Prelet lietadla často sprevádzajú dva biele pruhy na oblohe, ktoré sa raz pomalšie, inokedy rýchlejšie postupne rozplynú. Ako a prečo vznikajú? Meteorológia zaraďuje tieto pruhy k oblakom, ktoré nazývame cirrus. Pomenovanie pochádza z latinčiny a znamená prameň vlasov. Ide o veľmi jemnú závojovú oblačnosť, ktorú tvoria drobučké kryštáliky ľadu.
Foto NASA
Pohonné látky v prevažnej miere tvoria uhľovodíky. Pri horení, vďaka ktorému získavame energiu potrebnú na pohon motora, sa uhlík premieňa na oxid uhličitý a vodík sa premieňa na vodu vo forme vodných pár. Tieto zvyškové plyny sa vypúšťajú do okolitej atmosféry. Dopravné lietadlá lietajú približne 10 km nad povrchom Zeme a ako vieme, tak v najnižšej vrstve atmosféry (troposfére) teplota s výškou postupne klesá. V danej výške je teplota vzduchu hlboko pod bodom mrazu (asi -60 stupňov Celzia), preto vodné pary prakticky okamžite skondenzujú a vytvoria drobné kryštáliky ľadu (odborne tomuto procesu hovoríme desublimácia). Samy by ešte nestačili na vytvorenie viditeľných bielych pruhov. Okolitý vzduch však obsahuje schladené vodné pary, ktoré samy nesublimujú. K tomu, aby skryštalizovali na ľad, potrebujú akýsi spúšťač (zapaľovač). Pary obsiahnuté vo výfukových plynoch sú takýmto zapaľovačom, ktorý pri vhodných podmienkach (tlak, teplota) naštartuje proces desublimácie (kryštalizácie) vodných pár prítomných v atmosfére. Prevažnú väčšinu pruhov za lietadlom tvoria kryštáliky ľadu pochádzajúce z okolitej atmosféry. Na to, aby sa vyformovali, je však potrebné, aby okolitá teplota bola aspoň -57 °C, pretože inak desublimácia nenaštartuje a žiadne pruhy za lietadlom nepozorujeme. Napríklad napoludnie za slnečných letných dní nie je atmosféra často dostatočne prehriata, a preto teplota v okolí lietadla nestačí na vyformovanie pruhov. Biele pruhy za lietadlami pozorujeme až k večeru, prípadne v noci.
Pruhy za lietadlom vznikajú takisto a majú ten istý pôvod, ako keď sa nám v zime pri dýchaní parí z úst. Ich zánik súvisí s dynamikou atmosféry. Postupne sa od seba jednotlivé kryštáliky vzďaľujú, súčasne sa niektoré vyparia (sublimujú na vodné pary), až sa nakoniec pruhy stratia. Môže to trvať niekoľko minút, ale aj hodiny. Avšak najmä nad oblasťami s vysokou koncentráciou leteckej dopravy ide o pomerne ustálený typ umelej oblačnosti, ktorá sa môže vyvinúť do úplne inej formy. Niektoré analýzy ukázali, že v niektorých letecky frekventovaných oblastiach oblačnosť stúpla až o 20 %. Podľa prepočtov tieto biele pruhy zakrývajú 0,1 % zemského povrchu a do roku 2050 by to malo byť až 0,5 %. Niekoľko štúdií potvrdzuje, že táto forma oblačnosti odráža viac zemskej radiácie (odvádzajúcej teplo) ako slnečnej radiácie, čo v konečnom dôsledku znamená otepľovanie atmosféry, resp. hromadenie tepla v spodnej časti atmosféry. Tento fakt robí z bielych pruhov potenciálnych nepriateľov, pretože poukazuje na otepľovanie v dôsledku leteckej dopravy. Otázkou, ktorou sa zaoberajú vedecké tímy, je: nakoľko je táto príčina otepľovania relevantná, čiže aký je skutočný príspevok bielych pruhov k otepľovaniu. Je známe, že nočné a zimné lety prispievajú viac, ale o celkovom príspevku sú stále iba dohady, ktoré sú však predmetom intenzívneho výskumu.
Najznámejším príkladom účinku vytvárania bielych pruhov na lokálnu klímu je štúdia urobená v septembri 2001 v okolí New Yorku. Národná katastrofa, ktorá postihla USA v podobe teroristického útoku na World Trade Center, mala za následok zastavenie akejkoľvek leteckej dopravy okolo New Yorku. Jedným zo zaznamenávaných klimatických ukazovateľov je rozdiel D medzi najvyššou dennou a najnižšou nočnou teplotou počas jedného dňa. Ukázalo sa, že trojdňový priemer medzi 11. – 14. septembrom 2001 je najvyšší v porovnaní s ľubovoľnými troma dňami za ostatných 30 rokov, v ktorých letecká doprava zažívala svoj rozkvet. Vysvetlenie je takéto: oblačnosť v dôsledku bielych pruhov zadržiava teplo, čo spôsobuje, že najmä nočné teploty klesnú menej ako za normálnych okolností, čiže rozdiel D je nižší. Toto pozorovanie sa považuje za dôkaz, že biele pruhy za lietadlami citeľne ovplyvňujú lokálnu klímu a majú istý negatívny vplyv na životné prostredie v oblasti s veľkou koncentráciou leteckej dopravy.
Okrem vplyvu na lokálnu klímu majú prelety lietadiel vplyv aj na astronomické pozorovania. Astronómovia sú nútení budovať svoje hvezdárne čo najďalej od hlavných leteckých trás, pretože jemný závoj vznikajúci v dôsledku bielych pruhov za lietadlami im zakrýva a skresľuje pohľad do vesmíru. Riešením pre nich sú observatória mimo zemského povrchu, ako napríklad Hubblov vesmírny teleskop. Ich, pravdepodobne trochu prehnané, predpovede hovoria o roku 2050 ako o konci pozemskej astronómie (s výnimkou rádioastronómie). Príčinou nie je iba letecká doprava, ale aj ostatné ľudské aktivity smerujúce ku globálnemu otepľovaniu a zvýšenej oblačnosti.
Aby sme si to zosumarizovali. Skryštalizovanie vodných pár z výfukových plynov naštartuje proces, v ktorom skryštalizujú (resublimujú) aj atmosférické vodné pary. Biele pruhy sa tvoria takto vzniknutými kryštálikmi ľadu a vytvárajú oblačnosť typu cirrus. Tieto oblaky prispievajú k otepľovaniu dolnej časti atmosféry, aj keď ich konkrétny príspevok je predmetom vedeckého výskumu popredných vedeckých inštitúcií.
Mário Ziman, PhD.
Fyzikálny ústav SAV
Bratislava
