,這與溫度降低一樣也會(huì)導(dǎo)致空氣中的水分因過(guò)飽和而凝結(jié)成液滴,形成凝結(jié)尾跡。
有時(shí),飛機(jī)尾部的“煙霧”也可以是人造的。比如在很多航展上的航空特技飛行表演中,表演機(jī)會(huì)專門加裝特殊設(shè)備,在飛行中產(chǎn)生彩色的煙霧,這叫“拉煙”,再配合上飛機(jī)精彩的特技飛行動(dòng)作,相當(dāng)賞心悅目。(兵工科技)
航展飛行表演中“拉煙”的表演機(jī)隊(duì)(本報(bào)記者 攝)
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