2023-11-19 06:07:17
Les rainures blanches laissées par les avions dans le ciel, également appelées traînées de condensation ou traînées défractaires, sont le résultat d’un polynôme complexe. D’une part, les nuages se forment lorsqu’une masse d’air se condense, c’est-à-dire lorsque son humidité atteint cent pour cent, et pour que cela se produise, la température doit être extrêmement basse. Les avions commerciaux volent dans la couche la plus élevée de la troposphère, où la température avoisine les -56 ºC.
Le deuxième aspect à prendre en compte concerne les moteurs. Nous savons que les avions les utilisent pour générer une force de poussée et que, ce faisant, le carburant et l’oxygène sont brûlés, générant une série de gaz de combustion (dioxyde de carbone, oxydes de soufre et d’azote, particules métalliques et suie) et de la vapeur d’eau.
La vapeur d’eau est beaucoup plus chaude que l’air ambiant, elle se condense donc et crée le sillon enneigé auquel les avions sont habitués. D’une certaine manière, ce phénomène ressemble au petit nuage qui se forme lorsque nous expirons de l’air par une matinée très froide.
La dernière composante du polynôme serait la dilatation du gaz à la sortie de l’avion, étant donné qu’à l’intérieur du moteur les molécules sont beaucoup plus comprimées.
Et à tout cela il faut ajouter que pour les voir il faut que le vent soit uniforme et pas trop intense et qu’il n’y ait pas de nuages dans les couches inférieures.
Les Anglo-Saxons appellent le sillage des avions du terme « contrail », qui est une contraction de condensation (condensation) et trail (wake).
Mais tout le monde ne laisse pas de trace
La prochaine question soulevée par ce phénomène physique est de savoir pourquoi tous les avions ne quittent pas leur sillage. Nous avons sûrement vu à plusieurs reprises deux avions censés voler à la même altitude mais un seul d’entre eux génère des traînées de condensation. Cela est essentiellement dû à l’efficacité de ses moteurs.
Le rendement d’un turboréacteur se mesure par le coefficient entre le travail effectué par le moteur et l’énergie chimique qu’il produit. Plus le moteur est efficace, plus l’altitude à laquelle il commencera à générer le sillage sera basse.
À l’heure actuelle, l’aviation utilise les moteurs les plus efficaces qui soient, de sorte que les avions dessinent des traînées de condensation à des altitudes de plus en plus basses, mais comme des avions de différentes générations coexistent encore, il est possible d’observer comment certains laissent des traînées et d’autres non.
Indicateurs météorologiques
Un aspect intéressant concernant les traînées de condensation est que leur nature et leur persistance peuvent être utilisées pour prédire les conditions météorologiques. Par exemple, un sillon mince et de courte durée traduit l’existence d’un air à faible humidité et à haute altitude, ce qui présage du beau temps ; tandis qu’une rainure épaisse et durable est le signe d’un air humide à haute altitude, ce qui peut être un indicateur précoce de tempêtes. Si, au contraire, l’avion laisse une traînée qui s’agrandit, cela peut indiquer la proximité de la pluie.
Parfois, lors de spectacles aériens, on peut constater que les traînées de condensation sont colorées. Il faut garder à l’esprit que ces types de vols sont effectués à basse altitude, afin de pouvoir en profiter, et généralement pendant les mois d’été, lorsque le temps est beau et les températures élevées. Ces « sillons polychromes » sont obtenus en mélangeant des colorants et en les libérant au moment idéal, ce ne sont donc pas de véritables traînées de condensation.
Enfin, il existe un type de traînée de condensation très frappant, celui que laissent les avions lorsqu’ils dépassent la vitesse du son : un nuage qui prend la forme d’un disque ou d’un cône. Elles sont appelées Nuages de condensation de Prandtl-Glauert et se forment à la suite d’une chute soudaine de la pression atmosphérique.
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