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凝結尾

人為的卷雲,俗稱飛機雲。主要為飛機排放暖溼氣體與周遭空氣混合的產物,也可能因為翼端渦流造成。通常發生在氣溫低於零下40°C的高對流層與低平流層。易發生季節因地而易,主要條件為高空水氣充足。
因混合而形成凝結尾的作用,類似冬天呼出熱氣遇到外界冷空氣而發生凝結的現象,但須再加上高空低溫,使得凝結出來的水滴迅速凍結,形成冰晶雲。至於翼端渦流作用,則是因為渦流內局部氣壓降低,因膨脹冷卻而造成凝結,瞬即凍結的現象。如果周遭空氣中的溼度達到相對於冰的飽和狀態,則所形成的冰晶可以成長,造成持續性凝結尾;若否,則冰晶會蒸發,造成消散性凝結尾。如果原先的空氣中已有雲層,則可能發生兩側雲層消散的負凝結尾現象。
凝結尾類似自然卷雲,會吸收地表散發至太空的紅外輻射,遮擋射向地表的太陽輻射,影響地球的輻射收支。其淨作用通常是造成地表暖化,尤其是在夜晚與冬季更為顯著。估計目前凝結尾的全球平均淨輻射作用不顯著,但在飛航頻率高的地區,其局部作用不可忽略。
臺灣附近溫度及溼度最適合凝結尾發生的高度約在16公里左右,但民航機實際巡航高度較低,因此凝結尾實際最易出現在11-12公里的高度,並以春季與初夏較為頻繁。以目前的飛航頻率與高度等條件而言,凝結尾造成的輻射效應與對地表溫度的影響並不顯著。

撰稿者:陳正平
最後修訂日期:98年09月24日
參考資料:
1 Chinese Geoscience Union, ed. 2001. Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences, 12(1).
2 Chen, Jen-Ping, Wei-Hung Lin, and Ruei-Fong Lin. 2001. “Estimation of Contrail Frequency and Radiative Effects over the Taiwan Area.” Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences, 12(1): 155-178.
3 Wang, Wei-Chyung, Wei Gong, and Jen-Ping Chen. 2001. “SUNYA Regional Model Simulation of Radiative Forcing and Climate Impact due to Contrails Over Regions Around Taiwan.” Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences, 12(1): 179-194.