凝結尾

凝結尾 (contrail)
臺中市南屯區大業國中彭天音老師/國立臺灣師範大學地球科學系陳正達教授責任編輯

圖片來源：http://en.wikipedia.org/wiki/Contrail

第一次世界大戰期間，「凝結尾」(contrail)開始在天空密集露臉，它是不折不扣的人造雲，誕生於高空飛機的機尾，因此現在雲族增加了一位新成員， 在兩百多年前左右，何華特首開先例為它命名。

當飛機劃越天際，而且環境的條件合適，飛機所排放的廢氣就可能在飛機後方產生出凝結尾，也可以說是飛機引擎燃 燒的副產品，與寒冬「呵氣成霧」的原理有異曲同工之妙。一般雲大多是因為濕空氣上升冷卻所致，凝結尾則是飛機廢氣中的熱氣與飛航高度極冷的空氣混合冷卻而成；一般飛航高度大約在八千五百至一萬二千公尺之間，該處氣溫介於攝氏零下三十度至六十度。但飛機排放的廢氣並非只含水汽，也還包含二氧化碳、氧化硫、氧化氮、碳氫化合物、 一氧化碳、燃燒不完全的燃料、煤灰及金屬微粒等。

這些微粒在凝結尾的形成中扮演相當重要的角色，它們可當作凝結核，讓水汽由此開始凝結成雲低或冰晶，飛機 排放的廢氣正好為「種雲」(cloud seeding)提供了必要的成分，故飛機廢氣中濕熱的氣體與這些冷空氣一混合，溫度迅速降低，結果其中一些水分形成水滴，在飛機後方約一個機身距離處立 刻凍結為冰晶。

然而，飛機不一定會產生凝結尾，凝結尾的外觀與持續時間取決於飛航高度的大氣狀況，如果周圍空氣相對較為溫暖而乾燥，冰晶可能還來不及成形就蒸發掉了。相 反的，如果周圍空氣相對是較濕冷的，便有利於產生凝結尾，不但很容易形成冰晶，並且可以從周圍空氣聚集更多水分，再加上風的助勢，冰晶便越長越大，但不同 區域的空氣濕度及溫度可能會有明顯差異，因此飛機經過不同區域時，凝結尾便時斷時續。因此利用這點特性，可將凝結尾視為判斷對流層頂之濕度及溫度狀態的線 索，當做判斷天氣變化的徵兆。

在溫帶緯度地區，如果高度很高的飛機後方沒有凝結尾，或是凝結尾出現時間很短，通常便是對流層頂的空氣正在下沉或相當乾燥的跡象，表示晴朗的天氣應該還會 持續。如果凝結尾久久不散且逐漸蔓延，意謂高層空氣很潮濕且正在上升，暖鋒來臨之前往往便會如此。也就是說，持久不散的凝結尾等於是向民眾告知暖鋒即將到 來，這時候連卷雲都還沒開始擴展，而未來再過一天左右，多半就會開始下雨。

參考資料
1. 劉廣英（1998）：凝結尾的形成消散及觀測，氣象預報與分析
2. 看雲趣，普瑞特─平尼(Gavin retor-Pinney)，2008，出版：遠流