¿fenómeno atmosférico? ¿Qué causa que las estelas de condensación converjan?

Question

Este avión simplemente captó mi atención. Dos estelas de condensación parecen fluir hacia atrás, ligeramente descentradas y finalmente convergen, dando la forma general de un paralelogramo romboide muy estrecho, con una diagonal que equivale a unas cuatro veces el ancho del avión.

Por favor, explique lo que estoy viendo aquí de la manera más detallada posible.

Algunos de ustedes quizás incluso sepan a qué clase de avión puede pertenecer esto y así inferir las escalas involucradas, ¿para dar algunas pistas sobre la escala de la estela de condensación bajo investigación?

Busqué otras imágenes y, si no me equivoco, la mayoría de las estelas de condensación están ligeramente inclinadas hacia afuera. ¿Es esto por diseño o debido a la expansión y convección de los gases involucrados? ¿Alguien puede confirmarlo?

Edit:

• Observé la forma descrita de la estela de condensación, con bastante consistencia, a lo largo de distintos ángulos de ascensión y declinación.

• Nunca había oído hablar de conspiraciones relacionadas con estelas de condensación (por ejemplo, chemtrails) hasta después de escribir esta publicación. Muestra que las buenas y sólidas explicaciones para los fenómenos de estelas de condensación atmosférica son demandadas.

• Dadas las circunstancias adecuadas (grandes distancias), alguna convergencia aparente de estelas de condensación puede atribuirse únicamente a la perspectiva.

Enlaces:

• Ciencia de estelas de condensación (un recurso impresionante, al que he echado un vistazo hasta ahora)

• Galería de estelas de condensación

• Estelas de condensación - nubes (ppt)

• http://www.es.lancs.ac.uk/hazelrigg/amy/Introduction/The%20Science.htm

• http://www.epa.gov/oms/aviation.htm

• http://www-pm.larc.nasa.gov/newcontrail.html

• http://www.epa.gov/oar/oap.html

• http://www.history.com/shows.do?episodeId=464914&action=detail

• http://mynasadata.larc.nasa.gov/P4.html

Answer 1

Todos los aviones que producen sustentación tienen un vórtice de estela, porque el ala desvía el aire hacia abajo, mientras que el aire más lejano no es desviado. Esto toma la forma de un par de "vórtices en las puntas de las alas". Dado que transfieren energía al aire circundante a medida que se disipan, se expanden en radio, porque se conserva el momento. Entonces capturan los rastros de condensación de los motores, haciéndolos torcer y girar con los vórtices. Esos rastros de condensación eventualmente se evaporan, a una velocidad que depende de la humedad.

Esto muestra claramente los vórtices:
Tenga en cuenta que los vórtices son más pronunciados cuando el avión se está moviendo a una velocidad relativamente baja, como lo hace durante el despegue y el aterrizaje. (Creo que está en aproximación al aterrizaje, basado en las ruedas, los flaps, la baja inclinación del morro y la posición de la cámara.)

Por qué los rastros parecen evaporarse de fuera hacia adentro, si es que realmente lo hacen, la respuesta de Anna no es una mala suposición.

En este video, el vórtice se muestra claramente. Tenga en cuenta que el humo muestra el vórtice desde el ala derecha.

EDIT: Este video brinda una buena idea de los vórtices en las puntas de las alas, la turbulencia de estela y cómo los pilotos estudian sobre estas cosas.

Answer 2

Voy a convertirlo en una respuesta en lugar de un comentario.

Supongo que la convergencia es una ilusión óptica. Este avión está volando a un nivel donde la humedad relativa es baja. Esto significa que la estela se evapora más rápido desde afuera (la estela misma está húmeda) y finalmente lo que queda se fusiona disolviéndose, dando la impresión de convergencia.

Además, esta imagen

y esta segunda imagen

claramente muestran que hay una expansión lateral en el aire más delgado del escape más denso, lo que contribuiría a la unión de las dos pistas en tu imagen.

El estrechamiento se debe a la evaporación más rápida en el aire empobrecido de humedad en los límites exteriores.

Answer 3

El patrón de vapor que podemos ver en estas imágenes se debe a la inestabilidad de los vórtices en el borde de fuga. Aquí hay algunas imágenes que muestran la inestabilidad de estos vórtices (en francés, para ver en inglés también este JFM). Diferentes aviones tendrán diferentes vórtices en el borde de fuga, lo que resultará en diferentes patrones de vapor observables. En Wikipedia, los vórtices en el borde de fuga son conocidos como vórtices en el extremo del ala. La geometría del avión crea vórtices en el borde de fuga y este grupo de vórtices es inestable, lo que provoca el romboide en forma de paralelogramo.