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飛行機雲(自然周吾)

寒いが風もない、穏やかな日曜日の9時過ぎ、リサイクルコートには、隣の家族連れチームとは逆に、黙々とサーブをする1名の男子だけ の姿があった。雲の切れ間の青い空に、時々短い、途切れた飛行機雲が流れていく・・・。(参照:飛行機雲の写真@A

先日、メンバーから、飛行機雲の出来方を聞いて、『目からうろこ』であったのを思い出した。
ずっと前から、飛行機雲は、飛行機のエンジンから出る、水蒸気が急激に冷やされて、雲になるのだ、と信じていた。

メンバーのA氏は、「いやいやそうではない。」 「実は、風のない穏やかな冷えた高層では、衝撃を受けると、その周りの大気が瞬時に 水蒸気になり、雲となるのだ」と。 確かに青く澄んだ、寒い、風のない時に、きれいな、飛行機雲が、長い間雲として、残っている。
私は、”衝撃によってできる飛行機雲”説を、すぐに納得し受け入れた。

今日も、時々、ぼんやりと、上空を見て、”衝撃によってできる飛行機雲”を眺めていた。
A氏の話を切っ掛けに、『目からうろこ』のことを書こうと思って、以下検索した。成因(参照(1))を3つ書いた分かりや易い次の項目を 引用する。

「2.排気ガス中の水蒸気によるもの」は、私が従来から信じていた、成因であり、今でも間違ってはいなかったのである・・・。

「3.排気ガス中の微粒子によるもの」の成因が、A氏から聞いた、『目からうろこ』の”衝撃によってできる飛行機雲”説に近い様 である。しかし、ちょっと違っている。ぴったりこない。もしかしたら、A氏の解説をよく理解できず、あまりにも簡略した記録ミス (言葉等が足りない)かもしれない。が、”衝撃によってできる飛行機雲”説には説得力があった。
微粒子等でない、”衝撃”が、直接の成因とする方が、私には馴染みやすい・・・。
(「1.ベイパー」の成因では、今回の様な、長く残る飛行機雲はできないというので、除外しておく。)
なお、引用(2)の『ベストアンサーに選ばれた回答 』(参照(2))が、衝撃案に近い。

もう少し、時間を掛けて、いろいろと成因を確認してみよう。

(07/01/21)
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追記: (引用)-Google 「飛行機雲 発生」で、検索した項目より2項目を掲載する。》
参照:(1)
『青い空に、高高度をとぶ旅客機の引く飛行機雲が一条。現代の都会の背景として、爽やかで、絵になる風景だ。飛行機雲は人為的 な成因によるものだけれど、雲の一種であることに違いはない。
 この飛行機雲がどうしてできるかというと、以下の三つの成因がある。

1.ベイパー
 そのひとつが、翼の端部などの局部に発生するもの。
 湿度の高い日に滑走路から離陸してゆくジェット機のフラップ付近や翼端に、ベイパーと呼ばれる白い雲(白い筋と言ったほうが いいかもしれない)が見えることがある。
 特に翼端付近は、翼の下面から上面に巻き込む向きの、大きな渦が発生している。この渦の中の空気は急激に膨張して圧力と温度 が下がるため、周囲の空気中にもともと含まれる水蒸気が凝結して、白く見えるのだ。

 この類の白い筋は、ジェット戦闘機などが急激な機動を行っているときにも良く見られる。飛行機が急激な機動を行っている時と いうのは、即ち翼が大きな揚力を発生しているときで、それに比例して翼端に発生する渦の強さも大きくなり、水蒸気が凝結しやす くなる。
 この白い筋は飛行機以外にも、例えばレーシングカーのウイングの端にも見えることがある。

 ただし、こうしてできた白い筋は翼付近の空気の急激な流れによるものなので、翼から離れると、たちどころに消えてしまう。
一般に飛行機雲と呼ばれているものとは、ちょっと違うかもしれない。

2.排気ガス中の水蒸気によるもの
 ふたつめは、エンジンの排気ガスに含まれる水蒸気が、周囲の冷たい空気に触れて冷やされ雲になるケース。
 エンジンの燃料は、ケロシン(灯油)やガソリンなどの化石燃料が使われている。これら化石燃料は、燃焼するときに水蒸気が 発生する。よく自動車のマフラーからポタポタと水滴が落ちるのを目にするが、これはエンジンの排気ガスに水蒸気が含まれてい る何よりの証拠だ。

 一方、高度1万メートルの高空は、たとえ夏でも気温がマイナス40〜50℃と、かなり低い。
 ここへ高温高圧の排気ガスが放出されると一気に冷やされ、排気ガス中の水蒸気が凝結して小さな水や氷の粒になる。それが飛 行機雲として、我々の目に見えるというわけだ。

 こうしてできた雲は、しだいに周囲の空気と交じり合い、蒸発しながら消えてゆく。やがて消えてしまう飛行機雲は、こうして 出来る。

3.排気ガス中の微粒子によるもの
 三つ目の成因は、排気ガスに含まれる煤塵や窒素酸化物(NOx)、硫黄酸化物(SOx)などの微粒子を核として水蒸気が凝結し、 雲となるケース。

 清浄な空気よりも、上記のような微粒子がある方が水蒸気は凝結しやすい。上空の空気がある程度湿っていれば、エンジンの 排気ガスが放出されると、待ってましたとばかりに排気ガスに含まれる微粒子を核として水滴や氷粒が次々に作られ、雲となる。

 こうしてできた飛行機雲はすぐに消えることは少なく、長く続く。場合によっては、その飛行機雲が次第に広がってゆくことも ある。それは上空の空気が湿っていることを示唆しており、天気が悪くなる前触れだったりする。


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 青空に一直線に引かれた飛行機雲は、とても美しい。
 しかし現代でも、その景観に見とれてばかりはいられない別の問題がある。この飛行機雲が、近年の気温上昇の原因であると いう米航空宇宙局(NASA)の調査報告があるのだ。
 この報告によると、高々度を行き交うたくさんのジェット旅客機によって作られる飛行機雲の影響により、地表の温度が10年 につき0.2〜0.3℃の割合で上昇しているのだという。[原文:Clouds Caused by Aircraft Exhaust May Warm The U.S. Climate (2004.4)]

 雲は、地表の気温に影響を与える要素のひとつだ。
 雲が地表を覆っていると、太陽からの日射を遮って地表を冷やすし、逆に、地表から宇宙へと逃げてゆく熱を吸収して地表を 暖める温室効果もある。

 飛行機雲のような大気上層の雲は、どちらかというと地表を暖める効果のほうが強いらしい。人為的な原因で作られる飛行機 雲が特定の地域・特定の高度に長時間滞留することにより、何らかの気候的な影響があっても不思議ではないのかもしれない。』

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参照:(2)ベストアンサーに選ばれた回答

『回答日時: 2006/12/21 10:53:25 回答番号: 33,612,568
飛行機が出す水分で雲ができるというのは間違いです。 この間違いは意外と多くの人に信じられています。
吐く息と同じように、だったら、 寒い地方や寒い季節では空港でも見られることになります。 冬の千歳空港は雲だらけということになる。

また、上空のマイナス何十度という低い温度が必要という説もありますが、これも正しくありません。 雲はどんなに高い温度でも、条件さえ満たせばできますから、矛盾してます。
さて、 雲ができるためには条件がいくつか必要です。
@水蒸気が十分あること。
A気温が露点より低くなって、水蒸気の一部が水蒸気として存在できなくなること。存在できなくなった水蒸気が水滴に変わる。
B水蒸気が水滴に変わるために付着するものがあること。 です。

Bの条件を多くの人が考えないために、間違った説がまことしやかに流布しているのです。
地上では何かの物に水蒸気がついて水滴になります。すなわち露です。 しかし、空気中には大小様々な物質(チリやほこり)が大量に浮遊しており、 水蒸気はこれらの浮遊物質に付着して水滴となります。すなわち、霧や雲。
これらの物質を「核」といいます。
激しい上昇気流で、地上付近からこれらの核になる物質をもたらさない限り、 上空1万m前後の高度ではこれらの浮遊塵が殆どありません。

すなわち、条件@Aは満たしているけどBが不足していて雲ができない状態になっているのです。 このような状態を過冷却といいます。
ここに、飛行機が大量の燃料排ガスをまき散らすと、それらが核となって、一斉に雲ができる、 というわけです。
過冷却の状態なら、誰かがメリケン粉のなどの微細粉末を大量にばらまいても雲になります。
実際には、飛行機雲ができないことが多いですよね。 それは、@Aの条件を満たしていないからです。
というわけで、飛行機が出す水蒸気が冷やされて雲ができるというのは間違いです。 それらの水蒸気の量くらいでは雲といえるほどのものはできません。 少しできたとしても一瞬で消えます。
冬の吐く息が白くなってすぐ消えるのと同じです。
回答した人: sakulaxxxxさん 』

以上
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