Tại sao lại có vệt khói máy bay?

Câu trả lời: Có những thứ được tạo ra bởi khí thải và những thứ được tạo ra bởi vòng xoáy xung quanh cánh quạt.
Mây trắng dài và mỏng còn lại sau khi máy bay bay đi. Đây không phải là khói thải ra từ động cơ, mà là một loại "mây" được tạo thành từ nước và băng. Vậy nó được tạo ra như thế nào?
Có hai loại vệt khói máy bay chính. Loại thứ nhất được tạo ra bởi khí thải (khí xả) của động cơ, thường xuất hiện phía sau máy bay đang bay ngang. Nguyên lý của nó giống như hơi thở trắng vào những ngày lạnh giá của mùa đông. 1)。
Nhiên liệu máy bay được làm từ xăng, dầu hỏa, v.v., thành phần chính là hydrocacbon. Khi đốt cháy, carbon sẽ biến thành carbon dioxide, hydro sẽ biến thành nước. Tuy nhiên, do nhiệt độ khí thải cao từ 300 đến 600℃, nước sẽ bay hơi vào không khí dưới dạng hơi nước.
Mặt khác, máy bay thường bay ở độ cao khoảng 10.000 m (10 km) so với mặt đất, và nhiệt độ xung quanh là dưới -40°C. Nhiệt độ càng thấp thì lượng hơi nước mà không khí có thể chứa (lượng hơi nước bão hòa) càng ít, do đó khi khí thải chứa hơi nước được thải ra từ động cơ máy bay, không khí xung quanh khí thải sẽ nhanh chóng đạt đến lượng hơi nước bão hòa. Do đó, hơi nước trong khí thải sẽ biến thành nước và băng, và cuối cùng tạo thành mây (bài viết liên quan "Mây được hình thành từ đâu và như thế nào?").
Số lượng vệt mây máy bay có thể là 2, 3 hoặc 4. Số lượng này thường tương ứng với số lượng động cơ của máy bay, vì vậy có thể thú vị khi suy đoán loại máy bay dựa trên số lượng vệt mây. Tuy nhiên, đôi khi 4 vệt mây máy bay có thể xuất hiện thành hai cặp.
Thế nhưng, còn có một loại vệt máy bay khác. Đó là vệt được tạo ra bởi các vòng xoáy hình thành ở đầu cánh máy bay, có thể xuất hiện khi máy bay thực hiện các động tác quay vòng gấp.
Khi nhìn vào mặt cắt của cánh máy bay, phần trên có hình dạng tròn, khi máy bay tiến về phía trước, luồng không khí đi qua phần trên sẽ tăng tốc, do đó áp suất trên cánh máy bay sẽ giảm. Khi đó, lực hướng lên (lực nâng) sẽ được tạo ra trên cánh máy bay 2). Ngoài ra, ở đầu cánh, sự chênh lệch áp suất giữa phần trên và phần dưới cánh tạo ra một vòng xoáy từ dưới lên trên. Ở trung tâm của vòng xoáy này, áp suất giảm và không khí nở ra, dẫn đến nhiệt độ giảm. Kết quả là, không khí trong vòng xoáy đạt đến độ bão hòa hơi nước và tạo thành mây.
Bạn có từng nghe nói rằng "khi vệt mây máy bay kéo dài thì dễ mưa" không? Đây là một trong những "quan điểm dự báo thời tiết" dựa trên các hiện tượng tự nhiên quen thuộc để dự báo sự thay đổi của thời tiết. Để tạo ra vệt mây máy bay, nhiệt độ phải thấp và độ ẩm phải cao. Nếu vệt mây máy bay không biến mất và tồn tại lâu, điều đó có nghĩa là các điều kiện này đã được đáp ứng. Khi áp thấp đang đến gần, không khí trên cao thường bắt đầu trở nên ẩm ướt, do đó, vệt mây máy bay không biến mất có thể được coi là dấu hiệu của mưa sắp đến. 3)。
Tài liệu tham khảo
1) "ANA Trivia Vol.25: Những vệt khói máy bay vẽ trên bầu trời được tạo thành từ gì?" "ANA Travel & Life":
https://www.ana.co.jp/travelandlife/trivia/vol25/l
2) Hiroyuki Uchida. "Câu chuyện về vòng xoáy" "Báo cáo kỹ thuật IHI". 2011. Vol. 51 No. 3: https://www.ihi.co.jp/var/ezwebin_site/storage/original/application/c7eb5b93cedfa605f2ef33119e3bd38d.pdf
3) "Tại sao lại hình thành vệt mây máy bay? Mối quan hệ với thời tiết là gì?" "Weather News": https://weathernews.jp/s/topics/202004/220135/
Giám sát: Mitsuharu Oyama

Sinh năm 1957 tại Tokyo. Tốt nghiệp thạc sĩ tại Đại học Công nghệ Tokyo. Từng là giáo viên vật lý tại trường trung học, giám đốc giáo dục tại Ủy ban Giáo dục tỉnh Chiba, hiệu trưởng trường trung học Chosei tỉnh Chiba, hiện là giáo sư tại Khoa Sư phạm Đại học Shumei, phụ trách giảng dạy và thực hành về phương pháp giảng dạy "nghiên cứu toán học và khoa học" và "giờ học tổng hợp". Ông cũng thường xuyên xuất hiện trong các chương trình thí nghiệm khoa học trên truyền hình và các lớp học thí nghiệm khoa học. Ông là cố vấn dự án của Bảo tàng Khoa học Chiba, giám đốc điều hành của Hiệp hội Giáo dục Vật lý Nhật Bản, thành viên của Hiệp hội Giáo dục Khoa học Nhật Bản và Hiệp hội Giáo dục Khoa học Tự nhiên Nhật Bản, thành viên ban biên tập tạp chí "Giáo dục Khoa học Tự nhiên" hàng tháng.









