是誰在天空畫下的“白線”

瞿立建

云是天空中很常見的事物，給我們很多美好的想象。比如，神話傳說認為云是天上的神仙的交通工具，神仙出行的方式是騰云駕霧。

有時候，同學們抬頭仰望天空，會發(fā)現(xiàn)蔚藍的天空像是被兩道甚至多道長長的“白線”割裂了，場面很是壯觀。有時，還會看到更復雜的形狀。

天空中呈現(xiàn)這樣的云的歷史并不久遠，是有了飛機，尤其是有了噴氣式飛機之后才出現(xiàn)的。它們好像是飛機飛過的軌跡，因此被稱為航跡云。航空飛行界和航空氣象學上稱之為飛機尾跡，也就是人們俗稱的“飛機拉線”。

航跡云是如何形成的

同學們要了解航跡云是如何形成的，先要了解下云是如何形成的。大氣層的主要成分是空氣，除了空氣，還有水。我們知道水有3種狀態(tài)：氣態(tài)水即水蒸氣、液態(tài)水、固態(tài)水即冰。如果大氣層中的水蒸氣比較多（專業(yè)的說法是濕度大）、氣溫比較低，水蒸氣就會變成液態(tài)的水滴，甚至會結(jié)成冰。大氣中的水滴和冰越來越多，多到人能看見的程度，那就是云。

飛機從天上飛過，會發(fā)生什么呢？飛機發(fā)動機排出的廢氣含有大量水蒸氣，如果飛機外面的氣溫很低、濕度合適，飛機排出的水蒸氣就會與周圍冷空氣迅速混合后凝結(jié)成水滴，形成云，這就是航跡云。飛機要飛到易于水蒸氣凝結(jié)成水或冰的地方，才會形成航跡云。高度一般在7 000～11 000米，氣溫在-40℃以下，大氣濕度最好在60%左右。航跡云形成的時候，空氣溫度多在-41～-60℃。據(jù)統(tǒng)計，出現(xiàn)在這個溫度范圍內(nèi)的航跡云約占總數(shù)比例的86%。如果空中溫度高于-40℃或低于-60℃，—般很少會出現(xiàn)航跡云。

這雖然是天上發(fā)生的，但是地面上我們也可以看到類似的現(xiàn)象。細心的同學會注意到，在干冷的冬天，剛熄火停止的汽車的排氣管上會有水珠，這正是排氣管排出的廢氣里的水蒸氣冷凝而成的水珠，這也正是天上的飛機發(fā)動機排到大氣中的廢氣發(fā)生的現(xiàn)象。我們在冬天哈出的白汽也是—樣的道理。

或許愛思考的同學會、司：按上面的解釋，航跡云應該是直的，為什么還會有圓形的航跡云？

飛機能飛，必須要有升力，升力來自哪里？機翼下面的氣壓要比上面的氣壓高，機翼因此產(chǎn)生升力。氣壓低也會使大氣中的水蒸氣凝結(jié)成水，形成航跡云。但是，這樣形成的航跡云不是直線，而是旋渦形狀。為什么會是旋渦形狀？在機翼上下面間壓強差的作用下，下翼面的氣流就繞過翼尖流向上翼面，加上飛機本身在向前飛行，這樣就形成翻滾的旋渦，叫作翼尖渦流。

兩個機翼附近分別形成的旋渦形航跡云，有可能會逐漸合并在一起，形成一個圓圈，原理類似抽煙吐煙圈。這樣，就形成了圓形的航跡云。

航跡云的兩面性

航跡云是工業(yè)和自然聯(lián)合饋贈給我們的美景。航跡云除了給我們美的感受，還有—些實際的用途，比如預報天氣。如果航跡云比較細薄，很快消散，這是天氣晴好的跡象。如果航跡云非常濃重，彌久不散，可能預示著一場暴雨就要來了。

航跡云除了帶來美的一面，還帶來了不好的一面。航跡云會產(chǎn)生溫室效應，加劇全球變暖。這方面的研究面臨很大的困難，因為不可能把全球的飛機都停飛。所以，這方面要得到有說服力的研究結(jié)果，很需要智慧。

智慧的小讀者，你能不能大開腦洞，設計一個初步的研究方案，在不影響全球民航正常飛行的情況下，研究航跡云對氣候的影響呢？