الخطوط النفاثة، وهي اختصار لمسارات التكثيف، هي الخطوط البيضاء التي غالبًا ما تُرى في السماء خلف الطائرات. يحتوي الأطلس الدولي للسحب، الذي يصنف السحب، على فئة مخصصة لها فقط: السمحاق المنشأ، وهو مثال على السحب التي من صنع الإنسان.
تساهم النفاثات في تغير المناخ، مما يزيد من الاحترار الناجم عن ثاني أكسيد الكربون المنبعث من الطيران. على الرغم من أن المقدار الدقيق للاحترار الناجم عن هذه السحب الضعيفة غير مؤكد، إلا أن ما هو مفهوم الآن يشير إلى أن تقليل عدد نفاثات الهواء لديه القدرة على تقليل التأثير المناخي للرحلات الجوية.
مسارات البخار مصنوعة من بلورات الجليد. تعكس هذه الأشعة ضوء الشمس، مما يتسبب في استقبال طاقة أقل لسطح الأرض، ولكنها في الوقت نفسه تحبس بعضًا من الأشعة تحت الحمراء الصادرة من الأرض. اعتمادًا على التوازن بين هذين التأثيرين المتعارضين، صافي خسارة الطاقة أو اكتساب الطاقة، قد تسخن نفاثات النفاث الفردية أو تبرد طوال حياتها، لكن الاحترار يهيمن بمجرد حساب المتوسط على التعداد السنوي العالمي لنفاثات النفاث.
كيف يتم صنعها؟
وتتشكل مسارات البخار خلف الطائرات على ارتفاع يتراوح بين 10 و11 كيلومتراً. وهي تتشكل فقط في المناطق الباردة والرطبة بدرجة كافية من الغلاف الجوي، حيث يتكثف بخار الماء على جزيئات السخام المنبعثة من محركات الطائرات لتكوين قطرات سائلة تتجمد لتشكل بلورات ثلجية. المناطق التي تحتوي على أكبر عدد من النفاثات تقع في أوروبا وشمال المحيط الأطلسي وشرق أمريكا الشمالية. وهي نادرة في آسيا.
هناك حاجة إلى جزيئات السخام لتكوين نفاثات، ولكن حتى المحركات التي ينبعث منها عدد قليل جدًا من جزيئات السخام تولد نفاثات. تتولى الجسيمات الأخرى، التي غالبًا ما تتشكل في عمود المحرك، المهمة وتؤدي إلى تكوين نفاثات. لكن بعض مجموعات الوقود وتكنولوجيا المحرك قد لا تزال توفر طريقة لتكوين نفاثات أقل، أو على الأقل نفاثات ذات تأثير أقل على المناخ.
تعتمد خصائص المنفث في البداية على حجم وشكل وموضع محرك الطائرة الذي أنشأه، ولكن الظروف الجوية في النهاية هي الأكثر أهمية.
في الجو الجاف، يستمر النفاث لبضع دقائق فقط ويغطي مساحة سطحية صغيرة: تأثيرها المناخي لا يكاد يذكر. ولكن إذا ظل الغلاف الجوي باردًا ورطبًا بدرجة كافية، فإن العديد من نفاثات الهواء تتشكل وتنمو وتتحد معًا لتشكل حقولًا من السحب الجليدية، تسمى السحب المعلاقية.
تؤثر السمحاق النتفي على الطقس لأنها تستمر عدة ساعات ويمكن أن تغطي مناطق واسعة، وتغطي أحيانًا بلدانًا بأكملها، كما لوحظ في المملكة المتحدة وفرنسا، على سبيل المثال.
تتشكل نفاثات الطائرات في درجات الحرارة الباردة. we12e / شترستوك
يمكن أن يكون لبعض مسارات السحب الرقيقة نفس التأثير المناخي الذي تحدثه عشرات، بل مئات، الأطنان من ثاني أكسيد الكربون.
هناك تأثيران يجعلان النفاثات قوية بشكل خاص. على الرغم من أنها تتشكل في البداية من بضع مئات من الكيلوغرامات من بخار الماء وعشرات الجرامات من السخام التي تنطلق في كل دقيقة طيران، إلا أن النفاثة تكتسب كتلة بفضل الرطوبة الموجودة في الغلاف الجوي. بالإضافة إلى ذلك، تمتص بلورات الجليد الأشعة تحت الحمراء في جميع الأطوال الموجية تقريبًا، بينما يمتص ثاني أكسيد الكربون فقط في نطاقات الأطوال الموجية الضيقة.
ومع ذلك، يؤثر السمحاق المنفث بقوة على تدفق الطاقة داخل وخارج الأرض لبضع ساعات. وهذا يتناقض مع التغيرات الأضعف نسبيا التي يسببها ثاني أكسيد الكربون، والتي تستمر لعدة قرون. ولذلك، فإن الاحترار الناجم عن الرحلة سوف يهيمن عليه في البداية النفاثة، ولكن ثاني أكسيد الكربون سوف يهيمن بعد بضع سنوات من الرحلة.
إن توجيه الطائرات لتجنب الطيران في المناطق التي تتشكل فيها نفاثات الهواء يمكن أن يبطئ ظاهرة الاحتباس الحراري الناجم عن قطاع الطيران المتنامي. ولكن لا يزال هناك الكثير مما يحتاج العلماء إلى فهمه حول كيفية التنبؤ بالرحلات الجوية التي ستؤدي إلى تقليل تأثيرها المناخي بشكل أكبر باستخدام هذا النوع من التخطيط.
هناك حاجة إلى تحسين التنبؤات الجوية للرطوبة على ارتفاعات الطيران، وإحدى طرق القيام بذلك هي الحصول على قياسات رطوبة أكثر دقة ومتكررة. هذا هو الهدف من مشروع بحث الضباب، حيث أعمل مع شركة Honeywell Aerospace UK وBoeing UK لتطوير جهاز استشعار للرطوبة للكشف عن تكوين النفاثات، ومعرفة كيف يمكن دمج المستشعر في الطائرات التجارية وتقييم مدى تأثير قياسات الرطوبة بشكل أفضل على التأثير المناخي المتوقع للنفاثات.
تسعى العديد من المشاريع البحثية إلى قياس التأثير المناخي للنفاثات بشكل أفضل وإيجاد طرق لتكوين عدد أقل من النفاثات المسببة للاحتباس الحراري. تغيير الوقود أو تكنولوجيا المحرك بطيء. لكن تحسين مسارات الطيران مع التنبؤات الجوية لتجنب المناطق الباردة والرطبة في الغلاف الجوي حيث يمكن تحقيق نفاثات الهواء بسرعة أكبر.
