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Avión Contrails
HAY pocos antídotos más agradables contra el estrés que tumbarse sobre la hierba caliente y ver pasar las nubes. Cuando somos niños, nos encanta encontrar los contornos de los animales y los castillos en sus formas onduladas. Como adultos, hay algo tranquilizador y reconfortante en esos mechones blancos que pasan lentamente. Las nubes son hermosas. Las nubes son inocentes.
Con una excepción. Las manchas de nubes que cruzan el cielo tras los aviones pueden parecer demasiado tenues como para causar algún daño. Pero ahora sabemos que estas estelas de condensación, o estelas de condensación, contribuyen enormemente al calentamiento global al atrapar el calor como una chaqueta de plumas. “Son una de las pocas manifestaciones de los agentes del cambio climático provocados por el hombre que se pueden observar realmente”, afirma David Lee, científico atmosférico de la Universidad Metropolitana de Manchester (Reino Unido). A medida que se acumulan las pruebas que demuestran lo dañinas que son las estelas de condensación, algunos ingenieros están buscando una solución audaz: eliminarlas por completo del cielo.
Las estelas de condensación se crean cuando el agua se condensa y forma cristales de hielo alrededor de las diminutas partículas de hollín de los tubos de escape de los aviones. Sin embargo, no hay ninguna razón fundamental para que esto ocurra. Décadas de experimentos con aviones espía, motores alternativos y, más recientemente, con inteligencia artificial han demostrado que es posible impedir su formación. No será fácil: limpiar la atmósfera de estelas de condensación puede requerir nada menos que una reimaginación total del tráfico en nuestros cielos.
Contrails de alta presión
Las estelas de vapor o contrails (/ˈkɒntreɪlz/; abreviatura de “condensation trails”) son nubes en forma de línea producidas por los gases de escape de los motores de las aeronaves o por cambios en la presión atmosférica, normalmente a altitudes de crucero de las aeronaves de varios kilómetros por encima de la superficie terrestre. Las estelas de vapor se componen principalmente de agua, en forma de cristales de hielo. La combinación de vapor de agua en los gases de escape de los motores de las aeronaves y las bajas temperaturas ambientales que existen a gran altura permiten la formación de las estelas. Las impurezas en el escape del motor procedentes del combustible, incluidos los compuestos de azufre (0,05% en peso en el combustible de los aviones) proporcionan algunas de las partículas que pueden servir como lugares de nucleación para el crecimiento de las gotas de agua en el escape. Si se forman gotas de agua, éstas pueden congelarse para formar partículas de hielo que componen una estela de condensación[1]. Su formación también puede ser provocada por cambios en la presión del aire en los vórtices de las puntas de las alas o en el aire de toda la superficie de las alas[2]. Las estelas de condensación, y otras nubes resultantes directamente de la actividad humana, se denominan colectivamente homogenitus[3].
Por qué algunos aviones dejan huellas y otros no
Averiguar las causas de las estelas de condensación no se convirtió en una gran preocupación hasta la Segunda Guerra Mundial, cuando las estelas de condensación se consideraron por primera vez un problema. “Hacen visibles a los aviones, se puede ver el rastro de un avión en vuelo”, dice Schumann. “Así que durante la Segunda Guerra Mundial, los militares trataron de evitar las estelas de condensación porque querían evitar la visibilidad de sus aviones”.
Sin embargo, las primeras explicaciones correctas de cómo se formaban se obtuvieron a principios de los años 40 y 50, con lo que ahora se conoce como el criterio Schmidt-Appleman, que mostraba que las condiciones del umbral dependían de la presión ambiental, la humedad y la proporción de agua y calor liberada por el avión.
En pocas palabras, las estelas de condensación son las nubes de partículas de hielo en forma de línea que se forman en la estela de los aviones. Pueden tener una longitud de entre 100 m y varios kilómetros.
Para que se formen se necesitan tres cosas: vapor de agua, aire frío y partículas en las que pueda condensarse el vapor de agua. Los aviones producen vapor de agua cuando el hidrógeno de su combustible reacciona con el oxígeno del aire. En condiciones de frío (normalmente por debajo de los -40C (-40F)) puede condensarse, normalmente en las partículas de hollín que también emiten los motores de los aviones, hasta formar una niebla de gotas, que luego se congelan para formar partículas de hielo. El proceso se asemeja al aliento congelado en un día frío de invierno, dice Schumann.
Franja blanca detrás del avión
Los aviones dejan estelas blancas, o contrails, en sus estelas por la misma razón por la que a veces se puede ver el aliento. Los gases de escape calientes y húmedos de los motores de los aviones se mezclan con la atmósfera, que a gran altura tiene una presión de vapor y una temperatura mucho más bajas que los gases de escape. El vapor de agua contenido en los gases de escape de los reactores se condensa y puede congelarse, y este proceso de mezcla forma una nube muy similar a la que forma su aliento caliente en un día frío.
Los gases de escape de los reactores contienen dióxido de carbono, óxidos de azufre y nitrógeno, combustible no quemado, hollín y partículas metálicas, así como vapor de agua. El hollín proporciona lugares de condensación para el vapor de agua. Cualquier partícula presente en el aire proporciona lugares adicionales.
Dependiendo de la altitud del avión y de la temperatura y humedad de la atmósfera, las estelas de condensación pueden variar en cuanto a su grosor, extensión y duración. La naturaleza y la persistencia de las estelas de condensación pueden utilizarse para predecir el tiempo. Una estela delgada y de corta duración indica aire de baja humedad a gran altura, un signo de buen tiempo, mientras que una estela gruesa y de larga duración refleja aire húmedo a gran altura y puede ser un indicador temprano de una tormenta.
